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近日,三安光电联合西安电子科技大学宽禁带半导体国家工程研究中心、杭州镓仁半导体有限公司,在氧化镓同质外延技术取得关键突破。联合团队采用金属有机化学气相沉积方法,精准优化初始成核条件,成功抑制孪晶缺陷,已在2英寸衬底上获得高质量的同质外延层。测试结果表明:整片晶圆表面均方根粗糙度低于0.5nm,晶体质量与衬底相当,电子迁移率达到100cm²/(V•s)。# W% g8 Q. r# S6 h
基于上述外延片,联合团队优先发展横向功率器件。相比于纵向结构需要导电衬底和厚外延、且面临氧化镓p型掺杂困难的固有挑战,横向器件可充分发挥半绝缘衬底隔绝漏电的优势,通过灵活设计栅漏间距来承受更高电压,同时与现有平面硅工艺高度兼容。在未使用特殊终端结构的情况下,该横向器件击穿电压达到1420V,开关比达10⁵,阈值电压均匀性超过91%,验证了从材料到器件的整体工艺水平。7 S: T0 ] U0 }& N) A1 \
目前,联合团队已具备2英寸氧化镓外延及器件制备能力,并拥有向6英寸及更大尺寸扩展的工艺基础。此次三安光电与西电、镓仁的产学研技术突破,为氧化镓在智能电网、新能源汽车等高压场景的落地应用提供了关键技术支撑,将有效推动第四代半导体技术商业化进程。 |
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