基本信息
孙国胜 男 博导 半导体研究所
电子邮件:gshsun@red.semi.ac.cn
通信地址:北京市海淀区清华东路甲35号
邮政编码:100083

研究领域

第三代宽带隙碳化硅(SiC)功率半导体材料工程、制造装备与功率器件制造技术

招生信息

   
招生专业
080501-材料物理与化学
080903-微电子学与固体电子学
招生方向
新一代宽带隙SiC半导体材料与功率器件
半导体材料外延设备制造技术

教育背景

2007-04--2008-08 University of California at Los Angeles 博士后
1990-11--1994-03 中国科学院半导体研究所 博士学位
1985-09--1988-06 兰州大学物理系 硕士学位
1981-09--1985-07 兰州大学物理系 学士学位
学历
1981-1985年:毕业于兰州大学物理系凝聚态物理专业,获理学学士学位
1985-1988年:毕业于兰州大学物理系凝聚态物理专业,获理学硕士学位
1990-1994年:中国科学院半导体研究所,博士研究生,获理学博士学位
学位
1994年4月:中国科学院半导体研究所,理学博士学位
出国学习工作
1997-1998: 美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)物理系博士后

工作经历

1963年7月出生。分别于1985年和1988年毕业于兰州大学物理系凝聚态物理专业,并分获理学学士和理学硕士学位;1988-1990年于西安理工大学自动化与信息工程学院电子工程系(原陕西机械学院自动化工程系)任教;1990年进入中国科学院半导体研究所攻读博士,1994年毕业并获理学博士学位,同年留所工作;1997-1998年在美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)物理系做博士后研究工作,后回所工作。
从事过非晶硅半导体材料与太阳能电池器件技术和半导体致冷技术的研究与开发工作,曾获得中国科学院科学技术成果奖(非晶硅中的亚稳缺陷及界面问题研究)和陕西省教育委员会科学技术进步奖(非晶碳化硅的电致发光特性及大面积发光二极管),1998年回国后获得中国科学院留学回国择优支持项目的资助,开始从事第三代宽禁带、高温、大功率碳化硅(SiC)半导体外延材料工程与器件技术研究工作,已有13年。
在国内较早开展了SiC外延生长技术及器件制造研究工作。“十五”、“十一五”期间,承担了多项国家、部委研究课题,其中包括国家重点科技攻关项目、国家高新技术“863”项目、国家重点基础研究“973”项目、总装科研课题、中国科学院预先研究课题、中国科学院创新项目课题、国家自然科学基金、以及其它有关SiC材料与器件的科研课题,取得了一系列代表国内最高水平、接近国际先进水平的研究成果。
利用自有技术,先后研制出高温SiC热壁CVD外延生长设备、高温退火设备,填补了国内空白,获得国家发明专利三项,实用新型专利三项。近期,在SiC功率器件制造的关键技术——SiC快速CVD外延生长方面,已完成相关快速CVD外延技术所需要的设备研制工作,并在生长技术方面取得关键性突破。利用自主研制的热壁CVD生长系统,获得了高质量的SiC外延材料,并相继研制出阻塞电压大于1000V的Ti/4H-SiC Schottky二极管器件和阻塞电压为300-500V的PiN二极管器件、SiC UV太阳光盲探测器、SiC MESFET器件以及3C-SiC谐振器(250kHz)和滤波器等。
工作简历
2008-09--今 中国科学院半导体研究所 研究员/副研究员
2004-04--2007-03 中国科学院半导体研究所 工程师
1988-06--1990-10 西安理工大学自动化工程学院 助教

