附件二

1、提名國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng)目公示提名國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng)目公示項(xiàng)目名稱氮化物半導(dǎo)體大失配異質(zhì)外延技術(shù)完成單位北京大學(xué)、東莞市中圖半導(dǎo)體科技有限公司、東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司提名者江風(fēng)益教授、祝世寧院士、劉明院士提名人意見提名人意見：江風(fēng)益教授江風(fēng)益教授(國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)獲得者、南昌大學(xué)教授）：國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)獲得者、南昌大學(xué)教授）：氮化物寬禁帶半導(dǎo)體是實(shí)現(xiàn)短波長發(fā)光器件和高頻大功率電子器件的核心材料體系，其外延生長是器件和系統(tǒng)研制的基礎(chǔ)和

2、關(guān)鍵技術(shù)。該項(xiàng)目針對藍(lán)寶石襯底上氮化物半導(dǎo)體大失配異質(zhì)外延的缺陷控制問題開展了系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化工作，取得的主要發(fā)明成果包括：(1)創(chuàng)新發(fā)展出光子準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)SiO2Al2O3復(fù)合圖形化藍(lán)寶石襯底(PSS)技術(shù)，顯著降低了GaN外延材料位錯(cuò)密度，提高了LED芯片光提取效率；(2)創(chuàng)新發(fā)展出一種刻蝕和沉積動(dòng)態(tài)調(diào)控的二次掩膜PSS刻蝕新方法，實(shí)現(xiàn)了一套制造效率和品質(zhì)比常規(guī)技術(shù)大幅提升的PSS產(chǎn)業(yè)化制備新技術(shù)；(3)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的

3、納米PSS上AlN側(cè)向外延方法，研制出位錯(cuò)密度為已知國際報(bào)道最低的AlN外延材料；(4)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的邊界溫度控制外延方法，研制出室溫電子遷移率為已知國際報(bào)道最高值的InN外延材料。該項(xiàng)目獲得國家發(fā)明專利31件，發(fā)表SCI論文73篇，相關(guān)成果得到了國際同行的高度評價(jià)，國際知名半導(dǎo)體技術(shù)評論網(wǎng)站《SemiconductToday》多次給予報(bào)道和評價(jià)。該項(xiàng)目成果培育出行業(yè)內(nèi)有重要影響力的集PSS研發(fā)和生產(chǎn)為一體的高新技術(shù)企業(yè)

4、，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，產(chǎn)品銷往國內(nèi)外，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為我國氮化物寬禁帶半導(dǎo)體乃至第三代半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。提名該項(xiàng)目為國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)貳等獎(jiǎng)。祝世寧院士祝世寧院士(技術(shù)學(xué)部院士、南京大學(xué)教授）：技術(shù)學(xué)部院士、南京大學(xué)教授）：氮化物寬禁帶半導(dǎo)體材料發(fā)展的主要瓶頸是大失配異質(zhì)外延導(dǎo)致的高缺陷密度，這會嚴(yán)重影響相關(guān)器件和系統(tǒng)性能的提升。該項(xiàng)目針對這一技術(shù)瓶頸，長期致力于藍(lán)寶石襯底上氮化物半導(dǎo)體的大失配外延和缺陷控制

5、研究及其產(chǎn)業(yè)化，取得的主要發(fā)明成果包括：(1)發(fā)明了光子準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)SiO2Al2O3復(fù)合圖形化藍(lán)寶石襯底(PSS)技術(shù)，顯著降低了GaN外延材料位錯(cuò)密度，提高了LED芯片光提取效率；(2)發(fā)明了一種刻蝕和沉積動(dòng)態(tài)調(diào)控的二次掩膜PSS刻蝕新方法，實(shí)現(xiàn)了一套制造效率和品質(zhì)比常規(guī)技術(shù)大幅提升的PSS產(chǎn)業(yè)化制備新技術(shù)；(3)發(fā)明了一種可有效抑制缺陷的納米PSS上AlN側(cè)向外延方法，研制出位錯(cuò)密度為國際報(bào)道最低的AlN外延材料；(4)發(fā)明了一種可有

