1 ?介紹

????化合物半導(dǎo)體材料的研究可以追溯到上世紀(jì)初，最早報(bào)導(dǎo)的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德國科學(xué)家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作為一種新的半導(dǎo)體族來研究，并指出它們具有Ge、Si等元素半導(dǎo)體材料所不具備的優(yōu)越特性。五十多年來，化合物半導(dǎo)體材料的研究取得了巨大進(jìn)展，在微電子和光電子領(lǐng)域也得到了日益廣泛的應(yīng)用。

????砷化鎵（GaAs）材料是目前生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛，因而也是最重要的化合物半導(dǎo)體材料，是僅次于硅的最重要的半導(dǎo)體材料。由于其優(yōu)越的性能和能帶結(jié)構(gòu)，使砷化鎵材料在微波器件和發(fā)光器件等方面具有很大發(fā)展?jié)摿?。目前砷化鎵材料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)仍掌握在日本、德國以及美國等國際大公司手中，與國外公司相比國內(nèi)企業(yè)在砷化鎵材料生產(chǎn)技術(shù)方面還有較大差距。

2 ?砷化鎵材料的性質(zhì)及用途

????砷化鎵是典型的直接躍遷型能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)帶極小值與價(jià)帶極大值均處于布里淵區(qū)中心，即K=0處，這使其具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，是制備光電器件的優(yōu)良材料。

??在300 K時(shí)，砷化鎵材料禁帶寬度為1.42 eV，遠(yuǎn)大于鍺的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化鎵器件可以工作在較高的溫度下和承受較大的功率。

????砷化鎵（GaAs）材料與傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體材料相比，它具電子遷移率高、禁帶寬度大、直接帶隙、消耗功率低等特性，電子遷移率約為硅材料的5.7倍。因此，廣泛應(yīng)用于高頻及無線通訊中制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件，通常應(yīng)用于無線通信、光纖通信、移動(dòng)通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域。除在I C產(chǎn)品應(yīng)用以外，砷化鎵材料也可加入其它元素改變其能帶結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生光電效應(yīng)，制成半導(dǎo)體發(fā)光器件，還可以制做砷化鎵太陽能電池。

3 ?砷化鎵材料制備工藝

從20世紀(jì)50年代開始，已經(jīng)開發(fā)出了多種砷化鎵單晶生長方法。目前主流的工業(yè)化生長工藝包括：液封直拉法（LEC）、水平布里其曼法（HB）、垂直布里其曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。

3.1 液封直拉法（Liquid Encapsulated Czochralski，簡稱LEC）

LEC法是生長非摻半絕緣砷化鎵單晶（SI GaAs）的主要工藝，目前市場上80%以上的半絕緣砷化鎵單晶是采用LEC法生長的。LEC法采用石墨加熱器和PBN坩堝，以B2O3作為液封劑，在2MPa的氬氣環(huán)境下進(jìn)行砷化鎵晶體生長。LEC工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，容易生長較長的大直徑單晶，晶體碳含量可控，晶體的半絕緣特性好。其主要缺點(diǎn)是：化學(xué)劑量比較難控制、熱場的溫度梯度大（100~150 K/cm）、晶體的位錯(cuò)密度高達(dá)104以上且分布不均勻。日本日立電線公司于1998年首先建立了6英寸LEC砷化鎵單晶生產(chǎn)線，該公司安裝了當(dāng)時(shí)世界上最大的砷化鎵單晶爐，坩堝直徑400mm，投料量50公斤，生長的6英寸單晶長度達(dá)到350 mm。德國Freiberger公司于2000年報(bào)道了世界上第一顆采用LEC工藝研制的8英寸砷化鎵單晶。

3.2 ?水平布里其曼法（Horizontal Bridgman，簡稱HB）

HB法是曾經(jīng)是大量生產(chǎn)半導(dǎo)體（低阻）砷化鎵單晶（SC GaAs）的主要工藝，使用石英舟和石英管在常壓下生長，可靠性和穩(wěn)定性高。HB法的優(yōu)點(diǎn)是可利用砷蒸汽精確控制晶體的化學(xué)劑量比，溫度梯度小從而達(dá)到降低位錯(cuò)的目的。HB砷化鎵單晶的位錯(cuò)密度比LEC砷化鎵單晶的位錯(cuò)密度低一個(gè)數(shù)量級以上。主要缺點(diǎn)是難以生長非摻雜的半絕緣砷化鎵單晶，所生長的晶體界面為D形，在加工成晶片過程中將造成較大的材料浪費(fèi)。同時(shí)，由于高溫下石英舟的承重力所限，難以生長大直徑的晶體。目前采用HB工藝工業(yè)化大量生產(chǎn)的主要是2英寸和3英寸晶體，報(bào)道的HB法砷化鎵最大晶體直徑為4英寸。目前采用HB工藝進(jìn)行砷化鎵材料生產(chǎn)的公司已經(jīng)不多，隨著VB和VGF工藝的日漸成熟，HB工藝有被逐漸取代的趨勢。

