中国粉体网讯 物理气相输运法(PVT)是产业化应用中最为常见的SiC单晶生长方法,但这一方法在生长p型4H-SiC和立方SiC(3C-SiC)单晶方面存在显著难度。PVT法的局限性使得在特定应用下,如高频、高压、大功率IGBT器件和高可靠性、长寿命MOSFET器件的制备中,SiC材料的性能难以满足市场需求。
在此背景下,液相法作为一种新兴的SiC单晶生长技术,显现出独特的优势,正逐渐成为突破困局的关键力量,并加速迈向产业化。在液相法生长大尺寸SiC单晶基础研究领域,有一位女性科研工作者特别值得关注!她就是中科院物理所的李辉老师。

李辉老师主要致力于:SiC单晶生长、物性、器件研究,尤其是液相法生长大尺寸、高质量、低成本p型、n型4H-和3C-SiC单晶。
李辉老师是科技部国家重点研发计划国际战略合作项目“液相法生长大尺寸SiC单晶基础研究”项目负责人,还是Ludo Frevel Crystallography Scholarship Award获得者、中科院青年促进会会员(第四届),荣获中国科学院卢嘉锡青年人才奖;英国皇家学会高级牛顿研究学者;北京市科学技术进步一等奖获得者。
李辉老师共发表SCI论文90多篇,包括:Chemical Reviews, Nature Energy, Advanced Energy Materials, JACS等,申请专利30项,译著1部。
碳化硅单晶生长领域主要研究成果:
采用高温液相(TSSG)生长碳化硅单晶,解决了碳化硅晶体扩径、掺杂、晶型控制、界面能调控等系列关键科学和技术问题,生长出大尺寸(2-6英寸)、高质量的p型和n型导电4H-SiC单晶,在国际上首次生长出了大尺寸(2-6英寸)、高质量的立方碳化硅(3C-SiC)单晶。
采用物理气相输运(PVT)法生长碳化硅单晶,解决了碳化硅边界多晶形核、碳化硅晶体扩径、晶型控制、应力等系列关键科学和技术问题,生长出8英寸4H-SiC单晶。
部分申请专利:
1)陈小龙,李辉,等,用于确定3C-SiC单晶晶片的硅面和碳面的方法,申请号:202511668474.8
2)陈小龙,李辉,王国宾,盛达,王文军,郭建刚,用于制备3C-SiC单晶的方法,国际申请号:PCT/CN2023/090284.
3)李辉,王国宾,盛达,王文军,陈小龙,一种区分SiC晶片Si面和C面的方法,申请号:2022109361419
4)陈小龙、王国宾、李辉、盛达、王文军、郭建刚,一种液相生长n型碳化硅单晶的方法和装置
5)陈小龙,李辉,杨乃吉,王文军,用于碳化硅单晶生长的装置,申请号:2021114050025
6)陈小龙,杨乃吉,李辉,王文军,生长碳化硅单晶的方法,申请号:2021114035665
7)陈小龙,杨乃吉,李辉,王文军,用于碳化硅晶体生长的装置,申请号:2021114049884
2026年5月28日“第三代半导体 SiC 晶体生长及晶圆加工技术研讨会”将在安徽合肥召开。届时中科院物理所李辉老师受邀将再次出席本次会议并做碳化硅单晶前沿研究精彩报告。
(中国粉体网编辑整理/平安)
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