探索GaN-on-Si技術(shù)難點(diǎn)

GaN-on-SiLED技術(shù)是行業(yè)夢(mèng)寐以求的技術(shù)。首先，硅是地殼含量第二的元素，物理和化學(xué)性能良好，在大尺寸硅襯底上制作氮化鎵LED的綜合成本可以降低25%；再則，氮化鎵具有高功率密度、低能耗的特性，適合高頻率、支持寬帶寬等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

但是曾經(jīng)由于兩大核心關(guān)鍵問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決，GaN-on-Si技術(shù)曾一度被判“死刑”。一是由于硅和氮化鎵熱膨脹系數(shù)差異高達(dá)54%，在降至室溫過(guò)程中，氮化鎵薄膜會(huì)受到巨大的張應(yīng)力，從而發(fā)生龜裂，無(wú)法滿足制作器件的要求；再則氮化鎵與硅的晶格失配高達(dá)17%，在外延膜中會(huì)產(chǎn)生高位度密錯(cuò)，使晶體質(zhì)量變差，無(wú)法獲得高質(zhì)量LED。

我們率先攻克了GaN-on-Si這項(xiàng)技術(shù)。生長(zhǎng)時(shí)在襯底上加入應(yīng)力緩沖層，在降溫過(guò)程中GaN薄膜處于壓應(yīng)力狀態(tài)，無(wú)裂紋。同時(shí)我們對(duì)氮化鎵生長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，解決了世界性難題，得到了高質(zhì)量的氮化鎵薄膜。技術(shù)水平處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

技術(shù)可應(yīng)用于GaN-on-Si功率器件、GaN-on-Si射頻器件、Micro LED、GaN-CMOS集成等多個(gè)領(lǐng)域。

審核編輯：劉清