【洞察】锑化铟单晶是重要半导体材料在红外探测器领域前景较好

2022-07-26 11:22

锑化铟单晶，是重要的衬底材料，制造而成的锑化铟衬底可以广泛应用在红外探测器、光磁探测器、霍尔器件、磁阻器件等产品生产中

锑化铟，分子式为InSb，是锑（Sb）和铟（In）的化合物，外观为晶体状，有银色金属光泽，是闪锌矿型结构立方晶系，质地脆、熔点低、不溶于水、有毒性。锑化铟单晶是重要的半导体材料，是III－V族化合物半导体，为直接带隙半导体材料，具有禁带宽度较窄、电子迁移率高、量子效率高、响应速度快等优点，可用于红外探测器等制造中。

锑化铟是研究起步较早、目前技术研究较为深入的III－V族半导体材料，在20世纪50年代已制备出单晶。锑化铟单晶可采用区域熔炼法、直拉法进行制备。多次采用区域熔炼法可减少锑化铟原料的杂质含量，提高其纯度；常压直拉法（CZ法）是目前锑化铟单晶制备的主流方法，通常可制备直径2－5英寸的晶体，领先企业制备的晶体尺寸已经达到8英寸。

锑化铟单晶，是重要的衬底材料，制造而成的锑化铟衬底可以广泛应用在红外探测器、光磁探测器、霍尔器件、磁阻器件等产品生产中。在红外探测器领域，锑化铟单晶是制造制冷型红外探测器的敏感材料，锑化铟探测器可采用液氮制冷，具有热灵敏度高、图像质量优的特点，可广泛应用在军用与民用领域，例如武器装备、航空航天、仪器仪表、医学诊断、工业检测、科研等方面。

根据新思界产业研究中心发布的《2022－2026年锑化铟单晶行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，利用锑化铟单晶制造的红外探测器在军工领域主要用来制造导弹，例如红外空空导弹、FIM－92防空导弹等。在军用高性能红外探测器制造中，可采用的灵敏材料主要是碲镉汞材料与锑化物材料。与碲镉汞材料相比，锑化铟单晶只能制造单色制冷红外探测器，但制备难度较低、成品率较高，可提高军用红外探测器产业化生产能力，并降低其生产成本，经济效益更为明显。

新思界行业分析人士表示，锑化铟单晶于20世纪50年代初期被发现，欧美国家技术与应用研究起步较早，目前主要生产商有IQE集团、5N Plus集团等。我国于20世纪50年代后期开始锑化铟单晶研究，逐步实现自主生产，目前相关研究机构有昆明物理研究所、华北光电技术研究所等，主要厂商有中航红外、光智科技等。中航红外具备锑化物探测器研发生产能力，2021年9月与上海临港新片区签订投资协议，推进锑化铟芯片产业发展；光智科技拥有应用于红外锑化铟晶体生长的提拉法工艺专利。

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