[據美國今日半導體網站報道]英國工程和物理科學研究委員會(EPSRC)授予英國兩所大學82.38萬英鎊,開展“氮化鎵(GaN)電子器件用創新型高熱導襯底:熱創新”項目的研究。該項目將從2013年5月1日持續到2016年4月30日。
總資金中的43.06萬英鎊授予巴斯大學電子與電氣工程學院(EPSRC編號EP/K024337/1),奧爾索普博士和王教授分別作為主要和次要研究者參與其中;39.32萬英鎊授予布里斯托大學物理系(EPSRC編號EP/K024345/1),庫巴爾和Cherns教授分別作為主要和次要研究者參與其中。參與布里斯托爾大學研究的還有IQE硅化合物有限公司、英國恩智浦半導體有限公司和普萊塞半導體有限公司。
研究人員稱,氮化鎵鋁(AlGaN)/GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)是未來低碳經濟中的功率調節和軍民兩用高效微波/射頻系統中的關鍵技術。
雖然目前AlGaN/GaN HEMT器件功率在超過300GHz頻率范圍內仍能達到40W/mm;但受限于溫度,其長期可靠性仍是一個嚴重的問題,并廣泛存在于英國、歐洲、美國和日本等國家和地區。功率調節應用中也存在著相應的挑戰。
為緩解現存的熱限制,該項目將通過開發新型基板實現對AlGaN/GaN HEMT器件的創新和階躍型熱管理,具體包括:(1)開發具有高熱萃取能力的高價值襯底,性能要優于常用于射頻應用的高成本碳化硅襯底;(2)開發低成本襯底,但熱萃取能力較硅基GaN襯底要有所改善,以滿足對成本敏感的場合的應用。據估計,隨著熱傳輸性能的改善,GaN電子器件的限制將逐步緩解,其可靠性和電路效率將進一步提升。為優化散熱基板性能,新的熱分析技術將是研究重點。
英國計劃在國防和衛星通信中使用GaN射頻和微波電子器件。英國在該領域的主要公司有Selex、MBDA和Astrium,他們均要求可靠和高效GaN射頻和微波電子器件。支持該部分研究的英國IQE公司是射頻GaN應用供應鏈的重要組成部分。
此外,英國還需要低成本的以硅為襯底的GaN功率器件,項目參與者為英國恩智浦半導體公司和國際整流器(IR)公司。(工業和信息化部電子科學技術情報研究所 張倩)