3.3 ?垂直布里其曼法（Vertical Bridgman，簡稱VB）

VB法是上世紀(jì)80年代末開始發(fā)展起來的一種晶體生長工藝，將合成好的砷化鎵多晶、B2O3以及籽晶裝入PBN坩堝并密封在抽真空的石英瓶中，爐體垂直放置，采用電阻絲加熱，石英瓶垂直放入爐體中間。高溫下將砷化鎵多晶熔化后與籽晶進(jìn)行熔接，然后通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐桿帶動(dòng)石英瓶與坩堝向下移動(dòng)，在一定的溫度梯度下，單晶從籽晶端開始緩慢向上生長。VB法即可以生長低阻砷化鎵單晶，也可以生長高阻半絕緣砷化鎵單晶。晶體的平均EPD在5 000個(gè)/cm-2以下。

3.4 ?垂直梯度凝固法（Vertical Gradient Freeze，簡稱VGF）

VGF工藝與VB工藝的原理和應(yīng)用領(lǐng)域基本類似。其最大區(qū)別在于VGF法取消了晶體下降走車機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由計(jì)算機(jī)精確控制熱場進(jìn)行緩慢降溫，生長界面由熔體下端逐漸向上移動(dòng)，完成晶體生長。這種工藝由于取消了機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使晶體生長界面更加穩(wěn)定，適合生長超低位錯(cuò)的砷化鎵單晶。VB與VGF工藝的缺點(diǎn)是晶體生長過程中無法觀察與判斷晶體的生長情況，同時(shí)晶體的生長周期較長。目前國際上商用水平已經(jīng)可以批量生產(chǎn)6英寸的VB/VGF砷化鎵晶體，F(xiàn)reiberger公司在2002年報(bào)道了世界上第一顆采用VGF工藝研制的8英寸砷化鎵單晶。

4 ?國內(nèi)外砷化鎵材料技術(shù)的發(fā)展

4.1 國外砷化鎵材料技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

????砷化鎵材料作為一種新型的電子信息材料，技術(shù)水平的發(fā)展十分迅速。目前的技術(shù)發(fā)展趨勢體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

???（1）晶體的尺寸、重量不斷增大。半絕緣砷化鎵材料在上個(gè)世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)了直徑從 3 英寸向 4 英寸的提升后，目前正在實(shí)現(xiàn) 4 英寸向 6 英寸的躍升；

???（2）材料性能上，主要集中于改善材料的電學(xué)性能徑向均勻性和軸向一致性、降低材料的微觀缺陷等方面；

???（3）晶體的后工藝技術(shù)方面，一方面致力于超平坦晶片的研制，另一方面，著重解決晶片的免清洗問題；

??（4）致力于新工藝技術(shù)的開發(fā)。VB/VGF 技術(shù)在成功地應(yīng)用于光電子器件用的砷化鎵材料研制后，目前已被普遍地用于半絕緣材料的研制和生產(chǎn)。

