面向液态金属靶材的镓基半导体低成本磁控溅射制备技术

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项目介绍：GaN、Ga₂O₃为代表的第三代、第四代半导体在深紫外光电器件、高频功率器件和电子器件中有着重要的应用。传统金属有机化学气相沉积（MO-CVD）与分子束外延（MBE）是在价格昂贵的蓝宝石或SiC衬底上沉积GaN和Ga₂O₃，设备和材料成本高，沉积工艺繁杂。另外，上述工艺沉积温度高，对衬底材质有一定要求，不适用于低成本Si衬底，也在一定程度上制约了规模化应用。随着新能源车、智能电网和6G通信对高能效器件的需求激增，开发低成本快速制备技术已成为全球半导体产业的核心焦点。

与MOCVD和MBE相比，磁控溅射沉积技术的设备和生产成本显著降低，另外，沉积温度较低适合在热敏感基材上制备GaN、Ga₂O₃薄膜，避免了高温对基材的损害。但是目前广泛采用的Ga₂O₃、GaN等固体靶材普遍存在成分易偏析，制备工艺复杂，靶材利用率低，能耗高等问题。

    本项目采用具有液体存储功能、单一均相结构的高纯液态金属靶材，靶材可多次重复使用，液体靶材的成本仅为固体靶材1%左右，液体靶材解决了溅射膜层偏析问题，保证膜层中元素分布均匀性，通过控制溅射气氛和溅射条件，实现了从金属涂层、GaN到Ga₂O₃多种高质量镓基功能薄膜材料低成本快速制备，特别是 GaN薄膜材料呈现P型半导体性质，在日盲波段254 nm有着明显的光电效应。

合作模式：技术许可、技术转让、技术开发、合作开发、技术服务

技术阶段：样品、实验室阶段

应用领域：先进材料

技术展示：