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 中国科学院科学技术成果奖,二等奖,院级级,1993
(2) 陕西省教育委员会科学技术进步奖,三等奖,省级,1989
专利成果
(1) 一种高温碳化硅半导体材料制造装置,发明,2003,第2作者,专利号:ZL00109107.7,关键技术在新一代SiC外延设备中得到应用
(2) 一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置,实用新型,2007,第1作者,专利号:ZL. 200720103516.4,应用中
(3) 降低磷离子注入(0001)取向的4H-碳化硅电阻率的方法,发明,2007,第2作者,专利号:ZL200410049770.1,应用中
(4) 一种竖直式高温大功率碳化硅外延材料制造装置,发明,2004,第1作者,专利号:ZL200410069190.9,应用中
(5) 竖直式离子注入碳化硅高温退火装置,实用新型,2005,第1作者,专利号:ZL200420092863.8,应用中
(6) 水平式离子注入碳化硅高温退火装置,实用新型,2005,第1作者,专利号:ZL200420092867.6,应用中
(7) 一种高温碳化硅双室热壁式外延生长装置,发明,2011,第1作者,专利号:ZL200810113296.2,应用中
(8) 用于MEMS器件的大面积3C-SiC薄膜的制备方法,发明,2006,第2作者,专利号:ZL200610126999.X,应用中
(9) 多晶立方相碳化硅微机电系统谐振器件及其制作方法,发明,2011,第3作者,专利号:ZL200710178327.8,应用中
(10) 基于差分方法的MEMS器件信号检测电路,发明,2010,第3作者,专利号:201010564525.X
(11) 一种碳化硅同质PIN微结构材料及其制作方法,发明,2009,第1作者,专利号:200910237845.1
(12) 由绝缘衬底上超薄六方相碳化硅膜外延石墨烯的方法,发明,2008,第2作者,专利号:200810056727.6
(13) 一种用于微电子机械系统的碳化硅微通道的制作方法,发明,2007,第2作者,专利号:200710304217.1
(14) 一种碳化硅外延生长用加热器旋转装置,发明,2007,第1作者,专利号:200710063709.6
(15) 电学测试的汞探针装置,发明,2008,第2作者,专利号:ZL200810118013.3
(16) 一种行星式外延生长设备中的托盘装置,实用新型,2011,第4作者,专利号:ZL201120165699.9
(17) 沟道型碳化硅肖特基二极管及其制作方法,发明,2012,第5作者,专利号:201210110576.4
(18) 一种水平式碳化硅高温氧化装置 ,发明,2012,第1作者,专利号:201210226334.1
(19) 行星式外延生长设备中托盘的构造方法和装置,发明,2011,第4作者,专利号:ZL201110133831.2
(20) 一种用于微电子机械系统的碳化硅微通道的制作方法,发明,2007,第2作者,专利号:ZL200710304217.1
(21) 多晶立方相碳化硅微机电系统谐振器件及其制作方法,发明,2007,第3作者,专利号:ZL200710178327.8
(22) 碳化硅材料腐蚀炉,发明,2012,第2作者,专利号:201210105183.4
(23) 在碳化硅半导体薄膜双注入区形成短沟道的方法,发明,2012,第2作者,专利号:201210057866.7
(24) BiFeO3薄膜的原子层沉积方法,发明,2012,第2作者,专利号:201210278738。5
(25) 一种水平式碳化硅高温氧化装置,实用新型,2012,第1作者,专利号:ZL201220317180.2
(26) 一种垂直式碳化硅高温氧化装置 ,实用新型,2012,第1作者,专利号:ZL201220290139.0
(27) 高温CVD生长室用高度微调节装置,实用新型,2012,第1作者,专利号:201220201813.3
(28) 一种垂直式碳化硅高温氧化装置,发明,2012,第1作者,专利号:201210203696.9
(29) 一种高温大面积碳化硅外延生长装置及处理方法 ,发明,2012,第1作者,专利号:201210260432.7

