近日，在ICNS 2017大會中，德國ALLOS公司的創始人兼CTO Atsushi Nishikawa博士提出了對于硅基氮化鎵（GaN-on-Si）外延工藝的三種新看法。

 

 

　　首先，在傳統的工藝中，人們存在一些傳統的觀念。

 

　　在制作工藝中，C元素的摻雜是不可避免的；

 

　　緩沖層的夾層往往是漏電流的原因；

 

　　正確的生長設備才可以生產高品質的器件。

 

 

　　由于在晶體生長過程中常常會有晶體雜質的引入，因此GaN外延片生長過程中就會導致GaN層的分離程度遠遠低于理論值。為了解決這一難題，GaN外延片制造商常常會采用C元素摻雜來達到分離GaN的目的。但是傳統的C元素以及其他元素摻雜會引起一系列的副作用。

 

　　Nishikawa博士的方法是采用較高質量的晶圓以及相對厚的GaN層，這種方法不僅可以避免摻雜帶來的副作用也可以增加后期各種蝕刻工藝的適用性以及本身材料的電氣特性。

 

　　同時，Nishikawa博士表示緩沖層夾層并不是漏電流形成的原因，恰恰相反精確控制生長的夾層以及合理的結構能夠提高GaN的分離程度。通過結合以上兩種方法，ALLOS公司成功在600V的條件下獲得了非常低的垂直以及橫向的漏電流（分別為0.07?A/mm2和0.005?A/mm）。這是基于一塊高純度（（002）XRD分析中的角度分別為316 角秒和413角秒）的7?m厚GaN外延片。

 

　　ALLOS公司表示這種外延技術可以直接應用在150mm和200mm的襯底上。同時，該技術同樣也是為了生產制造設計，符合標準的生產線流程，具有良好的彎曲和裂痕品控。

圖1  漏電流特性曲線圖

 

　　除此之外，高品質的外延片確實需要更好的生長環境。但是Nishikawa博士認為這并不是外延片質量的決定性因素。ALLOS公司目前已經掌握了在兩種不同的MOCVD生長設備中使用自己研發的技術來制作外延片，而且這兩種外延片具有非常相似的材料結構和特性。

 

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　　ALLOS半導體公司是一家主要負責研發GaN-on-Si外延片技術的公司，主要向客戶提供GaN相關材料以及完整的解決方案。ALLOS團隊擁有豐富的GaN-on-Si技術以及獨有的專利技術，并能夠提供全套的協助服務。

 

　　出自：www.allos-semiconductors.com

 

　　來源：材料深一度