近日，由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會(huì)展中心召開(kāi)。

 

期間，由廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司，中電化合物半導(dǎo)體有限公司，英諾賽科(珠海)科技有限公司共同協(xié)辦的功率電子器件及封裝技術(shù)分會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所周宇帶來(lái)了硅基GaN增強(qiáng)型HEMT電力電子器件的研究成果。分享了硅基GaN HEMT材料研究基礎(chǔ)，p-GaN柵增強(qiáng)型HEMT的關(guān)鍵技術(shù)。

 

大尺寸、低成本硅基GaN電力電子和微波射頻電子器件在消費(fèi)類(lèi)電子快充、數(shù)據(jù)中心電源、無(wú)人駕駛激光雷達(dá)、無(wú)線射頻通信等領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用前景。然而，硅襯底與GaN之間巨大的晶格失配和熱膨脹系數(shù)失配等常常造成硅基GaN薄膜材料中存在大量的穿透位錯(cuò)，影響材料質(zhì)量和器件性能，而且巨大的張應(yīng)力還常常引起龜裂，嚴(yán)重制約器件的制備。此外，硅基GaN材料中的Si與Mg及C雜質(zhì)的可控?fù)诫s對(duì)電子器件的耐壓、電阻、開(kāi)啟電壓等性能至關(guān)重要。

 

報(bào)告介紹在硅襯底上外延生長(zhǎng)高質(zhì)量GaN材料的關(guān)鍵難點(diǎn)與技術(shù)解決方案，以及近期的相關(guān)進(jìn)展。10?m厚、無(wú)裂紋的硅基GaN連續(xù)薄膜（無(wú)插入層）的穿透位錯(cuò)密度僅為6×107 cm-2，為研制GaN電子器件奠定了優(yōu)異的材料基礎(chǔ)。
 

基于高質(zhì)量的硅基GaN及異質(zhì)結(jié)的材料生長(zhǎng)和可控?fù)诫s技術(shù)，成功研制了高性能的硅基GaN垂直結(jié)構(gòu)功率二極管（SBD、PiN等）和基于二次外延p型柵的增強(qiáng)型HEMT電力電子器件。報(bào)告討論硅基GaN射頻電子器件研制的主要挑戰(zhàn)，并報(bào)道基于AlGaInN超薄勢(shì)壘層的硅基GaN射頻電子器件的研究進(jìn)展、以及下一步的主要研究計(jì)劃。
 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解）