半導(dǎo)體材料研究的新進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2008/6/5 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):508
作者簡(jiǎn)介 王占國(guó)，1938年生，半導(dǎo)體材料物理學(xué)家，中科學(xué)院院士。現(xiàn)任中科院半導(dǎo)體所研究員、半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)委會(huì)主任和多個(gè)國(guó)際會(huì)議顧問(wèn)委員會(huì)委員。主要從事半導(dǎo)體材料和材料物理研究，在半導(dǎo)體深能級(jí)物理和光譜物理研究，半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)、性質(zhì)和量子器件研制等方面，取得多項(xiàng)成果。先后獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，中科院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和科技進(jìn)步一、二和三等獎(jiǎng)及何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)等多項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和國(guó)際會(huì)議發(fā)表論文180多篇，被引用數(shù)百次。
摘 要 本文重點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體硅材料，gaas和inp單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢(shì)作了概述。最后，提出了發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的建議。
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體材料 量子線 量子點(diǎn)材料 光子晶體
1 半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位
上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和gaas激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br> 2 幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
2.1 硅材料
從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（cz－si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后cz－si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（ic’s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0．18μm工藝的硅ulsi生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm,0．13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。
從進(jìn)一步提高硅ic’s的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，soi材料，包括智能剝離（smart cut）和simox材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和soi材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。
理論分析指出30nm左右將是硅mos集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、sio2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高k介電絕緣材料（如用si3n4等來(lái)替代sio2），低k介電互連材料，用cu代替al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ulsi的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和dna生物計(jì)算等之外，還把目光放在以gaas、inp為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容gesi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。
2.2 gaas和inp單晶材料
gaas和inp與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
目前，世界gaas單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（vgf）和水平（hb）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電gaas襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4,6和8英寸）的si－gaas發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的si－gaas集成電路生產(chǎn)線。inp具有比gaas更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的inp單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。
gaas和inp單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）．增大晶體直徑，目前4英寸的si－gaas已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的si－gaas也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2)．提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。（3）．降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。（
摘 要 本文重點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體硅材料，gaas和inp單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢(shì)作了概述。最后，提出了發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的建議。
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體材料 量子線 量子點(diǎn)材料 光子晶體
1 半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位
上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和gaas激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br> 2 幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
2.1 硅材料
從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（cz－si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后cz－si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（ic’s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0．18μm工藝的硅ulsi生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm,0．13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。
從進(jìn)一步提高硅ic’s的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，soi材料，包括智能剝離（smart cut）和simox材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和soi材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。
理論分析指出30nm左右將是硅mos集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、sio2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高k介電絕緣材料（如用si3n4等來(lái)替代sio2），低k介電互連材料，用cu代替al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ulsi的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和dna生物計(jì)算等之外，還把目光放在以gaas、inp為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容gesi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。
2.2 gaas和inp單晶材料
gaas和inp與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
目前，世界gaas單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（vgf）和水平（hb）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電gaas襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4,6和8英寸）的si－gaas發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的si－gaas集成電路生產(chǎn)線。inp具有比gaas更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的inp單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。
gaas和inp單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）．增大晶體直徑，目前4英寸的si－gaas已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的si－gaas也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2)．提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。（3）．降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。（
作者簡(jiǎn)介 王占國(guó)，1938年生，半導(dǎo)體材料物理學(xué)家，中科學(xué)院院士�，F(xiàn)任中科院半導(dǎo)體所研究員、半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)委會(huì)主任和多個(gè)國(guó)際會(huì)議顧問(wèn)委員會(huì)委員。主要從事半導(dǎo)體材料和材料物理研究，在半導(dǎo)體深能級(jí)物理和光譜物理研究，半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)、性質(zhì)和量子器件研制等方面，取得多項(xiàng)成果。先后獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，中科院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和科技進(jìn)步一、二和三等獎(jiǎng)及何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)等多項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和國(guó)際會(huì)議發(fā)表論文180多篇，被引用數(shù)百次。
摘 要 本文重點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體硅材料，gaas和inp單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢(shì)作了概述。最后，提出了發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的建議。
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體材料 量子線 量子點(diǎn)材料 光子晶體
1 半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位
上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和gaas激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br> 2 幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
2.1 硅材料
從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（cz－si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后cz－si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（ic’s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0．18μm工藝的硅ulsi生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm,0．13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。
從進(jìn)一步提高硅ic’s的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，soi材料，包括智能剝離（smart cut）和simox材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和soi材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。
理論分析指出30nm左右將是硅mos集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、sio2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高k介電絕緣材料（如用si3n4等來(lái)替代sio2），低k介電互連材料，用cu代替al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ulsi的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和dna生物計(jì)算等之外，還把目光放在以gaas、inp為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容gesi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。
2.2 gaas和inp單晶材料
gaas和inp與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
目前，世界gaas單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（vgf）和水平（hb）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電gaas襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4,6和8英寸）的si－gaas發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的si－gaas集成電路生產(chǎn)線。inp具有比gaas更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的inp單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。
gaas和inp單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）．增大晶體直徑，目前4英寸的si－gaas已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的si－gaas也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2)．提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。（3）．降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。（
摘 要 本文重點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體硅材料，gaas和inp單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢(shì)作了概述。最后，提出了發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的建議。
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體材料 量子線 量子點(diǎn)材料 光子晶體
1 半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位
上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和gaas激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?br> 2 幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
2.1 硅材料
從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（cz－si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后cz－si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（ic’s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0．18μm工藝的硅ulsi生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm,0．13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。
從進(jìn)一步提高硅ic’s的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，soi材料，包括智能剝離（smart cut）和simox材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和soi材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。
理論分析指出30nm左右將是硅mos集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、sio2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高k介電絕緣材料（如用si3n4等來(lái)替代sio2），低k介電互連材料，用cu代替al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ulsi的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和dna生物計(jì)算等之外，還把目光放在以gaas、inp為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容gesi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。
2.2 gaas和inp單晶材料
gaas和inp與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
目前，世界gaas單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（vgf）和水平（hb）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電gaas襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4,6和8英寸）的si－gaas發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的si－gaas集成電路生產(chǎn)線。inp具有比gaas更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的inp單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。
gaas和inp單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）．增大晶體直徑，目前4英寸的si－gaas已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的si－gaas也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2)．提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。（3）．降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。（
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