微電子所在氮化鎵高壓電力電子器件領(lǐng)域取得最新進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所高頻高壓中心在氮化鎵高壓電力電子器件領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，提出了一種低損傷、高性能的新型氮化鎵橫向肖特基二極管結(jié)構(gòu)，有望提升各類電源和無(wú)線充電系統(tǒng)的效率和功率密度，顯著降低系統(tǒng)成本，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
 

肖特基二極管是各類電源模塊、UPS、光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車、無(wú)線充電應(yīng)用中必不可少的原件，主要用于整流、續(xù)流以及防護(hù)用途。對(duì)比傳統(tǒng)的硅基肖特基二極管，氮化鎵肖特基二極管更耐壓，適合于300V以上的電路系統(tǒng)，具有非常廣闊的應(yīng)用空間。傳統(tǒng)的氮化鎵肖特基二極管存在開啟電壓與反向泄露電流相互制約的問(wèn)題。為滿足大規(guī)模生產(chǎn)制備的需求，開發(fā)具有高均勻、高可靠的工藝是實(shí)現(xiàn)氮化鎵肖特基二極管產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
 

微電子所研究員劉新宇研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料體系，通過(guò)采用導(dǎo)電機(jī)制融合和能帶分區(qū)調(diào)控的先進(jìn)技術(shù)路線改變傳統(tǒng)氮化鎵肖特基二極管正向電壓與反向電流等參數(shù)之間的經(jīng)典調(diào)控規(guī)律，采用無(wú)損傷工藝，提升了器件的均勻性和可靠性，進(jìn)一步提升了氮化鎵肖特基二極管的性能。測(cè)試結(jié)果達(dá)到1700V反向耐壓，正向開啟電壓達(dá)到0.38V以及高防浪涌能力，為肖特基二極管器件市場(chǎng)提供了一種新選擇。

基于該研究成果的論文Recess-Free AlGaN/GaN Lateral Schottky Barrier Controlled Schottky Rectifier with Low Turn-on Voltage and High Reverse Blocking 被2018年IEEE國(guó)際功率半導(dǎo)體器件與功率集成電路會(huì)議(ISPSD 2018)收錄，團(tuán)隊(duì)成員康玄武在大會(huì)上作了口頭報(bào)告，這是中科院的科研團(tuán)隊(duì)首次受邀在該頂級(jí)國(guó)際會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告。