增強(qiáng)型功率氮化鎵器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)展

作為寬帶隙材料，GaN具有擊穿電壓高、熱導(dǎo)率大、開(kāi)關(guān)頻率高，以及抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

在低缺陷密度塊體 GaN 襯底上生長(zhǎng)低缺陷密度外延層，與在非 GaN 襯底上制造的橫向GaN器件相比，它導(dǎo)致垂直功率器件在電壓和熱應(yīng)力下具有更高的可靠性。垂直 GaN 功率器件能夠?yàn)橐笞羁量痰膽?yīng)用供電 ，例如數(shù)據(jù)中心 服務(wù)器、電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能逆變器 、電機(jī)和高速列車(chē)的電源。

近日，第九屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）在廈門(mén)國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi)。期間，“氮化鎵功率電子器件技術(shù)分會(huì)“上，成都氮矽科技有限公司器件設(shè)計(jì)總監(jiān)朱仁強(qiáng)帶來(lái)了“增強(qiáng)型功率氮化鎵器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)展”的主題報(bào)告。

功率氮化鎵目前主要采用橫向結(jié)構(gòu)（GaN-on-Si Lateral HEMT）。垂直氮化鎵器件中存在氮化鎵襯底成本高的挑戰(zhàn)。

報(bào)告圍繞增強(qiáng)型氮化鎵垂直功率器件，分享了GaN HEMT基本結(jié)構(gòu)、Cascode實(shí)現(xiàn)常關(guān)型、氟離子注入技術(shù)、凹槽柵結(jié)構(gòu)、三維Tri-gate結(jié)構(gòu)，p-GaN gate結(jié)構(gòu)等技術(shù)內(nèi)容，以及GaN HEMT器件設(shè)計(jì)思路，功率氮化鎵HEMT器件產(chǎn)業(yè)界技術(shù)路線。

其中，p-GaN gate 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型器件，柵極區(qū)域插入p-(Al)GaN，提升導(dǎo)帶能級(jí)，以實(shí)現(xiàn)二維電子氣耗盡，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單可控，器件穩(wěn)定性高。

審核編輯：劉清