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Ⅰ”論壇于26日上午成功召開。會議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。該會由分會主席浙江大學特聘教授、電氣工程學院院長盛況和中山大學教授劉揚共同主持。
會上,邀請到加拿大CROSSLIGHT半導體軟件公司創立人兼總裁李湛明分享了《寬禁帶器件的設計和TCAD模擬》研究報告。早年經華人諾獎得主李政道博士創立的中美聯合培養物理類研究生計劃(CUSPEA)前往北美留學。曾在加拿大國家研究署工作,其間從事半導體激光器的模擬仿真開發,并使其成為全球第一個商用激光器仿真軟件。1995年創立加拿大CROSSLIGHT半導體軟件公司, 現已成為全球光電器件及化合物半導體仿真領域知名度最高的商業軟件公司。李博士是著名光電器件國際學術會議—NUSOD的創始人,也作為技術核心領頭人創辦了GaNPower International 等半導體芯片公司。
報告中介紹了,由于異質結、界面固定電荷、超低本征載流子密度和量子化態密度的存在,gaas和GaN等寬禁帶半導體的設計和TCAD模擬與硅半導體有很大的不同。本文概述了幾種常用的基于寬帶隙的器件在設計和仿真中面臨的挑戰和實際方法。對于GaN基LED和微型LED,俄歇復合結合非局域熱載流子泄漏和量子隧穿決定器件性能,必須在TCAD軟件中進行精確處理,當正向肖特基二極管泄漏或介質擊穿成為主要的擊穿機制時,通常不存在雪崩擊穿。TCAD仿真網格的構建必須保證在高電壓下的精確場分布是一致的。針對射頻應用方面,柵極的高頻寄生效應需要在AC分析中考慮到。【內容根據現場資料整理,如有出入敬請諒解】