近日，在第八屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第十九屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）上，”氮化鎵功率電子器件技術“分論壇如期召開。

論壇現(xiàn)場

主持人：中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員 孫錢

該論壇由英諾賽科科技有限公司、蘇州能訊高能半導體有限公司、南京芯干線科技有限公司協(xié)辦支持。現(xiàn)場在中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員孫錢主持下，有瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院教授Elison MATIOLI，南京郵電大學劉建華，南方科技大學深港微電子學院院長、教授于洪宇，加拿大滑鐵盧大學副教授LAN WEI，潤新微電子（大連）有限公司副總經(jīng)理王榮華，美國弗吉尼亞理工大學助理教授張宇昊，電子科技大學陳匡黎，中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所助理研究員鐘耀宗，中國科學院寧波材料技術與工程研究所戴貽鈞，西交利物浦大學朱昱豪等精英專家們先后帶來精彩報告，分享了前沿研究成果。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院教授Elison MATIOLI做了題為“New technologies for efficient and integrated GaN power devices”的線上主題報告。

南京郵電大學劉建華做了題為“氮化鎵功率器件耐壓理論與電場均勻化技術研究“的主題報告，介紹了相關研究成果，研究基于等效電勢法/等效濃度法，實現(xiàn)氮化鎵功率器件建模的簡化與降維，建立全解析AlGaN/GaN HEMT耐壓模型；提出氮化鎵功率器件的優(yōu)化判據(jù)；基于機器學習的功率器件建模新思路；基于高斯盒方法指導電場均勻化技術的研發(fā)，提出階梯溝道摻雜AlGaN/GaN HEMT, 自適應寬度漂移區(qū)AlGaN/GaN HEMT。

論壇現(xiàn)場

當前，以GaN和SiC為代表的國際第三代半導體產(chǎn)業(yè)，受政策、資本、技術、市場的“四輪驅動”已經(jīng)實現(xiàn)了從研發(fā)到規(guī)模性量產(chǎn)的成功跨越，進入了產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展階段。GaN功率器件朝高功率密度、高頻、高集成化方向發(fā)展，目前GaN功率器件最重要的市場是移動電子設備的快速充電器，其他市場應用，如汽車工業(yè)市場，也在發(fā)展趨勢之中。南方科技大學深港微電子學院院長、教授于洪宇做了題為“Si基GaN器件及系統(tǒng)研究與產(chǎn)業(yè)前景”的主題報告，詳細介紹了硅基氮化鎵器件、功率和射頻系統(tǒng)應用、氮化鎵氣體傳感器的最新研究進展。其中，報告指出，基于GaN HEMT結構，實現(xiàn)多種高靈敏度氣體傳感器，可在高溫環(huán)境中探測CO, H2S, H2等氣體及顆粒物。采用Pt柵極可實現(xiàn)對H2S, H2等氣體實現(xiàn)低功耗、高靈敏度的快速檢測；采用TiO2柵極實現(xiàn)超低濃度10-ppb級別的CO檢測，500-ppb測試下可實現(xiàn)4s的快速響應；采用無柵金屬結構，利用GaN本身的材料特性可實現(xiàn)柴油煙塵顆粒檢測，其中器件測試后可通過600℃熱氧化處理再生，且傳感性能無變化，證明GaN傳感器具有高溫熱穩(wěn)定性和惡劣環(huán)境下的工作能力。

加拿大滑鐵盧大學副教授LAN WEI帶來了題為“Recent Progress of the MIT Virtual-Source GaN HEMT (MVSG) Compact Model”的線上主題報告。報告介紹了GaN HEMT和MVSG發(fā)展歷史，介紹了MVSG模型的研究、MVSG案例及相關參數(shù)進展。

潤新微電子（大連）有限公司副總經(jīng)理王榮華做了題為“后快充時代的氮化鎵功率器件產(chǎn)業(yè)化”的主題報告。報告首先介紹了GaN功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分享了對后快充時代GaN功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考建議，并分享了后快充時代對GaN功率器件產(chǎn)業(yè)鏈從外延-器件-可靠性-應用端提出的新要求。

美國弗吉尼亞理工大學助理教授張宇昊帶來了題為“中高壓（1-10kV）氮化鎵功率器件新進展”的主題報告。

氮化鎵功率半導體在可再生能源儲備、數(shù)據(jù)中心等領域擁有巨大的應用前景，硅基氮化鎵功率器件方面，國際上材料、器件、驅動、電源模塊已批量應用，國內(nèi)材料、器件、 驅動及電源模塊實現(xiàn)批量生產(chǎn)，與世界先進水平差距較小。電子科技大學陳匡黎帶來了題為“p-GaN Gate HEMT器件閾值穩(wěn)定性及其機理”的主題報告，介紹了p-GaN gate HEMT的自熱效應及其可靠性、p-GaN gate HEMT 在短路應力下的可靠性的研究進展及成果。研究指出，材料、工藝、器件結構的差異化帶來p-GaN Gate功率器件的SC可靠性各異性很強，對可靠性加固帶來挑戰(zhàn)。

中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國做了題為”壓電能帶工程和柔性AlGaN/GaN HEMT“的主題報告，分享了相關研究進展成果，研究發(fā)展AlGaN/GaN HEMT的理論模型, 計算非平面微納HEMT器件在3D內(nèi)外復合應變場中的載流子輸運特性。實現(xiàn)將HEMT器件陣列(10 × 12 HEMTs)低損轉移至柔性襯底。開發(fā)HZO新型鈍化層，有效抑制電流坍塌。研制微懸臂HEMT。

中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所助理研究員鐘耀宗做了題為”功率HEMT中P-GaN柵的可靠性及其加固技術“的主題報告，介紹了具有p-GaN柵極的E型HEMT、閘門退化機制、加固技術的研究進展。報告指出，p-GaN柵的可靠性是p-GaN E-HEMT應用中的關鍵問題。能帶結構和缺陷影響載流子行為，導致器件性能的靜態(tài)和動態(tài)不穩(wěn)定性。可以從內(nèi)因和外因兩個方面發(fā)展p-GaN柵極可靠性的增強技術。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所戴貽鈞做了題為”基于極性調(diào)控機制的GaN晶體管無損隔離特性的研究“的主題報告，介紹了極化隔離特性的結構設計、極化隔離在GaN HEMT中的應用、極化隔離在GaN SBD 中的應用等相關研究成果。理論依據(jù)方面，研究建立GaN 體系極化隔離結構的物理模型（三維能帶圖），闡明其結構的主導漏電機制以及優(yōu)化方案（優(yōu)化緩沖層漏電）。器件應用方面，極化隔離GaN HEMT兩端擊穿電壓提高到2628V；三端器件開關比109，SS 61mV/dec在GaN SBD領域制備高質(zhì)量的側壁結構，器件反偏漏電降低兩個數(shù)量級。

西交利物浦大學朱昱豪做了題為”單片集成GaN基DC-DC轉換器“的主題報告，介紹了用于功率轉換系統(tǒng)的單片GaN IC路線圖，GaN器件的制備與特性，GaN基邏輯電路，控制比較器和鋸齒波發(fā)生器，保護溫度傳感器等研究進展成果。