2016年11月15日至17日,中國科技部與北京市人民政府主辦的2016中國(北京)跨國技術轉移大會暨第三代半導體國際論壇(以下簡稱“跨國技術轉移大會”)在北京國際會議中心舉行。其中,大會從技術、產業、應用等全鏈條策劃,通過高峰論壇、專題研討、應用峰會、合作論壇和創新大賽等多種形式,圍繞第三代半導體的前沿發展和技術應用設置多個專場重點討論。
11月16日,圍繞氮化鎵及其它新型寬禁帶半導體電力電子器件技術設置的專題分會,由山東大學校長、教授張榮,北京大學物理學院教授、北京大學寬禁帶半導體聯合研究中心主任張國義,美國弗吉尼亞理工大學教授、美國工程院院士Fred C. LEE聯合坐鎮,召集了全球頂級專家精英,打造一場氮化鎵等第三代半導體電力電子器件的盛會。會議現場十分火爆,受場地限制,很多與會代表都站著聽完會議,火爆程度可想而知!
會上,來自美國弗吉尼亞理工大學教授、美國工程院院士Fred C. LEE首先以“GaN引領變革”為題開啟一天的精彩日程。
Fred C. Lee教授1968年獲得臺灣國立成功大學電機工程學士學位,并分別于1972年和1974年獲得杜克大學的電機工程碩士及博士學位。Lee博士現為弗吉尼亞理工大學的大學特聘教授,兼任弗吉尼亞理工大學電力電子系統中心(CPES,卓越的電力電子研究方面的學術中心)創始人及主任。作為力電子系統中心主任,Lee博士領導了一個結合研究,技術發展,教育宣傳,產業合作及技術轉移于一體的項目。中心專注于能夠迎合產業需求的研究,并使產業能夠得利于中心的研究及成果。
Lee博士的主要研究領域包括高頻功率轉換,磁學和電磁干擾,分布式電源系統,可再生能源,電能質量,高密度電子封裝和集成,以及建模與控制。Lee博士擁有77個美國專利,發表了277篇期刊文章及702篇審閱技術論文。他在弗吉尼亞理工大學任職期間,Lee博士已指導過80名博士生和89名碩士生畢業。根據Microsoft H index指數,Lee博士被全球超過250萬工程學作者引用過,因此成為最佳三位被引用作者之一。
他在會上表示,目前在功率電子產品的生產中,必須考慮品質和可靠性,重點是實現高效率、高功率密度和低成本。這個領域未來的發展將會與功率器件、材料和制造技術的進展緊密相關。隨著寬帶隙功率器件的最新進展,相信交換器的產生將會在很大程度上影響以上三個方面。
很明顯,對于任何設計,如果簡單地用WBG替換硅器件,將會獲得效率的提高。盡管這是一個很大的貢獻,但是僅僅停留于此對WBG不公平。WBG器件能夠在更高頻率下工作。因此,可以采用WBG將器件尺寸降低5-10倍,并且在一些應用中已經實現。僅僅停留于此,不能充分發揮WBG的潛力。
設計與現有的硅器件相比,轉換頻率為10X,20X甚至50X的轉換器,是充滿挑戰性的。某些這種的設計不僅能夠提高性能,并且能夠在生產中減少勞動量。