氮化鎵（GaN）可提供比硅更高的開關功率和關斷電壓，以及更低的導通電阻，是實現先進功率電子器件的理想材料，而硅基氮化鎵具有更高的兼容性和更低成本，是氮化鎵器件領域的一個重要發展方向，也為歐洲科研院所和企業所重視。

IMEC的“硅基氮化鎵產業聯盟”

2009年7月，比利時微電子研究中心IMEC設立了“硅基氮化鎵產業聯盟”項目，為多個企業提供硅基氮化鎵外延工藝和增強型氮化鎵器件技術的聯合研發平臺，參與企業包括集成器件制造商（IDM）、設備和材料供應商、純器件設計商和封裝公司。目前，硅基氮化鎵外延片的尺寸已從開始的100毫米、150毫米進展到200毫米，研究內容包括新型襯底以改進外延層的質量、新的隔離模型以提升集成能力，先進垂直器件等。IMEC最新的增強型功率電子器件閾值電壓超過2V，導通電阻率小于10ohm.mm，輸出電流超過450mA/mm。

該項目的最新進展是，通過使用IMEC獨有的二極管架構和IQE的高質量外延片，IQE和IMEC在200毫米晶圓上合作研制出650V硅基氮化鎵功率二極管。IQE是該項目的參與者之一，通過該項目獲取了下一代外延工藝、設備和功率電子制造工藝，包括IMEC完整的200毫米CMOS兼容氮化鎵器件制造工藝。

功率二極管的主要挑戰是能夠同時達到低泄露電流和低開啟電壓。基于IMEC獨有的GET（Gated Edge Terminated）二極管器件架構和IQE晶圓的低緩沖泄露電壓，在IMEC 200毫米硅先進生產線上制造出的氮化鎵功率二極管（10mm）滿足了低泄露電流（高至650V）和低開啟電壓等需求。該功率肖特基二極管的前向和后向性能指標在25℃到150攝氏度的全溫度范圍都達到了緊湊分布，如圖所示。

Exagan與HIREX的合作

法國氮化鎵技術初創公司Exagan與HIREX工程公司近日啟動了一項戰略合作，共同推進硅基氮化鎵產品的研發和商業化。

法國Exagan公司于2014年由Soitec和法國微/納米研究中心CEA-Leti共同出資成立，并獲得兩個機構在材料和技術領域的授權。Exagan目標是加速功率電子產業從硅基技術向硅基氮化鎵技術的轉化，以實現體積更小、效率更高的電子轉換器。Exagan使用200毫米CMOS兼容氮化鎵器件制造工藝，以及專用的G-堆疊技術制造出硅基氮化鎵功率電子產品G-FET，適用于制造更小、更高功效功率轉換器，在高增長市場中有廣泛應用，包括插入式混電和純電汽車、太陽能和工業應用，以及所有電子設備的高效充電。

HIREX工程公司隸屬Alter技術集團公司（漢德集團宇航和電子業務單元）。漢德集團是跨國技術服務提供商，應用領域涉及宇航、工業、移動通信和信息技術。HIREX主要為宇航和工業高可靠應用提供集成電路和分立半導體器件的高可靠測試和質量認證。

Exagan與HIREX合作的目標是證實硅基氮化鎵的可靠性，同時向用戶展現氮化鎵所帶來的性能提升，以及使用該新技術的低風險。在合作中，HIREX公司將測試和認證Exagan的G-FET產品；而HIREX公司的專業知識和業務將因此增加先進功率氮化鎵技術及該技術支持的產品，建立可靠和具有參考價值的氮化鎵產品參數，加快氮化鎵技術在功率轉換器中的快速集成。

來源：大國重器——聚焦世界軍用電子元器件