Phòng thí nghiệm Vi mạch – Bán dẫn được thành lập theo Quyết định số 20/QĐ-KCNC ngày 09 tháng 02 năm 2010 của Ban Quản lý Khu Công Nghệ Cao.

Cơ sở vật chất chính của phòng thí nghiệm Vi mạch – bán dẫn bao gồm: Phòng sạch với diện tích 600 m2, được chia làm 4 khu vực chính: khu vực thao tác hóa chất, khu vực quang khắc, khu vực chế tạo và khu vực phân tích. Tất cả các khu vực đều đạt tiêu chuẩn class 10.000, riêng khu vực quang khắc đạt tiêu chuẩn class 100, đồng thời các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch được kiểm soát, kiểm tra và lưu trữ định kỳ.

Phòng thí nghiệm được trang bị các thiết bị chủ yếu phục vụ cho định hướng: nghiên cứu về LED, các linh kiện MEMS và linh kiện điện tử công suất. Phòng còn được trang bị thiết bị MOCVD được trang bị chuyên dụng cho chế tạo các linh kiện LED; thiết bị PECVD có chức năng phủ màng bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học có tăng cường plasma; thiết bị bốc bay dùng để phù màng kim loại lên bề mặt vật liệu;  Hệ thống khắc ion sâu (DRIE) với công dụng khắc bất đẳng hướng vật liệu Silicon và Silicon Nitride; Các thiết bị phân tích như: nhiễu xạ tia X, kiểm tra độ dày màng, kiểm tra tính chất quang và điện của vật liệu được đầu tư để đảm bảo tính đồng bộ theo nhu cầu thực hiện đề tài, dự án trong cùng lĩnh vực

Các lĩnh vực đã và đang nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Bán dẫn gồm có:

1. Thiết kế, chế tạo cảm biến áp suất hướng tới ứng dụng máy đo áp huyết áp, cột đo nhiên liệu,…
2. Thiết kế, chế tạo máy đo huyết áp cầm tay ứng dụng cảm biến áp suất.
3. Thiết kế, chế tạo máy bộ nhiên liệu ứng dụng cảm biến áp suất.
4. Nghiên cứu chế tạo cảm biến sinh học QCM, hướng tới ứng dụng kiểm tra nồng độ vi khuẩn trong nước và dư lượng kháng sinh trong thủy sản
5. Nghiên cứu chế tạo cảm biến điện hóa hướng tới ứng dụng chế tạo kit kiểm tra dư lượng kháng sinh e trong thủy hải sản
6. Nghiên cứu thiết kế, mô phỏng, chế tạo chip cảm biến gia tốc và bộ kit đo độ rung, hướng tới ứng dụng trong hệ thống mạng cảm biến không dây.
7. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo linh kiện power mosfet hướng đến ứng dụng trong điện tử dân dụng.
8. Nghiên cứu phát triển công nghệ chế tạo pin ion lithium màng mỏng trạng thái rắn ứng dụng trong các vi hệ thống điện tử công suất thấp.

Thiết bị Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Bán Dẫn

+ Các thiết bị chế tạo:

1. MOCVD (Model AIX-2000 – Hãng Aixtron)

Dùng để chế tạo các diode laser, các linh kiện LED dựa trên vật liệu GaN.

2. PECVD (Model VISION 310, Hãng ADVANCED VACCUUM)

Dùng để lắng đọng các loại màng mỏng như: SiOx, SiNy, SiC, các màng mỏng đa tinh thể và vô định hình của silic.

3. Sputter (Model ACS-4000-C4 , Hãng ULVAC)

Dùng để tạo các vật liệu màng mỏng kích thước nano mét dùng làm điện cực. Kỹ thuật phún xạ có thể chế tạo màng mỏng của hầu hết các vật liệu kim loại, các hợp chất với diện tích lớn và độ đồng đều cao.

4. Vacuum evaporator (Model A0-E BEAM, Hãng BOC EDWARDS)
   

Dùng để phủ các màng mỏng kim loại, màng hợp chất ứng dụng cho các vật liệu : bán dẫn hợp chất, OLED, Pin mặt trời, các lớp phủ chống phản xạ, …

5. WET BENCH (Hãng S.P.M, Italia)

Dùng để rửa mẫu, pha hóa chất.

