低成本垂直GaN功率器件研究

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，垂直GaN功率器件逐漸憑借其優(yōu)勢(shì)逐漸應(yīng)用在更多的領(lǐng)域中。高質(zhì)量的GaN單晶材料是制備高性能器件的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著高質(zhì)量單晶GaN襯底的商業(yè)化，與垂直型Si或SiC電力電子器件結(jié)構(gòu)相近的垂直型GaN（GaN-on-GaN）器件得到快速發(fā)展，并逐步由實(shí)驗(yàn)室研究邁向產(chǎn)業(yè)化，將具有更大的潛力發(fā)揮GaN材料的優(yōu)勢(shì)并提升器件性能。

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，深圳大學(xué)劉新科研究員做了“低成本垂直GaN功率器件”的主題報(bào)告，分享了最新技術(shù)進(jìn)展，涉及閘門(mén)工程技術(shù)、邊緣終端技術(shù)、N極歐姆接觸技術(shù)、垂直GaN功率晶體管、GaN基功率器件等內(nèi)容。

GaN基功率器件具有高頻、高功率、高壓等特點(diǎn)，GaN在GaN技術(shù)道路上具有極低的缺陷密度（~103cm-2）；橫向和垂直裝置；在給定的器件面積下，更大的電流和更高的耐受電壓；超高器件可靠性，無(wú)電流崩潰等等獨(dú)特特性。報(bào)告中介紹了GaN上GaN的全HVPE生長(zhǎng)（漂移層>20μm），O2處理的低開(kāi)啟電壓，He注入的高擊穿電壓，2kV雪崩擊穿GaN on GaN JBS，通過(guò)N面歐姆工程實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的FOM，深圳大學(xué)GaN-on-GaN器件的發(fā)展。其中，研究顯示，Kelvin探針力顯微鏡（KPFM）的結(jié)果顯示了OPT后電勢(shì)的降低，表明功函數(shù)的增加，這意味著電子很容易穿過(guò)金屬-半導(dǎo)體接觸的勢(shì)壘。

審核編輯：劉清