半导体制造业是人类科技文明的集大成者。发展锑化物半导体已成为我国第四代半导体核心技术发展的战略性方向之一,超高纯电子特气系统能为半导体锑化物生产研发提供安全、连续和稳定压力的超高纯气体,保证实验的稳定进行。

迄今为止,得到公认的前三代经典半导体技术所对应的材料体系分别是：基于Ⅳ族硅Si、锗Ge元素的第一代半导体；基于Ⅲ-Ⅴ族砷化镓、磷化铟的第二代半导体；基于Ⅲ-Ⅴ族氮化镓、Ⅳ族碳化硅的第三代半导体等。

但伴随着量子信息、可再生能源、人工智能等高新技术飞速发展,半导体多功能器件技术需求不断变高。虽然前三代经典半导体技术持续发展,但已经呈现出难以满足新需求的严重问题,特别是难以同时满足高性能、低成本的苛刻要求。

"锑化物半导体为突破传统体系的技术封锁,提供了自主掌握命门技术的钥匙。"中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员、国家重点研发计划量子调控与量子信息项目负责人牛智川说。

锑化物半导体光电器件具有优良的性能和低廉的价格,在开发下一代的小体积、轻重量、低功耗、低成本器件,及其要求极为苛刻的应用方面具有不可替代的独特优势。

"77年前,著名物理学家、中国固体和半导体物理学奠基人之一的黄昆先生就提出半导体超晶格理论思想,在黄昆理论的指导下,我国与国际同步研发出锑化物超晶格等低维材料体系,成为继第三代半导体后最具发展潜力的新一代半导体可塑体系。"牛智川说。

高纯电子气体是半导体产业发展不可或缺的重要基础原料,电子气体的纯度直接影响半导体产品的性能、质量与良品率。超高纯电子特气系统是专为保证高纯电子气体的安全稳定使用而设计的供气系统。

如今,国内的锑化物超晶格探测器、量子阱激光器技术等正在步入产业化应用发展阶段。比如,中科院半导体所研制的锑化镓衬底实现了2—3英寸直径衬底的量产,最大尺寸达到4英寸；同时,实现了2—3英寸直径、500—1000片/年的锑化物多功能低维材料外延晶圆的开发,研发了4英寸分子束外延技术,突破了国外封锁,保障了我国独立研发锑化物半导体技术的可持续性。

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