出版信息

   
发表论文
(1) Defect Revelation and Evaluation of 4H Silicon Carbide by Optimized Molten KOH Etching Method,Mater. Sci. Forum,2013,通讯作者
(2) 10 × 100 mm 4H-SiC Epitaxial Growth by Warm-wall Planetary Reactor,Mater. Sci. Forum,2013,第2作者
(3) Infrared reflectance study of 3C-SiC epilayers grown on silicon substrates,J. Phys. D: Appl. Phys,2012,第2作者
(4) Characterization of 4H-SiC substrates and epilayers by Fourier transform infrared reflectance spectroscopy,Chin. Phys. B,2012,第2作者
(5) Development of Vertical 3×2〞LPCVD System for Fast Epitaxial Growth on 4H-SiC,Materials Science Forum,2012,第2作者
(6) Development of Vertical 3×2〞LPCVD System for Fast Epitaxial Growth on 4H-SiC,International Conference on Silicon Carbide and Related Materials,2011,第2作者
(7) Epitaxial Growth of 3C-SiC Films in a Novel Warm-wall Multi-wafer LPCVD Reactor,International Conference on Silicon Carbide and Related Materials,2011,第2作者
(8) Effect of annealing process on the surface roughness in multiple Al implanted 4H-SiC,Journal of Semiconductors,2011,第2作者
(9) The Study of Extended Defects in 4H-SiC Epitaxial Layers,Semiconductor Optoelectronics,2011,第2作者
(10) Multi-wafer 3C-SiC Thin Films Grown on Si (100) in a Vertical HWLPCVD Reactor,Journal of Semiconductors,2011,第2作者
(11) High-Performance 4H–SiC-Based Metal–Insulator–Semiconductor Ultraviolet Photodetectors With SiO2 and Al2O3/SiO2 Films,IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS,2011,第2作者
(12) Determination of the transport properties in 4H-SiC wafers by Raman scattering measurement,Chinese Physics B,2011,第1作者
(13) High-quality homoepitaxial layers grown on 4H-SiC at high growth rate by vertical LPCVD,Journal of Semiconductors,2011,第2作者
(14) Epitaxial Growth of 3C-SiC Films in a Novel Warm-wall Multi-wafer LPCVD Reactor,ICSCRM 2011,2011,第2作者
(15) High-quality homo-epitaxial layers grown on 4H-SiC at high growth rate by vertical LPCVD,5th Joint China-Russia Workshop on Advanced semiconductors materials and device,2010,第1作者
(16) Raman scattering investigation of defects in thick homoepitaxial 4H-SiC films,International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology Proceedings ,2010,第2作者
(17) Multi-wafer 3C-SiC heteroepitaxial growth on Si(100) substrates,Chinese Physics B,2010,第1作者
(18) Research Progress in Cubic SiC MEMS Devices,Micronanoelectronic Technology,2010,第2作者
(19) SiC Warm-Wall LPCVD Growth on Multiple 50-mm Diameter Wafers,International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology Proceedings (ICSICT),2010,第2作者
(20) In-situ boron and aluminum doping and their memory effects in 4H-SiC homoepitaxial layers grown by hot-wall LPCVD,Materials Science Forum,2009,第1作者
(21) A high-G silicon carbide vertical capacitive micromachined accelerometer,Proceedings of the International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits,2009,第2作者
(22) Epitaxial growth on 4H-SiC by TCS as a silicon precursor,Chinese Journal of Semiconductors,2009,第2作者
(23) Morphological defects and uniformity issues of 4H-SiC homoepitaxial layers grown on off-oriented (0001) Si faces,Materials Science in Semiconductor Processing,2006,第1作者
(24) Homoepitaxial Growth and Device Characterization of SiC on Off-Oriented Si-Face (0001) 4H-SiC,Proceedings of 8th International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology,2006,第1作者
