低成本垂直GaN功率器件研究

 

随着半导体技术的发展，垂直GaN功率器件逐渐凭借其优势逐渐应用在更多的领域中。高质量的GaN单晶材料是制备高性能器件的基础。近年来，随着高质量单晶GaN衬底的商业化，与垂直型Si或SiC电力电子器件结构相近的垂直型GaN（GaN-on-GaN）器件得到快速发展，并逐步由实验室研究迈向产业化，将具有更大的潜力发挥GaN材料的优势并提升器件性能。

 

近日，第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）在厦门国际会议中心召开。期间，“氮化镓功率电子器件”技术分会上，深圳大学刘新科研究员做了“低成本垂直GaN功率器件”的主题报告，分享了最新技术进展，涉及闸门工程技术、边缘终端技术、N极欧姆接触技术、垂直GaN功率晶体管、GaN基功率器件等内容。

GaN基功率器件具有高频、高功率、高压等特点，GaN在GaN技术道路上具有极低的缺陷密度（~103cm-2）；横向和垂直装置；在给定的器件面积下，更大的电流和更高的耐受电压；超高器件可靠性，无电流崩溃等等独特特性。报告中介绍了GaN上GaN的全HVPE生长（漂移层>20µm），O2处理的低开启电压，He注入的高击穿电压，2kV雪崩击穿GaN on GaN JBS，通过N面欧姆工程实现创纪录的FOM，深圳大学GaN-on-GaN器件的发展。其中，研究显示，Kelvin探针力显微镜（KPFM）的结果显示了OPT后电势的降低，表明功函数的增加，这意味着电子很容易穿过金属-半导体接触的势垒。

审核编辑：刘清