国产GaN迎来1700V突破！

前段时间，致能科技发布了1200V氮化镓器件（.点这里.），近日，他们又有新的突破。

据了解，致能科技通过与国内科研机构的研发合作，成功制造出1700V GaN HEMT 器件，主要包含几个亮点：

阻断电压超过3000V；

采用1.5μm薄层缓冲层，成本更低；

采用6英寸蓝宝石衬底；

器件低导通电阻为17Ω·mm

根据2024年1月发表在《IEEE Electron Device Letters》期刊的最新文献1，致能科技团队是与西安电子科技大学广州研究院/广州第三代半导体创新中心郝跃院士、张进成教授团队等合作攻关，通过采用致能的薄缓冲层AlGaN/GaN外延片，基于广州第三代半导体创新中心中试平台，成功在6英寸蓝宝石衬底上实现了1700V GaN HEMT器件。

该文献进一步透露，实现这一器件所采用的氮化镓外延材料结构包括：1.5μm薄层缓冲层和AlGaN/GaN异质结结构。该外延结构由广东致能团队通过MOCVD方法在6英寸蓝宝石衬底上外延实现，其外延结构如图1所示。

图一：150mm GaN HEMT器件及外延结构图

“行家说三代半”了解到，致能科技所采用的外延层技术及其制备的 GaN HEMT 器件，具有以下特征：

1.5 μm的GaN缓冲层具有良好的晶体质量和均匀性，晶圆级方块电阻R□中值为342Ω /□，不均匀度为1.9 %；

得益于绝缘的蓝宝石衬底，缓冲层垂直漏电通道被切断，外延/衬底界面处的横向寄生通道也被显著抑制；

制备的LGD为30 μm的D-mode HEMT器件具有超过3000 V的高阻断电压（如图2）和17Ω·mm的低导通电阻。

图二：GaN HEMT器件耐压特性以及HTRB结果

致能认为，这次蓝宝石衬底上高性能GaN HEMT的成功展示和评估为即将到来的1700 V商用GaN器件提供了一个非常有前途的选择。

众所周知，GaN HEMT正在积极渗透到数据中心、电动汽车（EV）和可再生能源等工业和汽车应用市场。而打开这些市场需要1200-1700V的GaN器件，同时也对GaN 器件的更高鲁棒性提出了迫切需求。

致能表示，1.5 μm的薄缓冲层表现出非常高的均匀性、出色的耐压能力和可忽略不计的电流崩塌。而且他们制备的GaN HEMT器件在3000 V以上兼顾了低RON和高VBD，并通过1700 V的长期HTRB应力初步验证了其鲁棒性。

此外，致能还表示，他们的高均匀性、廉价衬底、简单外延等优势势必会加速降低成本，推动GaN HEMT走向更广阔的应用领域。

不同器件耐压的适用范围  来源：行家说三代半

审核编辑：黄飞