Si基GaN功率器件制備技術(shù)與集成

Si基GaN功率器件制備技術(shù)與集成

寬禁帶半導(dǎo)體GaN能夠在更高電壓、更高頻率以及更高的溫度下工作，在高效功率轉(zhuǎn)換，射頻功放，以及極端環(huán)境電子應(yīng)用方面具有優(yōu)異的材料優(yōu)勢(shì)。近日，“2023功率與光電半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及集成應(yīng)用論壇”將于西安召開(kāi)。論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)，西安交通大學(xué)、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，西安電子科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)聯(lián)合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協(xié)辦。報(bào)告中介紹，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）將GaN列為改變世界的13大技術(shù)之一。國(guó)家十四五規(guī)劃“集成電路”專(zhuān)欄明確要求發(fā)展碳化硅，氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體。發(fā)展GaN等功率半導(dǎo)體對(duì)推進(jìn)“碳達(dá)峰&碳中和”戰(zhàn)略提供重要技術(shù)支撐。報(bào)告中指出，高頻低壓最能體現(xiàn)GaN的高效優(yōu)勢(shì)！低壓是GaN基異質(zhì)結(jié)功率器件的未來(lái)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，大尺寸Si基AlGaN/GaN增強(qiáng)型MIS-HEMT是GaN低壓功率芯片的發(fā)展趨勢(shì)。超薄勢(shì)壘Si基GaN技術(shù)是實(shí)現(xiàn)GaN基功率集成的良好平臺(tái)。報(bào)告介紹，研究基于超薄勢(shì)壘AlGaN(<6nm)/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需刻蝕AlGaN的本征增強(qiáng)型MIS-HEMT，器件具有高閾值(~2.7V)、良好的閾值均勻性以及較低的關(guān)態(tài)漏電，突破了P-GaN增強(qiáng)型HEMT的閾值瓶頸。基于超薄勢(shì)壘AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了E/D模n溝道MIS-HEMT，低開(kāi)啟電壓功率二極管，以及高擊穿電壓p/n溝道增強(qiáng)型MOSFET，為全GaN功率和射頻器件、數(shù)字/驅(qū)動(dòng)電路的單片集成奠定了基礎(chǔ)；Si基超薄勢(shì)壘MIS-HEMT技