比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)正在擴(kuò)展其硅基氮化鎵(GaN)研發(fā)計(jì)劃,并正在硅基氮化鎵200毫米外延和增強(qiáng)型模塊器件技術(shù)方面開展聯(lián)合研究。
此次擴(kuò)展的研發(fā)倡議包括探索新的基底以提高外延層的質(zhì)量,開發(fā)新的隔離模塊以增加集成度,開發(fā)先進(jìn)的垂直器件。IMEC歡迎對(duì)下一代GaN技術(shù)感興趣的新合作伙伴,以及尋求硅基氮化鎵設(shè)備小批量生產(chǎn)的企業(yè),推動(dòng)下一代更加高效和緊湊的功率轉(zhuǎn)換器的開發(fā)。
IMEC智能系統(tǒng)分部的執(zhí)行副總裁Rudi Cartuyvels表示,“自此計(jì)劃2009年7月啟動(dòng)以來,我們已獲益于強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)界參與,包括集成器件制造商(IDM),外延廠商、設(shè)備和材料供應(yīng)商的參與。這突出了我們產(chǎn)品的工業(yè)關(guān)聯(lián)性。感興趣的公司被邀請(qǐng)成為合作伙伴,并積極參與我們的計(jì)劃。IMEC的開放創(chuàng)新模式使公司能夠盡早參與下一代設(shè)備和功率電子工藝、設(shè)備和技術(shù),共享成本,加快創(chuàng)新步伐。”
與硅相比,GaN技術(shù)可提供具有更高擊穿電壓和低導(dǎo)通電阻的更高轉(zhuǎn)換功率器件,使其成為先進(jìn)功率電子組件的優(yōu)秀材料。IMEC硅基氮化鎵研發(fā)項(xiàng)目的啟動(dòng)旨在開發(fā)一種硅基氮化鎵工藝,將氮化鎵技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)化。
基于IMEC外延層生長(zhǎng)的跟蹤記錄,新器件概念和COMS器件集成,IMEC目前已開發(fā)出一個(gè)200毫米CMOS兼容的氮化鎵工藝線。IMEC硅基氮化鎵技術(shù)日漸成熟,企業(yè)可以通過加入IMEC硅基氮化鎵工業(yè)聯(lián)盟計(jì)劃(IIAP)進(jìn)入工藝線平臺(tái)。通過專用的開發(fā)項(xiàng)目,工藝線也對(duì)那些針對(duì)其需求對(duì)硅基氮化鎵器件小批量生產(chǎn)感興趣的無晶圓廠商開放。
IMEC組合包括用于優(yōu)化擊穿電壓和低陷阱相關(guān)現(xiàn)象(即當(dāng)前的分散體)的三類緩沖器:一種是分級(jí)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(fā)出并行的增強(qiáng)型MISHEMT和p-GaN HEMT功率器件,以及具有低反向漏電流和低導(dǎo)通電壓的柵極終端肖特基功率二極管。
最新一代IMEC增強(qiáng)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(dǎo)通電阻,超過450毫安/毫米的輸出電流。這些器件代表著增強(qiáng)型功率器件現(xiàn)有的技術(shù)狀態(tài)。
在GaN項(xiàng)目的下一階段,IMEC正關(guān)注于進(jìn)一步提高其當(dāng)前功率器件的性能和可靠性,同時(shí)通過在基底技術(shù)、更高集成度和創(chuàng)新器件體系架構(gòu)開發(fā)方面的創(chuàng)新,推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。(工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所 唐旖濃)