世界首個8英寸無色散常閉式/增強型硅基GaN功率器件問世

世界首個8英寸無色散常閉式/增強型硅基GaN功率器件問世

比利時微電子研究中心（I M E C）在2 0 0 m m/8英寸（20.32cm）硅基上成功開發出了200V和650V無色散常閉式/增強型氮化鎵（GaN）功率器件。該器件具有超低動態導通電阻（20%以下）、先進的性能和再現性，以及良好的可靠性。

IMEC研制的硅基GaN功率器件無需采用金屬材料，符合晶圓處理和污染要求。該器件結構的關鍵部分是緩沖層，需要適應AlGaN/ GaN材料體系與硅襯底之間晶格參數和熱膨脹系數的巨大差異。IMEC突破了緩沖層設計技術，在大直徑200mm晶圓上實現了650V GaN緩沖層的生長。此外，研究人員通過將硅襯底的厚度和摻雜相結合，使得200mm氮化鎵襯底的產量不斷增加，可以低成本生產氮化鎵功率器件。研究人員還優化了清洗和介電沉積條件，并將繼續研究場板設計，以持續改善器件的性能。該器件在25℃～150℃全溫度范圍、650V內呈現出低于20%的動態導通電阻。這意味著從關斷狀態切換后的晶體管導通狀態幾乎沒有變化。

下一步，IMEC將基于該常閉式/增強型氮化鎵功率器件開展原型設計、小批量生產，以及相關技術轉移工作。 (固 技)