在國內外同行重點關注氧化鎵單晶材料研制的同時,杭州富加鎵業(yè)科技有限公司(以下簡稱富加鎵業(yè))提前布局氧化鎵外延技術攻關。在國家重點研發(fā)計劃“大尺寸氧化鎵半導體材料與高性能器件研究”項目支持(項目編號:2022YFB3605500)支持下,研制了高性能MBE外延片,并與國家重點研發(fā)計劃項目器件團隊合作,成功制備了擊穿電壓大于2000V,電流密度為60 mA/mm的MOSFET橫向功率器件,與進口同類型外延片制備器件性能相當。
01產品規(guī)格
富加鎵業(yè)提供分子束外延技術(MBE)制備的氧化鎵外延片產品,采用非故意摻雜層與Sn摻雜層復合的雙層外延結構,襯底材料為半絕緣型(010)Fe摻雜氧化鎵,主要應用于橫向功率器件。常規(guī)產品摻雜層載流子濃度為1-4E17cm-3,遷移率>80 cm2/V·s,表面粗糙度<2 nm。
02 驗證結果
國家重點研發(fā)計劃項目合作器件團隊對該款MBE氧化鎵外延片產品進行了初步流片驗證,12 μm柵漏間距氧化鎵MOSFET器件電流密度為60 mA/mm(圖a),比導通電阻約為42 mΩ?cm2,擊穿電壓可達2242 V(圖b),與采用進口同類材料的器件性能相當。富加鎵業(yè)也將根據器件研制反饋結果,持續(xù)改進和優(yōu)化,對外延產品進行新一輪迭代,致力于為下游器件廠商提供穩(wěn)定可控的高質量氧化鎵單晶襯底及外延產品,為我國打造有國際競爭力的氧化鎵產業(yè)鏈提供材料保障,實現我國氧化鎵基器件全鏈路貫通。
圖a-b 柵漏間距LGD=12 μm,柵極長度LG=1.5 μm時,氧化鎵MOSFET的直流輸出特性曲線和擊穿曲線。
(來源:杭州富加鎵業(yè)科技有限公司)