磷化銦單晶是周期系第Ⅲ、V族化合物半導(dǎo)體?；瘜W(xué)分子式為InP。共價鍵結(jié)合，有一定的離子鍵成分。屬閃鋅礦型結(jié)構(gòu)，為復(fù)式晶格，晶格常數(shù)是0.58688nm。磷化銦單晶的制備操作步驟包括如下兩道：
(1)合成磷化銦多晶。合成操作是讓高純的磷蒸氣與熔融高純銦直接發(fā)生作用，多采用水平定向結(jié)晶法和區(qū)域熔煉法。
(2)制備摻雜磷化銦單晶。一般采用高壓溶液提拉法，是將盛有磷化銦多晶的石英坩堝置于高壓設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，用電阻絲或高頻加熱，惰性氣體保護(hù)(壓力3×106Pa)下讓晶體生長。為了提高InP單晶質(zhì)量，降低位錯密度，可通過摻雜(如Sn、S、Zn、Fe、Ga、Sb等)以減少位錯。摻雜是往多晶中放人中間摻人物，使之在熔融和結(jié)晶過程中得予擴散實現(xiàn)。
InP Wafers Specification
| Type 導(dǎo)電類型 |
Semi-Insulated |
N-Type |
P-Type |
NP Type |
| Dopant 摻雜元素 |
Fe |
S, Sn |
Zn |
Undoped |
| Growth Method 長晶方式 |
VGF |
| Diameter 直徑 |
2", 3", 4", 6" |
| Orientation 晶向 |
(100)±0.5° |
| Thickness 厚度 (µm) |
350-675um ±25um |
| OF/IF 參考邊 |
US EJ |
| Carrier Concentration 載流子濃度 |
- |
(0.8-8)*1018 |
(0.8-8)*1018 |
(1-10)*1015 |
| Resistivity 電阻率 (ohm-cm) |
>0.5*107 |
- |
- |
- |
| Mobility 電子遷移率 (cm2/V.S.) |
>1000 |
1000-2500 |
50-100 |
3000-5000 |
| Etch Pitch Density 位錯密度(/cm2) |
<5000 |
<5000 |
<500 |
<500 |
| TTV 平整度 [P/P] (µm) |
<10 |
| TTV 平整度 [P/E] (µm) |
<15 |
| Warp 翹曲度 (µm) |
<15 |
| Surface Finished 表面加工 |
P/P, P/E, E/E |
磷化銦(InP)?
磷化銦(InP)是重要的III-V族化合物半導(dǎo)體材料之一，是繼Si、GaAs之后的新一代電子功能材料。
由于InP在熔點溫度1335±7K時，磷的離解壓為27.5atm， 因此InP多晶的合成相對比較困難，單晶生長也困難得多，整個 過程始終要在高溫高壓下進(jìn)行，所以InP單晶就難獲得，而且在高溫高壓下生長單晶，其所受到的熱應(yīng)力也大，所以晶片加工就很難，再加上InP的堆垛層錯能較低，容易產(chǎn)生孿晶，致使高 質(zhì)量的InP單晶的制備更加困難。
所以目前相同面積的InP拋光 片要比GaAs的貴3~5倍。而對InP材料的研究還遠(yuǎn)不如Si、GaAs 等材料來得深入和廣泛。
高電場下，電子峰值漂移速度高于GaAs中的電子，是制備超高速、超高頻器件的良好材料;
InP作為轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)器件材料，某些性能優(yōu)于GaAs ?
InP的直接躍遷帶隙為1.35 eV，正好對應(yīng)于光纖通信中 傳輸損耗最小的波段; ?
InP的熱導(dǎo)率比GaAs好，散熱效能好 ?
InP是重要的襯底材料:制備半絕緣體單晶 ?
與GaAs材料相比，在器件制作中，InP材料具有下列優(yōu)勢:
1InP器件的電流峰-谷比高于GaAs，因此，InP器件比GaAs 器件有更高的轉(zhuǎn)換效率;
2慣性能量時間常數(shù)小，只及GaAs的一半，故其工作頻率的 極限比GaAs器件高出一倍;
3熱導(dǎo)率比GaAs高，更有利于制作連續(xù)波器件; 4基于InP材料的InP器件有更好的噪聲特性;
InP作為襯底材料主要有以下應(yīng)用途徑:
光電器件,包括光源(LED、LD)和探測器(PD、 APD 雪崩光電探測器)等, 主要用于光纖通信系統(tǒng)。
集成激光器、光探測器和放大器等的光電集成電路(OEIC)是新一代 40Gb/s通信系統(tǒng)必不可少的部件，可以有效提升器件可靠性和減小器件 的尺寸。
InP的禁帶寬度為1.34eV，InP高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池，具有高抗輻射 性能被用于空間衛(wèi)星的太陽能電池，對未來航空技術(shù)的開發(fā)利用起著重 要的推動作用。
電子器件包括高速高頻微波器件(金屬絕緣場效應(yīng)晶體管 MISFET 、HEMT高電子遷移率晶體管 和HBT異質(zhì)結(jié)晶 體管 )
InP基器件在毫米波通訊、防撞系統(tǒng)、圖象傳感器等新的 領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。
目前，InP微波器件和電路的應(yīng)用還都主要集中在軍事領(lǐng) 域，隨著各種技術(shù)的進(jìn)步，InP微電子器件必將過渡到軍 民兩用，因此InP將有著不可估量的發(fā)展前景。
