陳敬教授：面向功率、射頻和數(shù)字應(yīng)用的氮化鎵器件技術(shù)

氮化鎵集成技術(shù)是將多個(gè)GaN器件、電路或功能整合到同一芯片上的技術(shù)，有助于提高電子器件的性能、降低系統(tǒng)成本、減小尺寸，并增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。涉及到混合集成、三維集成、系統(tǒng)級(jí)封裝、數(shù)字/模擬混合集成等。GaN集成技術(shù)的發(fā)展有助于推動(dòng)GaN器件在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括通信、電源管理、雷達(dá)系統(tǒng)等。通過整合不同功能，設(shè)計(jì)更緊湊、更高性能的電子系統(tǒng)，GaN集成技術(shù)將繼續(xù)在半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

近日，在第九屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇開幕大會(huì)上，香港科技大學(xué)講席教授陳敬帶來了“面向功率、射頻和數(shù)字應(yīng)用的氮化鎵器件技術(shù)”的大會(huì)報(bào)告。功率半導(dǎo)體加速電氣化，GaN有更高的功率密度和更高的效率。報(bào)告中分享了高/低端開關(guān)的單片集成、當(dāng)前GaN半橋解決方案、基于超薄緩沖層技術(shù)(GaN-on-UTB)的氮化鎵單片半橋集成芯片、基于標(biāo)準(zhǔn)低阻Si襯底的650V GaN集成平臺(tái)，p-GaN柵極HEMT的可靠性問題，異構(gòu)WBG（H-WBG）電源設(shè)備，常關(guān)GaN/SiC-HyFET的關(guān)鍵技術(shù)，硅上GaN射頻功率放大器（PA），射頻微波功率放大器模塊技術(shù)，硅上GaN E型p-GaN柵極RF HEMT，用于超寬溫度范圍（X-WTR）電子器件的GaN等技術(shù)內(nèi)容。

具有良好控制的均勻性和再現(xiàn)性的既定制造工藝，在低于6GHz時(shí)襯底損耗得到很好的抑制適用于低于6GHz應(yīng)用的射頻性能。無線終端中更高的電池供電電壓可能給GaN-on-Si E-mode RF-HEMTs帶來機(jī)會(huì)。比GaAs HBT更容易實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓。

報(bào)告指出，GaN HEMT功率器件的平面特性為各種應(yīng)用提供了豐富的機(jī)會(huì)，GaN電力電子，電源集成和可靠性問題至關(guān)重要，必須加以解決。硅上GaN RF-HEMT，經(jīng)濟(jì)高效，適用于大容量移動(dòng)終端，無線網(wǎng)絡(luò)。