(25) Homoepitaxial Growth and Characterization of 4H-SiC Epilayers by Low-Pressure Hot-Wall Chemical Vapor Deposition,Materials Science Forum,2006,第1作者
(26) Homoepitaxial Growth of 4H-SiC and Ti/4H-SiC SBDs,Journal of Synthetic Crystals,2005,第1作者
(27) LPCVD growth of 3C-SiC on Si Mesas and SiO2/Si Substrates for MEMS Applications,Journal of Synthetic Crystals,2005,第1作者
(28) Homoepitaxial Growth and MOS Structures of 4H-SiC on off-Oriented n-Type (0001) Si-Faces,Proceedings of 7th International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology,2004,第1作者
(29) Progress in 4H-SiC Homoepitaxial Growth by Hot-Wall LPCVD,The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2004,第1作者
(30) Preparation of 2 Inch 3C-SiC/Si (111) as the Substrates Suited for III-Nitrides,Chinese Journal of Semiconductors,2004,第1作者
(31) Growth and Characterization of 4H-SiC by Horizontal Hot Wall CVD,13th International Conference on Semiconducting and Insulating Materials,2004,第1作者
(32) Electrical Properties and Electroluminescence of 4H-SiC p-n Junction Diodes,Journal of Rare Earths,2004,第1作者
(33) Homoepitaxial growth and characterization of 4H-SiC epilayers by low-pressure hot-wall chemical vapor deposition,Chinese Journal of Semiconductors,2004,第1作者
(34) Epitaxial Growth and Characterization of SiC on C-plane Sapphire Substrates by Ammonia Nitridation,Journal of Crystal Growth,2003,第4作者
(35) Raman Investigations of 3C-SiC Films Grown on Si (100) and Sapphire (0001) by LPCVD,Chinese Journal of Luminescence,2003,第1作者
(36) Heteroepitaxial Growth and Heterojunction Characteristics of Voids-Free n-3C-SiC on p-Si (100),Chinese Journal of Semiconductors,2003,第1作者
(37) Si(100)衬底上n-3C-SiC/p-Si异质结构研究,发光学报,2003,第1作者
(38) Si衬底上无坑洞3C-SiC的外延生长研究,固体电子学研究与进展,2003,第1作者
(39) CVD Growth of SiC on Si (111) with AlN as Buffer Layer,First Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors,2003,第2作者
(40) In Situ doping of 3C-SiC grown on (0001) sapphire substrates by LPCVD,Materials Science Forum,2002,第1作者
(41) Improved Epitaxy of 3C-SiC Layers on Si(100) by new CVD/LPCVD System,Chinese Journal of Semiconductors,2002,第1作者
(42) Fast Growth of Polycrystal 3C-SiC on Si (100) by High Temperature Carbonization Process,2002年材料科学与工程进展,2002,第2作者
(43) 蓝宝石(0001)衬底上p-3C-SiC欧姆接触的研究,2002年材料科学与工程进展,2002,第2作者
(44) Homoepitaxial growth and device characterization of SiC on Si-face (0001) 6H-SiC,Journal of Crystal Growth,2001,第2作者
(45) Si(001)衬底上方形SiC岛的LPCVD生长,材料科学与工艺,2001,第1作者
(46) Epitaxial Growth of SiC on Complex Substrates,Journal of Crystal Growth,2001,第1作者
(47) 迎接碳化硅晶体时代,中国电子报,2000,第1作者

科研活动

   
科研项目
(1) 高性能SiC功率器件用3“厚外延片的快速生长技术,主持,省级,2012-01--2013-12
(2) 第三代半导体碳化硅(SiC)材料和器件研发及产业化创新科研团队,主持,省级,2011-07--2016-06
(3) 第三代半导体SiC外延晶片研发及产业化,主持,市地级,2010-01--2013-12

指导学生

已指导学生

王亮  硕士研究生  080501-材料物理与化学  

纪刚  硕士研究生  080501-材料物理与化学  

杨挺  硕士研究生  080501-材料物理与化学  

闫果果  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

吴海雷  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

现指导学生

刘斌  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

刘胜北  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

韩国威  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

田丽欣  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

郑柳  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

董林  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学