氮化鎵電力電子器件在新一代高效率、小尺寸的電力轉(zhuǎn)換與管理系統(tǒng)、電動機車、工業(yè)電機等領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ騁aN功率半導(dǎo)體市場規(guī)模迅速增長，半導(dǎo)體大廠通過并購等方式加強在GaN領(lǐng)域的技術(shù)儲備和市場布局。?近期，第十屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十一屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS&SSLCHINA2024）在蘇州召開。

?

期間，由北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司、蘇州思體爾軟件科技有限公司、國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（蘇州）、深圳平湖實驗室協(xié)辦支持的“氮化鎵功率電子器件技術(shù)III”的分會上，海思半導(dǎo)體有限公司功率器件技術(shù)專家包琦龍、山東大學(xué)陳思衡、中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國、南方科技大學(xué)研究教授汪青、北京大學(xué)研究員魏進(jìn)、中國科學(xué)院蘇州納米所特別研究助理郭小路、大連理工大學(xué)雷蕓、南京大學(xué)郝琳、中山大學(xué)許森源等嘉賓們齊聚，共同探討氮化鎵功率電子器件技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢。

包琦龍

海思半導(dǎo)體有限公司功率器件技術(shù)專家

海思半導(dǎo)體有限公司功率器件技術(shù)專家包琦龍做了“ICT場景下中低壓 (<200V) GaN 器件應(yīng)用挑戰(zhàn)”的主題報告，分享了封裝、應(yīng)用、可靠性等相關(guān)進(jìn)展。報告顯示，DrGaN技術(shù)探索方面，先進(jìn)制程下FOM極致優(yōu)化，充分挖掘GaN HEMT潛力。通過12 inch產(chǎn)線先進(jìn)工藝設(shè)備實現(xiàn)極小尺寸GaN HEMT器件制備，極致優(yōu)化GaN HEMT器件FOM，突破傳統(tǒng)CMOS極限。結(jié)合wafer bonding工藝，實現(xiàn)GaN/Si同片集成。器件尺寸優(yōu)化提升空間大，pGaN結(jié)構(gòu)溝道長度壓縮挑戰(zhàn)大。報告顯示，器件元胞設(shè)計、封裝、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域仍有提升空間，亟需業(yè)界同仁傾力投入。結(jié)合先進(jìn)制程和工藝優(yōu)化，GaN參數(shù)指標(biāo)可大幅領(lǐng)先同等電壓Si器件水平。在熱阻測試、高結(jié)溫 GaN 能力提升（175°）、機械應(yīng)力、集成/合封、PCB互聯(lián)布局。

?

陳思衡

山東大學(xué)

山東大學(xué)陳思衡做了“高閾值電壓（V_T = 7 V）增強型GaN功率器件研究”的主題報告，分享了相關(guān)研究進(jìn)展。MIS復(fù)合柵極可以有效提高增強型P-GaN gate HEMT閾值電壓；MIS復(fù)合柵極存在界面質(zhì)量難以控制，柵極耐壓降低，閾值電壓調(diào)控復(fù)雜等問題；通過氧化處理得到的GaON擁有更優(yōu)異的材料特性；氧氣處理 (OT) 可以優(yōu)化表面質(zhì)量并修復(fù)損傷；致密的GaON起到過渡的作用，優(yōu)化了P-GaN和介質(zhì)層之間的界面質(zhì)量；OTALD技術(shù)大幅提高了器件閾值電壓，并且器件電學(xué)性能具有優(yōu)異的穩(wěn)定性；OTALD技術(shù)可以抑制柵極漏電并減小P-GaN表面態(tài)，器件具有更優(yōu)異的高壓特性；OTALD技術(shù)在高柵極驅(qū)動電壓和大功率器件中具有巨大的應(yīng)用潛力。

?

胡衛(wèi)國

中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員

中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國做了“AlGaN/GaN HEMT能帶工程與制造工藝”的主題報告，分享了相關(guān)研究進(jìn)展。報告顯示，開發(fā)了HEMT壓電模型、晶片生長和器件工藝。擊穿電壓大于915V，最大電流大于10A。提出了一種界面驅(qū)動的歐姆接觸策略。TiAl/TiAlTa/Au接觸實現(xiàn)了0.07Ωmm的超低Rc。揭示了HEMT中的機械熱電耦合機制。開發(fā)了HEMT-MEMS，并實現(xiàn)了具有無條件和條件反射的類神經(jīng)分層控制系統(tǒng)。

?

汪青

南方科技大學(xué)研究教授

《GaN單片集成器件和感算一體智能傳感系統(tǒng)研究》

?

魏進(jìn)

北京大學(xué)研究員

《面向高壓高頻應(yīng)用的GaN功率元件的動態(tài)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)》

?

郭小路

中國科學(xué)院蘇州納米所特別研究助理

中國科學(xué)院蘇州納米所特別研究助理郭小路做了”Si襯底/GaN襯底上的GaN基縱向功率二極管“，分享了GaN與垂直功率器件、輕摻雜技術(shù)、邊緣終止和硅基GaN器件、GaN上的垂直GaN器件等相關(guān)進(jìn)展。研究顯示，通過調(diào)整生長條件，實現(xiàn)了漂移層的可重復(fù)和可控的輕摻雜技術(shù)；氮注入硅基600V GaN垂直SBD和硅基1200V GaN pn二極管的邊緣終止；從高電場下的模擬來看，Ref-SBD的失效源于局部電應(yīng)力，而NIT-SBD的局部熱應(yīng)力。

?

雷蕓

大連理工大學(xué)

大連理工大學(xué)雷蕓做了”基于薄勢壘結(jié)構(gòu)和AlSiO復(fù)合柵介質(zhì)的高飽和電流增強型GaN基MIS-HEMT器件研究“的主題報告，分享了相關(guān)研究進(jìn)展。隨著高頻和高功率應(yīng)用的市場需求，GaN基功率器件在傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域都顯示出巨大的潛力；與D型HEMT相比，E型GaN基HEMT已成為提高器件安全性、操作可靠性和簡化柵極驅(qū)動電路設(shè)計的關(guān)鍵研究方向；優(yōu)化凹柵MIS HEMT中的柵極電介質(zhì)和界面質(zhì)量是一個關(guān)鍵的研究重點（結(jié)合Al₂O₃和SiO2優(yōu)點的AlSiO復(fù)合電介質(zhì)）；AlSiO復(fù)合電介質(zhì)是平衡E型GaN基MIS HEMT中V_th和擊穿場的有效解決方案，為未來的柵極電介質(zhì)設(shè)計提供了新的見解和方向。

?

郝琳

南京大學(xué)

《高性能凹槽柵結(jié)構(gòu)的BaTiO3-AlGaN/GaN MOS?HEMTs》

?

許森源

中山大學(xué)

中山大學(xué)許森源做了”基于多級拓?fù)涞腉aN功率HEMT器件nFOM分析“的主題報告，分享了相關(guān)研究成果。報告顯示，GaN功率HEMT的nFOM值與阻斷電壓之間的相關(guān)性不如Si MOSFET明顯，這給應(yīng)用多級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯著降低GaN器件的損耗帶來了困難。通過工藝優(yōu)化和芯片結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，可以進(jìn)一步降低低壓GaN-HEMT的nFOM值。此外，GaN HEMT制造商需要建立統(tǒng)一的阻斷電壓裕度標(biāo)準(zhǔn)。GaN功率HEMT的多層次應(yīng)用值得期待和推廣。

（根據(jù)現(xiàn)場資料整理，僅供參考）??

?