碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）作為第三代半導體材料的典型代表，也代表了功率電子器件的發展方向，在新一代高效率、小尺寸的電力轉換與管理系統、新能源汽車、工業電機等領域具有巨大的發展潛力。
2019年11月25-27日，第十六屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2019）暨2019國際第三代半導體論壇（IFWS 2019）在深圳會展中心盛大舉行。作為論壇重要的技術分會，“功率電子器件及封裝技術Ⅱ”論壇于26日下午成功召開。
該分會由國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟主辦，深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦，得到了深圳市龍華區科技創新局、德國愛思強股份有限公司、國家電網全球能源互聯網研究院有限公司、中國電子科技集團第十三研究所、英諾賽科科技有限公司、蘇州鍇威特半導體股份有限公司的協辦支持。該會加拿大多倫多大學吳偉東教授主持。
加拿大多倫多大學吳偉東教授 主持會議
氮化鎵材料憑借其禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強和良好的化學穩定性等優越性質，穩穩地占領了理論上電光、光電轉換效率最高的材料體系，確立了其在制備寬波譜、高功率、高效率的微電子、電力電子、光電子等器件方面的領先地位。
會上，美國Transphorm Inc.高級副總裁YifengWU先生分享了《擊穿電壓超過650V同時結溫超過150°C的氮化鎵功率器件》技術報告。Transphorm致力于讓功率電子設備突破硅極限。公司設計、制造并銷售用于高壓電源轉換應用的具備最高效能、最高可靠性的 GaN 半導體。Transphorm是首家發布出廠器件現場故障數據的高電壓GaN FET供應商。該數據用于計算以百萬分率(ppm)和故障率(FIT)表示的現場故障率，以顯示這項技術的可靠性?，F場數據的可用性是功率系統中高電壓GaN重要的新指標，因為它表明技術的成熟性。
事實上，市場顯示的軌跡呈正增長趨勢。市場研究和戰略咨詢公司Yole Développement (Yole)報告稱，到2023年，功率GaN市場規模將快速擴大，達到4.08億美元，復合年增長率(CAGR)為91%.1有望推動增長的高電壓應用包括快速充電器、數據中心及其他高端電源。
日本福井大學教授Masaaki KUZUHARA先生分享了《基于半絕緣氮化鎵襯底生長的高擊穿電壓氮化鎵HEMT器件》研究報告?；讵毩⑹降壱r底制備出一系列氮化鎵 HEMT器件。實驗結果顯示高電阻氮化鎵襯底是實現高電壓氮化鎵HEMT和高臨界電場的關鍵。針對氮化鎵襯底中鏟子鐵離子確保高電阻的特性，實驗結果表明隨著鐵的摻雜濃度從2*1018提升到6*1018cm-3，HEMT的擊穿電場從1.0提升到1.2MV/cm。
加拿大多倫多大學教授吳偉東分享了《用于增強型GaN功率晶體管的智能門極驅動芯片》研究報告?；趕enseFET的門驅動器集成電路，片上死區時間發電機確保高速和低速門信號匹配，反向傳導檢測塊檢測脈沖寬度，片上時分c將脈沖寬度解碼成二進制碼，片上閉環控制加速死區校正。今后的研究方向，將實施濾波器以消除振鈴，校正速度的外部反饋控制，實現峰值電流檢測，開發閉環主動驅動策略。
日本德島大學教授、西安電子科技大學特聘教授敖金平分享了《常關型AlGaN/GaN HFET功率器件的發展》技術報告。報告中，常關型AlGaN/GaN HFET的發展將進行總結。具有p GaN帽層結構的常關型AlGaN/GaN HJFET進行介紹，在這其中的本征無摻雜GaN將被作為在p GaN帽層和AlGaN阻擋層之間的隔離層，其作用是減輕Mg的擴散?；谶@種結構還提出了帶有金屬絕緣半導體結構的AlGaN/GaN HJFET。
