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。
會上,邀請到了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。周博士現在是英諾賽科研發中心副總裁,主要研究范圍包括氮化鎵器件研發和可靠性工程。他從電子科技大學取得學士和碩士學位,并從香港科技大學取得了博士學位。
報告中,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。
首先介紹了100V和650V GaN-HEMTs的電學特性,即100V和650V器件的Vth分別為~1.5V和~2.5V,具有真正的E模工作特性和超低漏電流。然后,展示了200毫米晶圓的GaN-HEMTs電圖,顯示出良好的均勻性和再現性。然后介紹了40V/100V和650V器件的WLCSP和DFN封裝類型。首次報道了在200mmsi襯底上成功實現40V/100V GaN晶體管的JEDEC鑒定。對于100V和650V設備,還演示了幾乎動態的無Rdson操作。最后得到了40V GaN-HEMTs的35W DC-DC buck變換器和650V GaN-HEMTs的45W AC-DC變換器的峰值效率分別為96.58%和94.15%。【內容根據現場資料整理,如有出入敬請諒解】