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宽禁带半导体材料山西省重点实验室成立于2016年,2017年经山西省科技厅批准建设山西省重点实验室,是中国电子科技集团公司第二研究所的主要依托单位。实验室第一届学术委员会主任为国家科学进步奖获得者太原理工大学原副校长许并社教授,实验室主任为中国电子科技集团公司王英民高级专家。

中国电科二所从2007年开始从事SiC单晶装备研究,在国家相关部委的支持下,通过艰苦攻关,立足自主研发与技术引进相结合,历时10余年,全面掌握了SiC单晶炉研制、高纯粉料制备及SiC单晶生长等多项关键技术。目前已投入1亿元建设了5800m2宽禁带半导体材料、设备研发检测中心,其中宽禁带材料生长加工实验室2800m2、宽禁带半导体核心设备设计中心1000 m2、宽禁带材料薄膜制备实验室1000 m2、材料缺陷、性能分析测试中心1000 m2。在试验场所建设的基础上,为了支撑试验的开展,实验室组建了从粉料合成、单晶生长、加工、清洗封装到外延薄膜制备的研究中试线。为了研究材料中缺陷形成、衍变及补偿机理,掌握缺陷形成和衍变的一般规律,引进了高分辨XRD射线衍射仪、半绝缘电阻率测试仪、晶圆平坦度测试仪、莱卡透射应力显微镜、原子力显微镜、激光拉曼光谱仪、偏光显微镜等分析测试手段。

实验室设备精良,现已拥有国际先进水平的PVT物理仿真软件,可以通过有限元仿真获得坩埚温场分布、物质传输等物理参数指导实验设计。机械结构设计采用Solidworks三维CAD软件,电路版图设计软件采用Protel软件,管理采用Office组件和Project项目管理软件,电路设计仿真则采用ADS软件,实验室累积投资超过2500万元。

根据宽禁带半导体材料发展趋势,结合国家在资源、能源、环境以及国防领域中的战略需求,以SiC半导体材料及设备为主要研究对象,开展针对于SiC半导体设备制造、单晶生长加工以及薄膜制备的核心科学技术问题研究,并逐步扩展至其他宽禁带半导体材料领域,加强基础研究与应用研究的结合,取得一批以宽禁带半导体材料设备、衬底及薄膜材料为特色的具有国内领先水平的技术成果,搭建山西省宽禁带半导体材料试验测试及超硬材料加工公共平台,为我省乃至我国培养高层次的从事宽禁带半导体材料相关研究和技术推广的人才。

经过3~5年努力,围绕“宽禁带半导体材料制备”研究方向,将实验室建设成为本领域集应用基础和高新技术研究、关键设备研制开发、高端人才培养及高技术产业孵化为一体的研究基地,在科技创新水平和人才培养质量方面居国内前列、科技成果在若干研究领域居国内领先水平,极大带动我省半导体行业技术水平的整体提高,有力促进我省经济转型跨越发展。

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