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晶湛半导体再“升级”,国产12英寸1200V 氮化镓来了!

发布日期:2021-09-26 浏览次数:1849 作者:网络
 

日前,苏州晶湛半导体有限公司(以下简称“晶湛半导体”)展示了用于200V、650V和1200V电源应用的12英寸 GaN-on-Si 外延片。

 

这为主流12英寸 CMOS兼容线上的HEMT晶体管生产铺平了道路。

 

 

晶湛半导体成立于2012年,仅在成立两年后就推出了商用8英寸GaN-on-Si HV HEMT外延片,是国内氮化镓(GaN)外延领域的领先企业,近年来更是发展迅猛,突破连连。

 

目前,晶湛半导体已将其AlGaN/GaN HEMT外延工艺发展至12英寸硅衬底,同时保持了优异的厚度均匀性和50µm以内的低晶圆弯曲度。

 

垂直击穿电压测量表明,晶圆适合于200V、650V和1200V电源应用,大大高于目前GaN的最高电压。转至12英寸也为在芯片上集成逻辑电路提供了更多的机会。

 

12英寸 GaN-on-Si HEMT外延层结构使用一个AlN形核层,然后是应变消除堆栈、GaN沟道、AlGaN势垒和GaN帽。窄的XRDAlN(002)峰和一个良好均匀性的FWHM表明整个12英寸晶圆的结晶质量较高。

 

从晶圆中心到晶圆边缘的九个位置测量了AlGaN势垒中的Al成分和2DEG载流子浓度。测量结果显示AlGaN势垒中铝成分的平均值为19.9%,偏差为0.68%,表明具有均匀的2DEG电特性。CV测量证实了这一点,显示平均电子浓度为7.2E12 cm-2,偏差小于2%。

 

对此,晶湛半导体首席执行官Kai Cheng博士表示:“由于我们优化了AlN成核层,我们能够生产出无裂纹的GaN基HEMT外延片,可满足高达12英寸的大尺寸硅衬底上的漏电流要求。尽管在外延工艺、应变管理和缺陷控制方面面临着挑战,但在转移到12英寸晶圆尺寸时,我们已经在AlGaN/GaN HEMT结构中实现了优异的结构质量和电气性能。这必将鼓励大功率集成电路的发展,以生产片上系统并进一步降低成本GaN功率器件的成本。”

 

值得注意的是,今年6月,美国弗吉尼亚理工大学电力电子技术中心(CPES)和苏州晶湛半导体团队合作攻关,通过采用苏州晶湛新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片,以及运用pGaN降低表面场技术(p- GaN reduced surface field (RESURF)制备的肖特基势垒二极管(SBD),成功实现了超过10kV的超高击穿电压。


这是迄今为止氮化镓功率器件报道实现的最高击穿电压值。

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