近日，在第八屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第十九屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）上，”氮化鎵功率電子器件技術(shù)“分論壇如期召開(kāi)。

論壇現(xiàn)場(chǎng)

主持人：中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員 孫錢(qián)

該論壇由英諾賽科科技有限公司、蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司、南京芯干線科技有限公司協(xié)辦支持?，F(xiàn)場(chǎng)在中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員孫錢(qián)主持下，有瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院教授Elison MATIOLI，南京郵電大學(xué)劉建華，南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院院長(zhǎng)、教授于洪宇，加拿大滑鐵盧大學(xué)副教授LAN WEI，潤(rùn)新微電子（大連）有限公司副總經(jīng)理王榮華，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)助理教授張宇昊，電子科技大學(xué)陳匡黎，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國(guó)，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所助理研究員鐘耀宗，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所戴貽鈞，西交利物浦大學(xué)朱昱豪等精英專家們先后帶來(lái)精彩報(bào)告，分享了前沿研究成果。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院教授Elison MATIOLI做了題為“New technologies for efficient and integrated GaN power devices”的線上主題報(bào)告。

南京郵電大學(xué)劉建華做了題為“氮化鎵功率器件耐壓理論與電場(chǎng)均勻化技術(shù)研究“的主題報(bào)告，介紹了相關(guān)研究成果，研究基于等效電勢(shì)法/等效濃度法，實(shí)現(xiàn)氮化鎵功率器件建模的簡(jiǎn)化與降維，建立全解析AlGaN/GaN HEMT耐壓模型；提出氮化鎵功率器件的優(yōu)化判據(jù)；基于機(jī)器學(xué)習(xí)的功率器件建模新思路；基于高斯盒方法指導(dǎo)電場(chǎng)均勻化技術(shù)的研發(fā)，提出階梯溝道摻雜AlGaN/GaN HEMT, 自適應(yīng)寬度漂移區(qū)AlGaN/GaN HEMT。

論壇現(xiàn)場(chǎng)

當(dāng)前，以GaN和SiC為代表的國(guó)際第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，受政策、資本、技術(shù)、市場(chǎng)的“四輪驅(qū)動(dòng)”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到規(guī)模性量產(chǎn)的成功跨越，進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展階段。GaN功率器件朝高功率密度、高頻、高集成化方向發(fā)展，目前GaN功率器件最重要的市場(chǎng)是移動(dòng)電子設(shè)備的快速充電器，其他市場(chǎng)應(yīng)用，如汽車工業(yè)市場(chǎng)，也在發(fā)展趨勢(shì)之中。南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院院長(zhǎng)、教授于洪宇做了題為“Si基GaN器件及系統(tǒng)研究與產(chǎn)業(yè)前景”的主題報(bào)告，詳細(xì)介紹了硅基氮化鎵器件、功率和射頻系統(tǒng)應(yīng)用、氮化鎵氣體傳感器的最新研究進(jìn)展。其中，報(bào)告指出，基于GaN HEMT結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種高靈敏度氣體傳感器，可在高溫環(huán)境中探測(cè)CO, H2S, H2等氣體及顆粒物。采用Pt柵極可實(shí)現(xiàn)對(duì)H2S, H2等氣體實(shí)現(xiàn)低功耗、高靈敏度的快速檢測(cè)；采用TiO2柵極實(shí)現(xiàn)超低濃度10-ppb級(jí)別的CO檢測(cè)，500-ppb測(cè)試下可實(shí)現(xiàn)4s的快速響應(yīng)；采用無(wú)柵金屬結(jié)構(gòu)，利用GaN本身的材料特性可實(shí)現(xiàn)柴油煙塵顆粒檢測(cè)，其中器件測(cè)試后可通過(guò)600℃熱氧化處理再生，且傳感性能無(wú)變化，證明GaN傳感器具有高溫?zé)岱€(wěn)定性和惡劣環(huán)境下的工作能力。

加拿大滑鐵盧大學(xué)副教授LAN WEI帶來(lái)了題為“Recent Progress of the MIT Virtual-Source GaN HEMT (MVSG) Compact Model”的線上主題報(bào)告。報(bào)告介紹了GaN HEMT和MVSG發(fā)展歷史，介紹了MVSG模型的研究、MVSG案例及相關(guān)參數(shù)進(jìn)展。

