11月16日，圍繞氮化鎵及其它新型寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件技術(shù)設(shè)置的專題分會(huì)，由山東大學(xué)校長(zhǎng)、教授張榮，北京大學(xué)物理學(xué)院教授、北京大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體聯(lián)合研究中心主任張國(guó)義，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)教授、美國(guó)工程院院士Fred C. LEE聯(lián)合坐鎮(zhèn)，召集了全球頂級(jí)專家精英，打造一場(chǎng)氮化鎵等第三代半導(dǎo)體電力電子器件的盛會(huì)。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)十分火爆，受場(chǎng)地限制，很多與會(huì)代表都站著聽完會(huì)議，火爆程度可想而知！

　　會(huì)上，來(lái)自蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司總裁程凱介紹了電力電子應(yīng)用的硅基氮化鎵平臺(tái)等報(bào)告。硅基氮化鎵是下一代電力電子的劃時(shí)代技術(shù)。廣泛使用的高質(zhì)量硅基氮化鎵材料是實(shí)現(xiàn)GaN功率器件的大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵。報(bào)告中展示了我們最近關(guān)于高電壓大尺寸硅基氮化鎵外延晶片的成果。通過(guò)使用 multiple-(Al)GaN 過(guò)渡層，可以證明厚（> 4um）氮化物緩沖層具有> 1000V的垂直擊穿電壓。

 

　　實(shí)際上對(duì)于氮化鎵做這個(gè)來(lái)講，它最重要的就是它比較看的這個(gè)禁帶寬度，所有的特點(diǎn)都是基于它的這個(gè)禁帶的寬度而言的。它的最大的優(yōu)勢(shì)就能把氮化鎵的性能和同時(shí)跟硅的成本結(jié)合起來(lái)，另外有一個(gè)大的尺寸，6寸和8寸。英飛凌認(rèn)為碳化硅和氮化鎵在未來(lái)扮演的不同的角色。從商業(yè)的價(jià)值角度來(lái)講，市場(chǎng)應(yīng)用需求也是蠻大的。估算來(lái)說(shuō)，對(duì)于900伏以下的應(yīng)用，它的整個(gè)的市值也是超過(guò)三分之二的，全球范圍市場(chǎng)應(yīng)該是超過(guò)200億美元。

 

　　介紹一下我們基本的一個(gè)材料結(jié)構(gòu)，它的厚度最后能漲到6微米以上，我們有自己的一個(gè)控制的工藝，來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)厚的材料，最后還有一個(gè)比較高的集成電壓。可以把它這個(gè)表面控制得沒(méi)有缺陷，可以保證它的縱向的集成電壓可以控制比較低的漏電。可以看到我們二維的鋁氮的生產(chǎn)模式。另外，這個(gè)邊緣的裂紋也是很少，表面的形貌也是控制得比較好。如果我們做這個(gè)厚度的均勻性的測(cè)試，可以看到我們的外延結(jié)構(gòu)，這里是一個(gè)結(jié)果，它的總的厚度是超過(guò)5微米的，絕緣性應(yīng)該是在1%以內(nèi)。這里面我需要重點(diǎn)提到的是，我們可以在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)厚度的6寸的硅襯底上，生產(chǎn)控制在20微米以內(nèi)，即使它的厚度是比較薄的情況下。這個(gè)鋁分也是比較均勻的，可以看到我們邊緣的裂紋也是非常少。

 

　　目前，我們現(xiàn)在是在做一些產(chǎn)業(yè)化的工作，所以說(shuō)缺陷這個(gè)是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。所以對(duì)我們外延材料，進(jìn)行缺陷方面的一個(gè)判斷。首先是它的邊緣的裂紋，總的裂紋長(zhǎng)度，整片的是不超過(guò)10個(gè)毫米。另外一個(gè)，在外延過(guò)程中可以看到，沒(méi)有一個(gè)大的缺陷。表面的凹坑的缺陷，整片也是比較少，不會(huì)超過(guò)40個(gè)，應(yīng)該是接近0.1-0.2每平方厘米這個(gè)水平。這是一些細(xì)節(jié)，但是在局部有一些問(wèn)題，但是在總的來(lái)說(shuō)，片子沒(méi)有大的裂紋。這是一個(gè)小的亮點(diǎn)，這是一個(gè)二維電子其特性。這是它的垂直的擊穿的測(cè)試，如果用1毫安每平方厘米的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論是正向還是反向的擊穿的測(cè)試，都可以超過(guò)1100伏，如果跟市面上能夠買到的產(chǎn)品相比，我們這個(gè)還是比較有競(jìng)爭(zhēng)力的。

 

　　除此此外，他還介紹了其他幾種結(jié)構(gòu)材料。并表示，氮化鎵已經(jīng)基本進(jìn)入了一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的環(huán)節(jié)，但是從材料的生長(zhǎng)，到器件的設(shè)計(jì)方面，需要兩方的配合來(lái)推動(dòng)這個(gè)事情的進(jìn)一步發(fā)展。