6. PHOTORESIST SPINNER (Model DELTA 6 RC, Hãng SUSS MICRO TEC)

Dùng để quay phủ photoresist trong quy trình quang khắc. Tốc độ quay phủ quay phủ lên tới 6000 vòng/phút, diện tích đế phủ 125 x 125 mm. 

7. MASK ALIGNER (Hãng SUSS MICRO TEC)

Dùng trong công nghệ MEMS để tạo các cấu trúc cho các linh kiện có kích thước micro mét.

8. Diffusion furnace (Model POE603, Hãng ATV TECHNOLOGIE GMBH )

Dùng để gia nhiệt nhanh và chế tạo các lớp oxit silic chất lượng cao trong môi trường khí oxi khô. Nhiệt độ tối đa của lò có thể lên tới 1.150°C, tốc độ gia nhiệt tối đa 100oC/phút

9. ANNEALING SYSTEM (Model N31/H, Hãng NABERTHERM)

Dùng để nung các vật liệu dùng trong qui trình silicide. Nhiệt độ tối đa của lò có thể đạt tới 1.280°C. 

10. Die Cutter (Model DAD 321, Hãng DISCO)

Dùng để cắt nhỏ các loại vật liệu như : Si, thủy tinh, thạch anh, các vật liệu hợp chất bán dẫn ở nhóm III-V.

11. Wire bonder (Model 4524AD, Hãng KULICKE&SOFFA)

Chức năng: Dùng để hàn dây vàng hoặc nhôm trong đóng gói các linh kiện bán dẫn. Diện tích để hàn 152 mm x 152 mm.

+ Các thiết bị đo lường:

1. Hệ Filmetrics – F40 (Hoa Kỳ)

Dùng để đo độ dày của từng lớp màng trong cấu trúc.

2. Hệ đo hiệu ứng Hall

Hệ đo hiệu ứng Hall HL5500PC của hãng Accent Optical Technologies – Canada được sử dụng để đo điện trở suất của màng, độ linh động và nồng độ hạt tải với khoảng nhiệt độ hoạt động từ 4oK tới 600oC (nhiệt độ lý thuyết của mẫu).

3. Hệ đo bốn đầu dò

Hệ đo bốn đầu dò MWP-6 của hãng Jandel (Anh quốc được sử dụng để đo điện trở mặt của vật liệu cần đo (vật liệu màng).

4. Hệ đo độ dày Profilometer

Hệ đo độ dày Profilometer Dektak-6M của hãng Veeco – USA được sử dụng để đo độ dày màng với sai số từ 5 – 20% phụ thuộc vào vật liệu màng cần đo và loại mũi dò sử dụng.

5. Hệ nhiễu xạ tia X

Phương pháp đo và phân tích phổ nhiễu xạ tia X thường được sử dụng để xác định cấu trúc và thành phần vật liệu của vật liệu ở các dạng khối, bột, màng. Hệ nhiễu xạ tia X X’Pert PRO-Panalitycal (Hà Lan) được trang bị tại SHTP Labs chuyên dụng cho vật liệu màng với bước sóng sử dụng ().

6. Hệ đo đặc trưng I-V của solar cell

Hệ đo đặc tuyến I-V của solar-cell tại SHTP Labs bao gồm: Nguồn sáng giả lập ánh sáng mặt trời và hệ đo đặc tuyến I-V.

Hệ giả lập ánh sáng mặt trời gồm nguồn sáng XES-301S và bộ điều kiển XEC-301S của hãng San-eielectric (Nhật Bản). Nguồn sáng giả lập ánh sáng mặt trời sử dụng đèn Xenon có công suất 300W, ánh sáng từ đèn Xenon được chuyển qua hệ thống thấu kính chuẩn trực để chuyển thành chùm sáng song song chùm sáng này được lọc qua bộ lọc air mass filter để giả lập phổ ánh sáng mặt trời ở điều kiện khí quyển AM 1.5.

Hệ đo đặc tuyến I-V model 4200 SC của hãng Kithley (Hoa Kỳ) được điều khiển bằng máy tính có thể cấp thế và dòng DC qua mẫu lên tới 210V/100mA với độ phân giải dòng ở mức 0,1fA. Tín hiệu thế và dòng thu được từ mẫu trong quá trình đo được truyền về máy tính và phần mềm KTEI sẽ  xử lý, hiện thị và đón nhận quá trình đo.