6、效抑制缺陷的邊界溫度控制外延方法，研制出室溫電子遷移率為國際報(bào)道最高值的InN外延材料。該項(xiàng)目獲得國家發(fā)明專利31件，發(fā)表SCI論文73篇，多次獲得國際知名半導(dǎo)體刊物的報(bào)道和評價(jià)，培養(yǎng)了一批該領(lǐng)域優(yōu)秀青年人才。利用這項(xiàng)目成項(xiàng)目簡介：項(xiàng)目簡介：該項(xiàng)目屬于電子與通信技術(shù)學(xué)科的半導(dǎo)體材料與器件技術(shù)方向。氮化物寬禁帶半導(dǎo)體是實(shí)現(xiàn)短波長發(fā)光器件和高頻大功率電子器件的核心材料體系，在半導(dǎo)體照明、新一代移動(dòng)通訊、國防軍工等領(lǐng)域有重大應(yīng)用，是世界各國高

7、技術(shù)競爭和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。氮化物半導(dǎo)體外延制備是器件和系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心技術(shù)。由于高質(zhì)量同質(zhì)襯底的缺失，氮化物半導(dǎo)體發(fā)展的主要瓶頸是大失配異質(zhì)外延導(dǎo)致的材料高缺陷密度，需結(jié)合涉及大失配外延體系的襯底技術(shù)、外延技術(shù)及外延層襯底相互作用規(guī)律加以解決。該項(xiàng)目在863、973等國家和地方科技計(jì)劃的持續(xù)支持下，圍繞藍(lán)寶石襯底上氮化物半導(dǎo)體大失配異質(zhì)外延的缺陷和應(yīng)力控制問題開展了系統(tǒng)研究和產(chǎn)業(yè)化工作，發(fā)明了有效提升外延質(zhì)量的圖形化藍(lán)寶石

8、襯底(PSS)新技術(shù)和外延生長新方法，揭示了PSS結(jié)構(gòu)對外延質(zhì)量的影響規(guī)律，制備出質(zhì)量指標(biāo)國際領(lǐng)先的氮化物半導(dǎo)體外延材料，建立了較為完善的氮化物半導(dǎo)體PSS大失配異質(zhì)外延技術(shù)體系，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，有力推動(dòng)了我國氮化物半導(dǎo)體乃至第三代半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項(xiàng)目主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)包括：(1)創(chuàng)新發(fā)展出光子準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)SiO2Al2O3復(fù)合PSS技術(shù)，通過引入位錯(cuò)阻擋機(jī)制降低GaN缺陷密度、通過提高界面折射率差提升芯片光提取效率，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

9、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明新型PSS上LED芯片較常規(guī)PSS提高出光效率5~8%；(2)創(chuàng)新發(fā)展出一種刻蝕和沉積動(dòng)態(tài)調(diào)控的二次掩膜PSS刻蝕方法，解決了刻蝕速率和刻蝕選擇比難以同時(shí)提高的難題，刻蝕速率和選擇比均比常規(guī)方法提升約1倍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一套制造效率比常規(guī)技術(shù)提升約30%的PSS大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化制備新技術(shù)和企業(yè)地方標(biāo)準(zhǔn)；(3)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的納米PSS上AlN側(cè)向外延方法，解決了PSS上AlN合攏厚度大、晶向扭曲嚴(yán)重的問題，AlN外延薄

10、膜位錯(cuò)密度降至2.3108cm2，是迄今國際報(bào)道最好水平，并研制出內(nèi)量子效率位居國際前列的AlGaN深紫外發(fā)光量子阱結(jié)構(gòu)；(4)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的InN邊界溫度控制外延方法，解決了大失配條件下隨外延厚度增加InN龜裂和質(zhì)量退化問題，InN外延薄膜室溫電子遷移率提高到3580cm2Vs，是迄今國際報(bào)道最高值。該項(xiàng)目成果得到了國際同行的高度評價(jià)。國際半導(dǎo)體技術(shù)權(quán)威評論網(wǎng)站《SemiconductToday》對相關(guān)成果先后兩次給予

11、專門報(bào)道和評價(jià)，國際頂尖晶體生長專業(yè)期刊Cryst.Eng.Comm.先后兩次以封面論文發(fā)表相關(guān)成果，該領(lǐng)域國際知名學(xué)術(shù)期刊Appl.Phys.Express把相關(guān)成果評為亮點(diǎn)工作。項(xiàng)目成果共獲得國家發(fā)明專利授權(quán)31件，發(fā)表SCI收錄論文73篇，在該領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)會議做邀請報(bào)告25次。經(jīng)中國電子學(xué)會鑒定認(rèn)為“該項(xiàng)目成果技術(shù)創(chuàng)新特色突出，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。項(xiàng)目成果培育出目前全球規(guī)模最大，集PSS研發(fā)和生產(chǎn)為一體的高新技術(shù)企業(yè)，近三