SEMI聚龙：当前国际新形势下芯片产业的发展
06-06
苏州晶展半导体有限公司发布多通道AlGaN/GaN异质结构外延片新产品，保持了高电子迁移率，载流子浓度提高4倍以上。
基于苏州晶展提供的新型外延材料，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）在多沟道高电子迁移率晶体管技术上取得了突破，同时实现了V的高击穿电压和低导通电阻，极其大地提高电源转换效率。
相关成果近日发表在《Nature Electronics》杂志上（3月25日），图：多通道GaN HEMT结构外延片及其典型的2DEG分布。
近年来，随着氮化镓电力电子器件的广泛应用，极大地推动了大功率应用领域快速充电器、太阳能光伏、新能源汽车等领域的技术创新和快速发展。
为了进一步满足大功率系统中超高转换效率的要求，需要同时实现高击穿电压和低导通电阻。
在高压应用中，氮化镓器件的热量/能量损失主要由导通电阻引起，这是电力电子器件面临的最大挑战。
针对这一极具挑战性的课题，苏州晶展半导体有限公司从今年起与瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）合作，共同开发多通道高电子迁移率晶体管技术。
该技术采用苏州晶展半导体独特的多通道异质结构外延片（多通道AlGaN/GaN异质结构），通过多个垂直集成的二维电子气（2DEG）通道保持高电子迁移率。
同时，增加沟道内的载流子密度具有增加多个新的快车道的效果，以对高速移动的载流子进行分流，从而有效降低导通电阻和发热。
基于这种新型多沟道外延片材料制备的MOSHEMT器件采用了类似于鳍式场效应晶体管（FinFET）的结构。
独特的漏斗形栅极设计，可有效控制多个通道，且固有电容小。
基于上述技术开发的新型耗尽型和增强型纳米线功率晶体管可实现低至2.5Ω mm和3.2Ω mm的导通电阻，同时保持V的击穿电压和高达4.6 GW cm?的电能质量因数2（耗尽模式）和3.8 GW cm?2（增强模式）。
相关研究成果发表在业界顶级期刊Nature Electronics、IEEE Electron Device Letters、国际顶级会议IEDM上，引起广泛关注。
苏州晶展半导体有限公司创始人兼首席执行官程凯博士评论道：“我们研发之初，采用大尺寸Si衬底生长基于氮化镓材料的多沟道异质结构，并尝试了多种结构设计，目前优化的设计可以在4层沟道AlGaN/GaN异质结中实现Ωsq-1的面积电阻、4xcm-2的载流子浓度（Ns）和1,cm2V-1S。
厚度为nm-1的迁移率（μ），多沟道设计可以突破单沟道器件的理论极限，进一步降低通态电阻和系统损耗，可以满足V系统的要求，大大提高。
GaN器件在高压功率领域的竞争优势：在电动汽车、充电桩等高压应用中具有巨大潜力，此外我们已经具备在多种上外延类似的多沟道异质结构的能力。
不同的衬底，例如Si、SiC和蓝宝石。
多通道异质结构器件在电力电子、通信射频等领域有着非常广阔的应用空间。
》关于苏州晶展半导体有限公司 苏州晶展半导体有限公司成立于2007年，位于江苏省苏州工业园区纳米城，拥有国际先进的氮化镓外延材料研发及产业化基地，致力于为微波射频、电力电子器件和LED领域提供高品质氮化镓外延材料，年底，晶展半导体在全球率先发布商用8英寸硅基镓。
氮化镓外延片产品，并于今年10月通过ISO质量体系认证，苏州晶展半导体有限公司将始终坚持“成为服务全球的氮化镓外延材料制造商”的愿景，为客户创造价值。
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