潤(rùn)新微電子（大連）有限公司副總經(jīng)理王榮華做了題為“后快充時(shí)代的氮化鎵功率器件產(chǎn)業(yè)化”的主題報(bào)告。報(bào)告首先介紹了GaN功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分享了對(duì)后快充時(shí)代GaN功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考建議，并分享了后快充時(shí)代對(duì)GaN功率器件產(chǎn)業(yè)鏈從外延-器件-可靠性-應(yīng)用端提出的新要求。

美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)助理教授張宇昊帶來(lái)了題為“中高壓（1-10kV）氮化鎵功率器件新進(jìn)展”的主題報(bào)告。

氮化鎵功率半導(dǎo)體在可再生能源儲(chǔ)備、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景，硅基氮化鎵功率器件方面，國(guó)際上材料、器件、驅(qū)動(dòng)、電源模塊已批量應(yīng)用，國(guó)內(nèi)材料、器件、 驅(qū)動(dòng)及電源模塊實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，與世界先進(jìn)水平差距較小。電子科技大學(xué)陳匡黎帶來(lái)了題為“p-GaN Gate HEMT器件閾值穩(wěn)定性及其機(jī)理”的主題報(bào)告，介紹了p-GaN gate HEMT的自熱效應(yīng)及其可靠性、p-GaN gate HEMT 在短路應(yīng)力下的可靠性的研究進(jìn)展及成果。研究指出，材料、工藝、器件結(jié)構(gòu)的差異化帶來(lái)p-GaN Gate功率器件的SC可靠性各異性很強(qiáng)，對(duì)可靠性加固帶來(lái)挑戰(zhàn)。

中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究員胡衛(wèi)國(guó)做了題為”壓電能帶工程和柔性AlGaN/GaN HEMT“的主題報(bào)告，分享了相關(guān)研究進(jìn)展成果，研究發(fā)展AlGaN/GaN HEMT的理論模型, 計(jì)算非平面微納HEMT器件在3D內(nèi)外復(fù)合應(yīng)變場(chǎng)中的載流子輸運(yùn)特性。實(shí)現(xiàn)將HEMT器件陣列(10 × 12 HEMTs)低損轉(zhuǎn)移至柔性襯底。開(kāi)發(fā)HZO新型鈍化層，有效抑制電流坍塌。研制微懸臂HEMT。

中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所助理研究員鐘耀宗做了題為”功率HEMT中P-GaN柵的可靠性及其加固技術(shù)“的主題報(bào)告，介紹了具有p-GaN柵極的E型HEMT、閘門(mén)退化機(jī)制、加固技術(shù)的研究進(jìn)展。報(bào)告指出，p-GaN柵的可靠性是p-GaN E-HEMT應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。能帶結(jié)構(gòu)和缺陷影響載流子行為，導(dǎo)致器件性能的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性?？梢詮膬?nèi)因和外因兩個(gè)方面發(fā)展p-GaN柵極可靠性的增強(qiáng)技術(shù)。

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所戴貽鈞做了題為”基于極性調(diào)控機(jī)制的GaN晶體管無(wú)損隔離特性的研究“的主題報(bào)告，介紹了極化隔離特性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、極化隔離在GaN HEMT中的應(yīng)用、極化隔離在GaN SBD 中的應(yīng)用等相關(guān)研究成果。理論依據(jù)方面，研究建立GaN 體系極化隔離結(jié)構(gòu)的物理模型（三維能帶圖），闡明其結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)漏電機(jī)制以及優(yōu)化方案（優(yōu)化緩沖層漏電）。器件應(yīng)用方面，極化隔離GaN HEMT兩端擊穿電壓提高到2628V；三端器件開(kāi)關(guān)比109，SS 61mV/dec在GaN SBD領(lǐng)域制備高質(zhì)量的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，器件反偏漏電降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

西交利物浦大學(xué)朱昱豪做了題為”單片集成GaN基DC-DC轉(zhuǎn)換器“的主題報(bào)告，介紹了用于功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的單片GaN IC路線圖，GaN器件的制備與特性，GaN基邏輯電路，控制比較器和鋸齒波發(fā)生器，保護(hù)溫度傳感器等研究進(jìn)展成果。