微電子所在氮化鎵高壓電力電子器件領域取得最新進展

近日，中國科學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域取得突破性進展，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構，有望提升各類電源和無線充電系統的效率和功率密度，顯著降低系統成本，具有廣闊的市場前景。
 

肖特基二極管是各類電源模塊、UPS、光伏發電、電動汽車、無線充電應用中必不可少的原件，主要用于整流、續流以及防護用途。對比傳統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，具有非常廣闊的應用空間。傳統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題。為滿足大規模生產制備的需求，開發具有高均勻、高可靠的工藝是實現氮化鎵肖特基二極管產業化的關鍵。
 

微電子所研究員劉新宇研究團隊提出了一種基于AlGaN/GaN異質結材料體系，通過采用導電機制融合和能帶分區調控的先進技術路線改變傳統氮化鎵肖特基二極管正向電壓與反向電流等參數之間的經典調控規律，采用無損傷工藝，提升了器件的均勻性和可靠性，進一步提升了氮化鎵肖特基二極管的性能。測試結果達到1700V反向耐壓，正向開啟電壓達到0.38V以及高防浪涌能力，為肖特基二極管器件市場提供了一種新選擇。

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國際功率半導體器件與功率集成電路會議(ISPSD 2018)收錄，團隊成員康玄武在大會上作了口頭報告，這是中科院的科研團隊首次受邀在該頂級國際會議上作大會報告。