???在本領(lǐng)域中，美國、日本的科技發(fā)展水平相對較高，德國上升速度較快，俄羅斯基本上停滯不前。

???美國的化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展是比較典型的由軍事需求牽引發(fā)展起來后轉(zhuǎn)為民用的例子。美國的 GaAs 材料發(fā)展一直受到軍方的高度支持，特別在“Title III”計(jì)劃中，美國防部投巨資給 Litton Airtron、AXT、M/A-COM 三家企業(yè)，幫助其形成生產(chǎn)能力，使這三家企業(yè)成為世界著名的 GaAs 生產(chǎn)商。其中 Litton Airtron 公司采用常壓 LEC 工藝、M/A-COM 公司采用高壓 LEC 工藝主要生產(chǎn)半絕緣 GaAs 材料，AXT 公司采用其獨(dú)創(chuàng)的 VGF 工藝，以生產(chǎn)低阻 GaAs 材料為主，也生產(chǎn)部分半絕緣材料，三家公司均可生產(chǎn) 6 英寸“開盒即用”的拋光片。日本的發(fā)展模式是以企業(yè)為主，首先發(fā)展光電子器件用 GaAs 材料，然后切入微電子用半絕緣 GaAs 材料，住友電工、日立電線目前是世界上技術(shù)水平最高、規(guī)模最大的廠商之一。其中住友電工采用 LEC、VB 工藝，日立電線采用 LEC、HB、VGF 工藝，兩公司 LEC、VB、VGF 工藝均可生長 6 英寸單晶，特別是日立電線公司 4 英寸直徑 GaAs 單晶長度達(dá)到 480mm，3 英寸直徑 GaAs 單晶長度達(dá)到 770mm，為目前世界最高水平。德國在化合物半導(dǎo)體材料發(fā)展方面屬后起之秀，主要在東、西德合并以后，原西德瓦克公司的 GaAs 生產(chǎn)能力和原東德晶體研究所的技術(shù)力量加之民間資金的注入，使新成立的 Freiberger公司的實(shí)力得到迅速提升，已成為世界著名的 GaAs 材料生產(chǎn)商。

4.2 ?國內(nèi)砷化鎵材料技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

????我國從上世紀(jì) 60 年代初開始研制砷化鎵，中科鎵英公司成功拉制出我國第一根6.4 公斤 5 英寸 LEC 法大直徑砷化鎵單晶；信息產(chǎn)業(yè)部 46 所生長出我國第一根 6 英寸砷化鎵單晶，單晶重 12kg，并已連續(xù)生長出 6 根 6 英寸砷化鎵單晶；西安理工大在高壓單晶爐上稱重單元技術(shù)研發(fā)方面取得突破性進(jìn)展。2004 年，中科院半導(dǎo)體所研制成功了我國第一個(gè)５英寸液封直拉法（LEC）砷化鎵單晶，以及我國最重最長４英寸、６英寸液封直拉法（ＬＥＣ）砷化鎵單晶，成為國內(nèi)通過相關(guān)應(yīng)用部門及美國、中國臺(tái)灣等芯片制造商“客戶認(rèn)證”的晶片供應(yīng)商。

????2006 年 4 月，大慶國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)大慶佳昌科技有限公司正式公布：經(jīng)過三年的努力，由公司首席科學(xué)家王永鴻教授帶領(lǐng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，采用自主創(chuàng)新的WLEC 法技術(shù)，成功拉制出國內(nèi)第一顆直徑 200 毫米砷化鎵單晶，實(shí)現(xiàn)了我國大直徑8 英寸砷化鎵單晶生長技術(shù)零的突破，使我國砷化鎵單晶生長技術(shù)跨入世界領(lǐng)先行列。由此，大慶將成為以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)砷化鎵材料為主的具有國際影響力的化合物半導(dǎo)體材料重要生產(chǎn)基地。

????砷化鎵材料的尺寸經(jīng)歷了從 2 英寸、3 英寸、4 英寸、6 英寸的發(fā)展過程（8 英寸砷化鎵單晶也于近期研制成功）。

????目前砷化鎵單晶材料的制備主要有 VGF、LEC、HB 等方法，隨著單晶尺寸的增大，VGF 法已成為主流技術(shù)。我國在 LEC 和 HB 單晶生長技術(shù)方面相對較成熟。中科鎵英公司于 2004 年 1 月正式投產(chǎn)，LEC 方法生產(chǎn)半絕緣砷化鎵單晶，已成為國內(nèi)半絕緣砷化鎵單晶材料的主要供應(yīng)基地。中科鎵英公司的 2 英寸 HB 半導(dǎo)體砷化鎵材料已暢銷國內(nèi)外，目前已占到世界市場的 10%左右。

