附件二

1、提名國家技術發(fā)明獎項目公示提名國家技術發(fā)明獎項目公示項目名稱氮化物半導體大失配異質外延技術完成單位北京大學、東莞市中圖半導體科技有限公司、東莞市中鎵半導體科技有限公司提名者江風益教授、祝世寧院士、劉明院士提名人意見提名人意見：江風益教授江風益教授(國家技術發(fā)明一等獎獲得者、南昌大學教授）：國家技術發(fā)明一等獎獲得者、南昌大學教授）：氮化物寬禁帶半導體是實現(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)研制的基礎和

2、關鍵技術。該項目針對藍寶石襯底上氮化物半導體大失配異質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)展出光子準晶結構SiO2Al2O3復合圖形化藍寶石襯底(PSS)技術，顯著降低了GaN外延材料位錯密度，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態(tài)調控的二次掩膜PSS刻蝕新方法，實現(xiàn)了一套制造效率和品質比常規(guī)技術大幅提升的PSS產(chǎn)業(yè)化制備新技術；(3)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的

3、納米PSS上AlN側向外延方法，研制出位錯密度為已知國際報道最低的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道最高值的InN外延材料。該項目獲得國家發(fā)明專利31件，發(fā)表SCI論文73篇，相關成果得到了國際同行的高度評價，國際知名半導體技術評論網(wǎng)站《SemiconductToday》多次給予報道和評價。該項目成果培育出行業(yè)內有重要影響力的集PSS研發(fā)和生產(chǎn)為一體的高新技術企業(yè)

4、，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，產(chǎn)品銷往國內外，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟效益和社會效益，為我國氮化物寬禁帶半導體乃至第三代半導體技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻。提名該項目為國家技術發(fā)明獎貳等獎。祝世寧院士祝世寧院士(技術學部院士、南京大學教授）：技術學部院士、南京大學教授）：氮化物寬禁帶半導體材料發(fā)展的主要瓶頸是大失配異質外延導致的高缺陷密度，這會嚴重影響相關器件和系統(tǒng)性能的提升。該項目針對這一技術瓶頸，長期致力于藍寶石襯底上氮化物半導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)明了光子準晶結構SiO2Al2O3復合圖形化藍寶石襯底(PSS)技術，顯著降低了GaN外延材料位錯密度，提高了LED芯片光提取效率；(2)發(fā)明了一種刻蝕和沉積動態(tài)調控的二次掩膜PSS刻蝕新方法，實現(xiàn)了一套制造效率和品質比常規(guī)技術大幅提升的PSS產(chǎn)業(yè)化制備新技術；(3)發(fā)明了一種可有效抑制缺陷的納米PSS上AlN側向外延方法，研制出位錯密度為國際報道最低的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道最高值的InN外延材料。該項目獲得國家發(fā)明專利31件，發(fā)表SCI論文73篇，多次獲得國際知名半導體刊物的報道和評價，培養(yǎng)了一批該領域優(yōu)秀青年人才。利用這項目成項目簡介：項目簡介：該項目屬于電子與通信技術學科的半導體材料與器件技術方向。氮化物寬禁帶半導體是實現(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，在半導體照明、新一代移動通訊、國防軍工等領域有重大應用，是世界各國高

7、技術競爭和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵領域。氮化物半導體外延制備是器件和系統(tǒng)的基礎和核心技術。由于高質量同質襯底的缺失，氮化物半導體發(fā)展的主要瓶頸是大失配異質外延導致的材料高缺陷密度，需結合涉及大失配外延體系的襯底技術、外延技術及外延層襯底相互作用規(guī)律加以解決。該項目在863、973等國家和地方科技計劃的持續(xù)支持下，圍繞藍寶石襯底上氮化物半導體大失配異質外延的缺陷和應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量的圖形化藍寶石

8、襯底(PSS)新技術和外延生長新方法，揭示了PSS結構對外延質量的影響規(guī)律，制備出質量指標國際領先的氮化物半導體外延材料，建立了較為完善的氮化物半導體PSS大失配異質外延技術體系，并實現(xiàn)了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應用，有力推動了我國氮化物半導體乃至第三代半導體技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項目主要技術發(fā)明點包括：(1)創(chuàng)新發(fā)展出光子準晶結構SiO2Al2O3復合PSS技術，通過引入位錯阻擋機制降低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)應用

9、統(tǒng)計數(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態(tài)調控的二次掩膜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，進而實現(xiàn)了一套制造效率比常規(guī)技術提升約30%的PSS大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化制備新技術和企業(yè)地方標準；(3)創(chuàng)新發(fā)展出一種可有效抑制缺陷的納米PSS上AlN側向外延方法，解決了PSS上AlN合攏厚度大、晶向扭曲嚴重的問題，AlN外延薄

10、膜位錯密度降至2.3108cm2，是迄今國際報道最好水平，并研制出內量子效率位居國際前列的AlGaN深紫外發(fā)光量子阱結構；(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，是迄今國際報道最高值。該項目成果得到了國際同行的高度評價。國際半導體技術權威評論網(wǎng)站《SemiconductToday》對相關成果先后兩次給予

11、專門報道和評價，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)表相關成果，該領域國際知名學術期刊Appl.Phys.Express把相關成果評為亮點工作。項目成果共獲得國家發(fā)明專利授權31件，發(fā)表SCI收錄論文73篇，在該領域國際學術會議做邀請報告25次。經(jīng)中國電子學會鑒定認為“該項目成果技術創(chuàng)新特色突出，關鍵技術達到國際領先水平”。項目成果培育出目前全球規(guī)模最大，集PSS研發(fā)和生產(chǎn)為一體的高新技術企業(yè)，近三