比利時微電子研究中心(IMEC)正在擴展其硅基氮化鎵(GaN)研發計劃,并正在硅基氮化鎵200毫米外延和增強型模塊器件技術方面開展聯合研究。
此次擴展的研發倡議包括探索新的基底以提高外延層的質量,開發新的隔離模塊以增加集成度,開發先進的垂直器件。IMEC歡迎對下一代GaN技術感興趣的新合作伙伴,以及尋求硅基氮化鎵設備小批量生產的企業,推動下一代更加高效和緊湊的功率轉換器的開發。
IMEC智能系統分部的執行副總裁Rudi Cartuyvels表示,“自此計劃2009年7月啟動以來,我們已獲益于強大的產業界參與,包括集成器件制造商(IDM),外延廠商、設備和材料供應商的參與。這突出了我們產品的工業關聯性。感興趣的公司被邀請成為合作伙伴,并積極參與我們的計劃。IMEC的開放創新模式使公司能夠盡早參與下一代設備和功率電子工藝、設備和技術,共享成本,加快創新步伐。”
與硅相比,GaN技術可提供具有更高擊穿電壓和低導通電阻的更高轉換功率器件,使其成為先進功率電子組件的優秀材料。IMEC硅基氮化鎵研發項目的啟動旨在開發一種硅基氮化鎵工藝,將氮化鎵技術推向產業化。
基于IMEC外延層生長的跟蹤記錄,新器件概念和COMS器件集成,IMEC目前已開發出一個200毫米CMOS兼容的氮化鎵工藝線。IMEC硅基氮化鎵技術日漸成熟,企業可以通過加入IMEC硅基氮化鎵工業聯盟計劃(IIAP)進入工藝線平臺。通過專用的開發項目,工藝線也對那些針對其需求對硅基氮化鎵器件小批量生產感興趣的無晶圓廠商開放。
IMEC組合包括用于優化擊穿電壓和低陷阱相關現象(即當前的分散體)的三類緩沖器:一種是分級AlGaN緩沖器,一種是超晶格緩沖器,一種是具有低溫AlN中間層的緩沖器。IMEC開發出并行的增強型MISHEMT和p-GaN HEMT功率器件,以及具有低反向漏電流和低導通電壓的柵極終端肖特基功率二極管。
最新一代IMEC增強型功率器件顯示出+2V以上的閥值電壓,低于10歐姆毫米的導通電阻,超過450毫安/毫米的輸出電流。這些器件代表著增強型功率器件現有的技術狀態。
在GaN項目的下一階段,IMEC正關注于進一步提高其當前功率器件的性能和可靠性,同時通過在基底技術、更高集成度和創新器件體系架構開發方面的創新,推動技術發展。(工業和信息化部電子科學技術情報研究所 唐旖濃)