世界首個(gè)8英寸無(wú)色散常閉式/增強(qiáng)型硅基GaN功率器件問(wèn)世

世界首個(gè)8英寸無(wú)色散常閉式/增強(qiáng)型硅基GaN功率器件問(wèn)世

比利時(shí)微電子研究中心（I M E C）在2 0 0 m m/8英寸（20.32cm）硅基上成功開(kāi)發(fā)出了200V和650V無(wú)色散常閉式/增強(qiáng)型氮化鎵（GaN）功率器件。該器件具有超低動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻（20%以下）、先進(jìn)的性能和再現(xiàn)性，以及良好的可靠性。

IMEC研制的硅基GaN功率器件無(wú)需采用金屬材料，符合晶圓處理和污染要求。該器件結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分是緩沖層，需要適應(yīng)AlGaN/ GaN材料體系與硅襯底之間晶格參數(shù)和熱膨脹系數(shù)的巨大差異。IMEC突破了緩沖層設(shè)計(jì)技術(shù)，在大直徑200mm晶圓上實(shí)現(xiàn)了650V GaN緩沖層的生長(zhǎng)。此外，研究人員通過(guò)將硅襯底的厚度和摻雜相結(jié)合，使得200mm氮化鎵襯底的產(chǎn)量不斷增加，可以低成本生產(chǎn)氮化鎵功率器件。研究人員還優(yōu)化了清洗和介電沉積條件，并將繼續(xù)研究場(chǎng)板設(shè)計(jì)，以持續(xù)改善器件的性能。該器件在25℃～150℃全溫度范圍、650V內(nèi)呈現(xiàn)出低于20%的動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻。這意味著從關(guān)斷狀態(tài)切換后的晶體管導(dǎo)通狀態(tài)幾乎沒(méi)有變化。

下一步，IMEC將基于該常閉式/增強(qiáng)型氮化鎵功率器件開(kāi)展原型設(shè)計(jì)、小批量生產(chǎn)，以及相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)移工作。 (固 技)