增強型功率氮化鎵器件結(jié)構(gòu)設計進展

作為寬帶隙材料，GaN具有擊穿電壓高、熱導率大、開關頻率高，以及抗輻射能力強等優(yōu)勢。

在低缺陷密度塊體 GaN 襯底上生長低缺陷密度外延層，與在非 GaN 襯底上制造的橫向GaN器件相比，它導致垂直功率器件在電壓和熱應力下具有更高的可靠性。垂直 GaN 功率器件能夠為要求最苛刻的應用供電 ，例如數(shù)據(jù)中心 服務器、電動汽車、太陽能逆變器 、電機和高速列車的電源。

近日，第九屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）在廈門國際會議中心召開。期間，“氮化鎵功率電子器件技術分會“上，成都氮矽科技有限公司器件設計總監(jiān)朱仁強帶來了“增強型功率氮化鎵器件結(jié)構(gòu)設計進展”的主題報告。

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)。

報告圍繞增強型氮化鎵垂直功率器件，分享了GaN HEMT基本結(jié)構(gòu)、Cascode實現(xiàn)常關型、氟離子注入技術、凹槽柵結(jié)構(gòu)、三維Tri-gate結(jié)構(gòu)，p-GaN gate結(jié)構(gòu)等技術內(nèi)容，以及GaN HEMT器件設計思路，功率氮化鎵HEMT器件產(chǎn)業(yè)界技術路線。

其中，p-GaN gate 結(jié)構(gòu)實現(xiàn)增強型器件，柵極區(qū)域插入p-(Al)GaN，提升導帶能級，以實現(xiàn)二維電子氣耗盡，工藝相對簡單可控，器件穩(wěn)定性高。

審核編輯：劉清