????隨著國家科技體制改革的不斷深入，我國的砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)化工作發(fā)展很快，擁有該材料技術(shù)的各研究單位正在大力實(shí)施該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)國內(nèi)外多家有實(shí)力的公司看好該領(lǐng)域的良好發(fā)展前景，也在積極地涉足該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化工作，使得砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)如火如荼態(tài)勢。中電科技集團(tuán)四十六所在收購美國 LittonAirtron 公司生產(chǎn)線的同時(shí)，自主開發(fā) VB-GaAs 單晶生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)在正在同時(shí)進(jìn)行半絕緣砷化鎵材料和低阻光電器件用砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化工作，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)光電砷化鎵襯底年產(chǎn) 20 萬片、半絕緣砷化鎵材料年產(chǎn) 15-20 萬片，市場份額達(dá)到世界前四位；以中科院半導(dǎo)體所的技術(shù)為基礎(chǔ)，聯(lián)合北新建材等單位成立的中科鎵英公司正在開展半掘緣砷化鎵材料及其外延材料的產(chǎn)業(yè)化工作；以北京有色金屬研究總院的HB-GaAs 技術(shù)為基礎(chǔ)成立的國瑞電子公司已實(shí)現(xiàn)光電器件用砷化鎵材料生產(chǎn)多年；其他如大慶佳昌、北京美西半導(dǎo)體材料有限公司（前身為福州晶陣半導(dǎo)體有限公司）、新鄉(xiāng)市神舟晶體科技發(fā)展有限公司（原 542 廠）等公司也在積極地開展砷鎵材料的產(chǎn)業(yè)化工作?？梢灾v，我國是目前世界上生產(chǎn)和正在積極努力準(zhǔn)備生產(chǎn)砷化鎵材料企業(yè)最多的國家，預(yù)示著不久的將來，中國將在該領(lǐng)域占據(jù)十分重要的地位。此時(shí)更迫切需要國家予以必要的支持，解決實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一些關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起我國化合物半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)群。

????但是，我國砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)和國外也存在很大差距。在技術(shù)水平方面，國外LEC、VB、VGF 等工藝均已可生產(chǎn) 6 英寸單晶，國內(nèi)目前只有 LEC 工藝研制出 6 英寸單晶，VB 工藝生長的單晶最大直徑達(dá)到 3 英寸，VGF 工藝尚處于研發(fā)中；在晶體重量方面，國外達(dá)到 50Kg，國內(nèi)目前只有 20Kg 左右；在材料性能方面，國外可以將整錠單晶的電阻率控制在（1～3）×10 7 Ωcm，國內(nèi)目前只是控制在大于 1×10 7 Ωcm，有時(shí)可能達(dá)到 1×10 8 Ωcm 以上；在表面幾何參數(shù)方面，國外 6 英寸拋光片的TTV 可以達(dá)到 2μm，國內(nèi)在 6μm 左右，在表面質(zhì)量方面，國外通過多種技術(shù)途徑達(dá)到了“開盒即用”，國內(nèi)還有一定差距。

5 中國砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議及戰(zhàn)略發(fā)展思路

5.1 發(fā)展 砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的建議

????砷化鎵材料于上世紀(jì)九十年代初到九十年代末，其產(chǎn)量與產(chǎn)值基本保持每年百分之十幾的增長趨勢，到九十年代末期增長速度加快。近幾年砷化鎵相關(guān)產(chǎn)業(yè)以每年 35%的增長速度遞增；其增長最快的幾個(gè)領(lǐng)域是，移動(dòng)通信、衛(wèi)星通訊、光纖通訊、半導(dǎo)體照明，增長速率在 40%以上。砷化鎵相關(guān)產(chǎn)業(yè) 1999 年產(chǎn)值已超過 20 億美元，到 2005 年超過了 100 億美元。

????國內(nèi)開展砷化鎵單晶材料的研究已有 20 多年歷史，在了 LEC 和 HB 生長砷化鎵單晶材料水平均方面和國際產(chǎn)品水平相當(dāng)，特別是目前中科鎵英公司已實(shí)現(xiàn) LEC 砷化鎵單晶及各種類型砷化鎵晶片加工的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，可以說已經(jīng)具備了快速發(fā)展的基本條件。

????砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。國家已把微電子作為重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，砷化鎵已被列入中國信息產(chǎn)業(yè)“十五”期間重點(diǎn)產(chǎn)品。

????首先它將推動(dòng)相關(guān)的砷化鎵光電子器件、砷化鎵微電子器件、電路的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)如半導(dǎo)體照明、移動(dòng)電話、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星直播系統(tǒng)、高速測量系統(tǒng)等多領(lǐng)域的發(fā)展。砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化不僅推動(dòng)其下游領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，同時(shí)還將帶動(dòng)其上游領(lǐng)域的發(fā)展。我國是金屬鎵資源的富國，砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化將帶動(dòng)高純鎵產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

????把砷化鎵當(dāng)成產(chǎn)業(yè)鏈的源頭是正確的。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來說，砷和鎵是很小的產(chǎn)業(yè)，但到了砷化鎵的時(shí)候，這個(gè)產(chǎn)業(yè)就很大了，而到了器件電路的時(shí)候產(chǎn)業(yè)就更大了。按照粗略的估算可以認(rèn)為，它們之間符合 1：10：100 ：1000 的比例。假如器件和電路有300 億美元的市場，那么砷化鎵晶片和外延片市場大約會(huì)有30 億美元。

5.2 砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的特性

????（1）非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，量產(chǎn)不易:

????砷化鎵產(chǎn)品并非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)品特性皆因客戶要求的不同而異，因此無法像矽晶圓廠般量產(chǎn).

