近日，由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。

 

期間，由中電化合物半導(dǎo)體有限公司協(xié)辦的“微波射頻與5G移動通信”技術(shù)分會上，南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院副教授汪青分享了Si基GaN射頻器件的關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展。
 

GaN-HEMTs為射頻功率放大器（PA）的應(yīng)用帶來了前所未有的性能。與Si基或GaAs基器件相比，GaN基HEMTs具有更高的輸出功率密度和更高的頻率，是5G基站的理想功率放大器選擇。報告中從歐姆接觸、鈍化層、柵結(jié)構(gòu)三個方面介紹了在高性能GaN RF HEMT方面的最新技術(shù)進(jìn)展。提出了一種新的合金歐姆金屬方案，具有超低的接觸電阻率（~0.1Ω？mm）和無凹槽工藝。與傳統(tǒng)的逐層Ti/Al基或Ta/Al基方案相比，濺射TixAl1-x或TayAl1-y合金層可以改善歐姆退火過程中AlGaN層中N空位的形成，從而降低接觸電阻率。

為了減少表面泄漏和反向柵極注入，開發(fā)了帶有應(yīng)力填充層的雙層SiNx鈍化層。低損傷夾層為半導(dǎo)體表面提供足夠的鈍化，減少表面泄漏。在鈍化層上，施加應(yīng)力填充層以在柵極區(qū)域產(chǎn)生額外的壓縮，從而減小阻擋層中的內(nèi)部電場。減小的電場抑制了F-N隧穿，從而減少了反向柵注入。

為了研究柵極尺寸對短溝道效應(yīng)、直流和射頻放大性能的影響，在AlGaN/GaN HEMTs上制備了不同英尺長的T形門。這些發(fā)展的技術(shù)可以與其他技術(shù)相結(jié)合，以追求高性能的GaN射頻hemt。

 

報告指出，采用高頻活化法沉積的PECVD-SiNx可以避免離子轟擊，獲得良好的鈍化效果。應(yīng)力襯層可以抑制肖特基柵F-N隧穿，減少柵漏。InAlN/GaN-HEMT優(yōu)良的飽和電流和跨導(dǎo)特性顯示出它在更好的射頻放大器應(yīng)用中的潛力。
 

汪青博士擁有行業(yè)知名企業(yè)6年多工作經(jīng)歷，先后主持或主研了國家自然科學(xué)青年科學(xué)基金項目、中國博士后科學(xué)基金面上項目、廣東省重大項目以及廣東省計劃項目等八項國家和省部級項目， 2015年獲得“東莞市特色人才”支持。 2019年4月，加入南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院擔(dān)任研究副教授，主要研究方向為GaN電力電子器件和射頻器件，綜合設(shè)計和制備適用于5G通訊 、電動汽車和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的GaN基器件，發(fā)表SCI/EI論文20余篇，受邀撰寫了一本專業(yè)英文書籍重要章節(jié)，申請了二十余項發(fā)明專利，參與撰寫氮化鎵微波射頻技術(shù)路線圖（2020版），2019年獲得第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟年度突出貢獻(xiàn)獎。
 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）