德國ALLOS Semiconductors首席技術官Atsushi NISHIKAWA分享了《通過高品質硅基氮化鎵外延以實現無碳摻雜的高隔離性和高動態表現》研究報告。由于碳摻雜會導致很高的啟動電阻，同時降低氮化鎵晶體的質量以及器件可靠性。但是我們在十幾年前就開發出ALLOS獨有的緩沖層生長技術，可以生長高功率電子器件用的高質量氮化鎵水晶。由于這項技術，我們可以在8英寸以下的硅襯底上生長很厚質量很高的氮化鎵層。這個報告中，我們會展示生長很厚質量很高的硅基氮化鎵技術，可以實現不摻雜碳的情況下600V的低泄露電流以及很好的動態性能。
比利時IMEC的高級業務發展經理Denis MARCON分享了《200mm/8英寸GaN功率器件和基于GaN的電路技術：一個對于襯底供應商、制造商和代工工廠的全新機遇》研究報告。總結現有IMEC的8英寸硅基氮化鎵E型器件制造技術并介紹我們是如何解決所遇到的挑戰。同時，IMEC的氮化鎵IC技術也將會被提到，并會介紹哪些應用可以借助此技術來實現。
英諾賽科研發中心副總裁David C. ZHOU分享了《200mm 40V-650V E型硅基氮化鎵材料功率器件技術：從器件、封裝、到系統》研究報告。介紹了200mm E模40-650V GaN-on-Si功率HEMTs，具有最先進的電氣性能、低寄生和易用的封裝、成功的JEDEC認證、無dRdson和高功率系統效率。他認為，200mm GaN-on-Si功率技術是為電力電子行業準備的大規模采用。
加拿大GaNPower International Inc. 副總裁兼聯合創始人傅玥分享了《氮化鎵：啟動未來》研究報告。報告聚焦氮化鎵的實際應用技術。首先從目前基礎的氮化鎵器件的結構、制備、參數測試開始介紹。第二部分主要介紹氮化鎵柵極驅動，其中涉及氮化鎵IC封裝技術。第三部分介紹功率電子系統中的氮化鎵應用，比如氮化鎵USB PD快充適配器。
日本德島大學周繼禹分享了《高鋁組分的AlGaN/GaN異質結pH傳感器》研究報告。用AlGaN/GaN異質結制備的ISFET作為pH傳感器，因為其更好的靈敏度，時間響應度和環境適應性，已經引起了廣泛的關注。在越來越多的研究中，人們發現隨著AlGaN阻擋層中鋁組分的增加，其靈敏度有顯著提升。但是由于晶格失配帶來的應力，會使不同的Al組分有不同的臨界厚度。隨著Al組分的增加，臨界厚度不斷減小，而阻擋層厚度的減小意味著二維電子氣（2DEG）的減少，所以不能無限制的增加Al的組分。本文制備了Al組分達到35%的基于AlGaN/GaN異質結的pH傳感器。由于考慮到晶格失配帶來的應力，我們設計了一層較低Al組分（25%）的緩沖層（16nm）以保證足夠的厚度和2DEG的濃度。樣品制備成功后，測量不同濃度的溶液中（pH分別為4，7，9）傳感器的性能曲線。采用半導體參數分析儀對電流電壓特性進行了表征。采用Ag/Agcl參比電極監測液體中的電壓（Vref）。采用鄰苯二甲酸鹽、磷酸鹽和四硼酸鈉三種緩沖溶液作為pH標準溶液進行測定。通過鉑電極或標準參比電極對溶液施加柵極偏壓。通過施加漏極電壓測量了傳感器的電流-電壓（I-V）特性。經過計算，傳感器靈敏度達到了57.7mV/pH，與能斯特極限很接近。
美國NAURA-Akrion, Inc.首席技術官Ismail I. KASHKOUSH先生分享了《下一代半導體器件外延制備前期的襯底清理技術》研究報告。通常高溫氣相清潔（超過1050°C）是一種去除外延生長之前襯底表面的氧化物以及其他污染物的傳統方法。但是最新的低溫外延生長技術對于外延前的溫度要求也相應比較低。然而低溫時的SiO2等物質的溶解率較低。為了解決這個問題，一種氟化氫（HF）的處理流程將被采用，該處理流程將會使襯底表面的缺陷變得很少，同時可以讓反應溫度降低到1050°C以下。本研究將分析多種外延之前的處理過程，并將不同的HF處理流程進行對比?！?span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: simsun, Verdana, Arial, FangSong_GB2312; font-size: 16px; text-align: -webkit-right; text-indent: 32px;">內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解】
