當前，新型冠狀病毒仍在持續，對產業及企業造成了一定程度的影響，也牽動著各行各業人們的心。在此形勢下，中國半導體照明網、極智頭條，在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指導下，開啟疫情期間知識分享，幫助企業解答疑惑。助力我們LED照明企業和產業共克時艱。
本期，極智課堂邀請到深圳大學材料學院研究員、博士生導師劉新科帶來了題為“基于氮化鎵單晶襯底的半導體器件”的精彩主題分享。
氮化鎵材料具有高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻照等優越性能；切合國家 “新基建”的國家戰略需求，例如5G/6G、智能電動汽車，大數據中心等，氮化鎵是支持新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯網等產業自主創新發展和轉型升級的重點核心材料和電子元器件。
GaN-on-GaN技術路線的獨特特點：1）缺陷密度極低(約103cm-2); (2)橫行器件和縱向器件的雙可能性; (3) 相同器件面積下，更大的輸出電流和更高的器件耐壓；(4) 超強的器件可靠性，無電流崩塌等；
氮化鎵材料的優勢有體積大大減小~40-60%；效率提高, 降低~60%的熱能；可靠性提高，而且高溫工作(175oC)。
國內外發展現狀：美日中戰略要地
報告重點詳細分享了基于氮化鎵單晶襯底的垂直電力電子器件、基于氮化鎵單晶襯底的水平HEMTs器件、2D/氮化鎵單晶的范德華異質結的半導體器件，包括電力電子器件SBDs、PNDs、JBS、FETs、HEMTs、RF-HEMTs、2D-on-6H 異質結器件等的最新創新成果與技術進展。
電力電子器件：SBDs
主要創新成果：采用HVPE（Si摻）+MOCVD混合生長技術，充分利用HVPE技術具有生長速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點，以及MOCVD生長速度可控和摻雜技術成熟的特點。
HVPE+MOCVD混合生長技術，以及TiN金屬柵極結構的CMOS兼容工藝；在漂移層厚度12um的條件下，實現了擊穿電壓1200伏 。
主要創新成果：采用HVPE（Ge摻）+MOCVD混合生長技術，充分利用HVPE技術具有生長速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點，以及MOCVD生長速度可控和摻雜技術成熟的特點。
具有應力的襯底在生長過程中帶來的晶格大小變化，影響材料生長的質量(背景濃度)。HVPE的襯底生長采用Ge摻雜，不僅有利于提高激活率，而且減少應力。用Ge摻雜代替Si摻雜，帶來了摻雜濃度高，襯底應力低。器件實現了16ns的反向回復時間。
電力電子器件：PNDs
主要創新成果：采用HVPE+MOCVD混合生長技術，充分利用HVPE技術具有生長速度快和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點，以及MOCVD生長速度可控和摻雜技術成熟的特點。
面對大電流和大功率需要，垂直氮化鎵PIN器件實現了1.2A的電流開關；
采用金屬場板技術，實現了2400伏擊穿電壓；
在同質外延襯底上，實現大電壓和大電流的二極管輸出，實現反向恢復時間21ns.
2D-on-6H 異質結器件
小結
展望
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