[01922709]半导体硅外延界面掺杂调控技术
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技术详细介绍
红外光电探测器作为航空航天探测领域的重要组成，已在大气遥感、系外行星探测等方面发挥重要作用。随着以科技创新为核心驱动力的新质生产力的提出，各行业以深化高技术应用为主要特征，这对红外光电探测器提出了更高要求，亟待新一代技术革新突破现有技术瓶颈。当前，红外光电探测器研究重要方向之一是由传统热红外探测向空间“冷”红外目标识别方向发展，即要求航空航天红外探测器具有：1）极弱光子探测能力；2）极弱信号探测能力；3）极弱目标特征识别能力。综合评价探测波长、量子效率、暗电流、探测率等多项指标，仅有基于杂质带跃迁的硅基阻挡杂质带探测器可同时满足探测波长实现5-28 μm、暗电流达到电子级噪声水平、峰值量子效率超过70 %等关键指标。但现有硅掺杂外延薄膜技术由于高掺杂技术和掺杂梯度界面调控技术难突破，目前国内无法实现低暗电流和中远红外探测。针对材料薄膜工艺界面调控难这种现象，我们开发了一种“高温外延界面调控”技术，突破传统1.5 μm以上的界面宽度，最低可以实现150 nm级界面宽度，解决我国硅基掺杂界面调控外延卡脖子结束，将支撑硅基阻挡杂质带材料生长技术，实现航空航天领域高质量中远红外探测。技术参数：掺杂浓度1×1014 cm-3 -1×1018 cm-3之间调节，界面宽度0.15 μm-2 μm。投资规模：1000万元。 半导体界面调控硅基掺杂技术可以应用于产业化前景预测：1）航天航空：支撑高质量中远红外探测；2）同时该技术可以应用于集成电路（IC）与逻辑芯片、功率半导体器件等领域。