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新材料
MOCVD材料生长等重大装备项目

一、技术简介

    MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition)设备,即金属有机物化学气相沉积设备,是化合物半导体外延材料研究和生产的关键设备,特别适合化合物半导体功能结构材料的规模化工业生产,是其它半导体设备所无法替代的核心半导体设备,是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要手段,是当今信息产业发展、国防高新技术突破不可缺少的战略性高技术半导体设备。

    该研究团队成功研制出了具有自主知识产权的可一次生长3片2英寸外延片的研发型MOCVD设备样机,实现了衬底机座的公转/自传独立调节、具有低成本的新型原料配送结构等功能,并生产出性能优良的氮化镓基材料。目前具有新颖结构设计、具有独立自主知识产权的新型6片型MOCVD系统原型机即将研制成功并投入使用,为国产化MOCVD设备的产业化发展奠定了坚实基础。


7片2英寸GaN外延MOCVD设备样机
 
二、市场前景
    据测算,当前随着MOCVD设备在半导体制造业中的广泛应用,全世界每年对MOCVD设备约有300台的市场需求,其中GaN-MOCVD设备每年至少需求120台。我国“十一五”期间约需新增LED芯片产能96亿只/年,需新增MOCVD设备至少50台(按19片机规模),设备投入将达到8000- 10000万美元规模,甚至突破1亿美元。目前世界上MOCVD设备制造商主要有两家:德国AIXTRON公司(英国THOMAS SWAN公司已被AIXTRON公司收购)和美国 VEECO公司(并购美国EMCORE公司)。

    目前国内有外延和芯片生产企业20多家,这些企业已累计引进30多台MOCVD,总投资在4000万美元左右,主要购买德国 AIXTRON和美国EMCORE两家供应商的MOCVD设备,以6片和9片机型居多,每台设备的价格在100万美元左右。近期已有企业开始引进国外19片、21片或24片机型等先进的MOCVD设备。
 
三、应用领域
    MOCVD设备作为氮化镓、砷化镓、磷化铟等化合物半导体外延材料研究和生产的重要技术手段,特别是作为工业化生产的设备,它的高质量、稳定性、重复性及规模化是其它的半导体材料生长设备所无法替代的。它的高质量、稳定性、重复性及多功能性越来越为人们所重视。它是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要手段,如激光器、探测器、发光二极管、高效太阳能电池、光电阴极等光电子产业不可缺少的设备。
 
四、效益分析
    制造一台6片机型MOCVD系统,需材料费440万元(关键部件采用进口件),加工费20万元,劳务费30万元,其它杂费10万元,成本共计500万元。销售按650万元/台,税前利润150万元,每年暂按3台的销量,税前利润可达450万元。

    MOCVD系统的销量将会随着产品信誉度的提高而增加,由于本项目拥有MOCVD关键技术的自主知识产权,该产品不仅可以在国内销售,还可以出口国际市场。