????（2)認(rèn)證時(shí)間長，單價(jià)高，訂單穩(wěn)定性佳:

????由於砷化鎵產(chǎn)品的品質(zhì)控制仍不穩(wěn)定，所以 IDM 大廠認(rèn)證作業(yè)時(shí)間長，通常初次測試加上 reliability 測驗(yàn)約需 8 個(gè)月以上，但是單價(jià)高且訂單穩(wěn)定性佳.

????（3)客戶穩(wěn)定性佳:

????砷化鎵產(chǎn)品為客制化產(chǎn)品，所以必須與客戶緊密配合，共同開發(fā)新產(chǎn)品.由於與客戶長期配合新產(chǎn)品的開發(fā)，且經(jīng)過客戶長期的測試與驗(yàn)證，使得客戶將不會(huì)輕易轉(zhuǎn)移訂單，客戶的穩(wěn)定性佳.

????（4）進(jìn)入障礙高:

????砷化鎵域發(fā)展過去受限於國防工業(yè)，具人才稀有性，產(chǎn)業(yè)量產(chǎn)制程的研發(fā)時(shí)程尚短，因此較矽晶圓代工制程落后，使得目前的制程穩(wěn)定度控制不易，技術(shù)障礙極高，良率的高低為該行業(yè)目前決勝要點(diǎn).鑒于鎵市場變化特點(diǎn)及世界鎵生產(chǎn)公司采用的通行辦法，對于上街區(qū)企業(yè)要進(jìn)入鎵的生產(chǎn)和市場，建議企業(yè)最好是采用與化合物半導(dǎo)體廠家建立合資公司的方式，一是獲得穩(wěn)定的市場，二是能避免市場突變的巨大風(fēng)險(xiǎn)。

5.3 發(fā)展砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略思路

???（1）從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防安全的需要和電子信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路。

????當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代。信息社會(huì)的標(biāo)志是大容量信息的快速采集、處理、傳輸及存儲(chǔ)，其依賴的技術(shù)基礎(chǔ)是微電子技術(shù)。過去 30 多年來，微電子技術(shù)一直以硅為主。硅微電子技術(shù)的發(fā)展基本上遵循摩爾法則，即集成在芯片上的 MOS 晶體管數(shù)量每隔 18 個(gè)月翻一番，這是通過不斷技術(shù)進(jìn)步，逐漸減少器件線寬尺寸來實(shí)現(xiàn)的。但這種線寬尺寸的減小是有限度的，硅微電子終將受物理極限尺寸和 SiO 2 介電性質(zhì)的限制，據(jù)預(yù)計(jì)，這種發(fā)展模式最多能持續(xù) 10~15 年左右時(shí)間，速度、頻率的進(jìn)一步提高將非常困難。而現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)生的信息量卻呈爆炸之勢，因此，在可預(yù)見的不久的將來，硅微電子技術(shù)無法適應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展必將成為不爭的事實(shí)，取而代之的或在一定領(lǐng)域內(nèi)取而代之的將是化合物微電子?；衔镂㈦娮又饕訧II-V族化合物半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)。該類材料（典型的如 GaAs、InP 等）由于具有電子遷移率高、禁帶寬度大等特點(diǎn)，其器件和集成電路在工作速度、頻率等方面具有硅器件/電路不可比擬的優(yōu)勢，而這些正好符合大容量信息快速采集、處理、傳輸?shù)囊螅瑫r(shí)，多種III-V族化合物半導(dǎo)體材料不僅可以制作優(yōu)良的微電子器件，同時(shí)還可以制作光電子器件，因此化合物微電子、光電子技術(shù)近年來發(fā)展十分迅速，在許多國民經(jīng)濟(jì)的高技術(shù)領(lǐng)域和軍用電子領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，發(fā)揮著十分重要的作用，因此，從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防安全的需要和電子信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律出發(fā)，優(yōu)先發(fā)展化合物微電子特別是其基礎(chǔ)的III-V族化合物半導(dǎo)體材料是非常重要的。

（2）從現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

?????由于在國民經(jīng)濟(jì)和國防安全中的重要性，長期以來，在國家各有關(guān)計(jì)劃的支持下，化合物微電子、光電子技術(shù)得到了迅速發(fā)展，與國外差距已不是很大，具備了在這一領(lǐng)域在國際上占據(jù)一席之地的技術(shù)基礎(chǔ)。以 GaAs 材料為例，從“七五”計(jì)劃開始，國家重大科技攻關(guān)、“863”重大專項(xiàng)、軍事預(yù)研、軍品攻關(guān)、技措技改等多渠道支持材料和器件的研制，使得該領(lǐng)域的研制技術(shù)已與國外相當(dāng)。因此在現(xiàn)有基礎(chǔ)上只要再有適量投入，即可趕上或超過國際先進(jìn)水平，占領(lǐng)電子信息技術(shù)制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微電子技術(shù)的跨越式發(fā)展。

（3）從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

?隨著國家科技體制改革的不斷深入，擁有化合物微電子技術(shù)的各研究單位正在實(shí)施該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)國內(nèi)外多家有實(shí)力的公司看好該領(lǐng)域的良好發(fā)展前景，也在積極地涉足該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化工作，使得化合物微電子的產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)如火如荼態(tài)勢。仍以 GaAs 為例，單晶材料方面，即有中電科技集團(tuán)四十六所、中科鎵英、北京國瑞、大慶佳昌、福州晶陣等公司在開展產(chǎn)業(yè)化工作，外延材料方面，有山東華光、廈門三安、青島澳龍、廣州普光、河北匯能等多家在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化工作，器件/電路方面，中電科技集團(tuán)十三所、五十五所的引進(jìn)線正在緊張地試生產(chǎn)，深圳市貝光通科技有限公司、矽感科技有限公司等四家公司共投資 7.5 億元的 GaAs 電路項(xiàng)目已落戶矽感科技園。因此 GaAs 微電子的產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模，此時(shí)更迫切需要國家予以必要的支持，解決實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的一些關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起我國化合物半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)群。

（4）從發(fā)展效果考慮戰(zhàn)略發(fā)展思路

????大力發(fā)展化合物微電子可以實(shí)現(xiàn)二個(gè)效果。一方面，由于化合物微電子、光電子技術(shù)代表著電子信息技術(shù)的最前沿領(lǐng)域，該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化意味著我國電子信息技術(shù)的跨越式發(fā)展；另一方面，近年來，由于經(jīng)濟(jì)不景氣等因素影響，西方各國在化合物微電子領(lǐng)域逐漸收縮。以 GaAs 單晶材料為例，美國原有三個(gè)生產(chǎn)廠家，其中生產(chǎn)規(guī)模最大的 Litton Airtron 公司已經(jīng)關(guān)閉，整條生產(chǎn)線已被中電科技集團(tuán)四十六所收購。生產(chǎn)規(guī)模居第二位的 AXT 公司全部生產(chǎn)線已轉(zhuǎn)移至中國。目前只有最小的M/A-COM 公司處于半停產(chǎn)狀態(tài)。日本原有 GaAs 材料生產(chǎn)廠家近十家，目前只有二家規(guī)模最大的住友電工、日立電線仍在維持，但近來一直也在和國內(nèi)企業(yè)探討，向中國轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線或合作生產(chǎn)的可能性。因此存在這樣的可能，即中國的 GaAs 材料形成生產(chǎn)規(guī)模、加入該領(lǐng)域的競爭后，國際 GaAs 材料產(chǎn)能將進(jìn)一步向中國集中，屆時(shí)中國 GaAs 材料生產(chǎn)與出口將具有舉足輕重的份量，一旦國際形勢出現(xiàn)風(fēng)吹草動(dòng)，GaAs材料可以作為中國政府的戰(zhàn)略物資，制約某些國家諸多高技術(shù)領(lǐng)域特別是國防領(lǐng)域的運(yùn)轉(zhuǎn)。

6 結(jié)論

砷化鎵材料是最重要的半導(dǎo)體材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在急劇擴(kuò)張，在民用與軍事領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。由于種種原因，我國的砷化鎵材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度遲緩，與國際先進(jìn)水平的差距還很大。砷化鎵材料的發(fā)展方向是大直徑、低缺陷、工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。歐、美、日等發(fā)達(dá)國家在此方面占有絕對優(yōu)勢，我國應(yīng)充分發(fā)揮國家和企業(yè)的力量，加大對砷化鎵材料研發(fā)的投入力度，盡快趕上國際先進(jìn)水平。

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