近日，以“創芯生態 碳索未來”為主題的第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。本屆論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）、國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）聯合主辦，北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司與半導體產業網共同承辦。

氮化鎵材料具有高頻、高效、高功率、耐高壓、等優越性能；切合國家“新基建”的國家戰略需求，是重點核心材料和電子元器件；也是解決高科技卡脖子問題的重要方向。期間，“氮化鎵功率器件“專場上，深圳大學微電子研究院院長助理、材料學院研究員劉新科做了題為”2寸獨立晶圓上1.7 kV垂直GaN-on-GaN肖特基勢壘二極管“的主題報告，GaN-on-GaN技術路線的獨特特點包括缺陷密度極低(約103cm-2; 橫行器件和縱向器件; 相同器件面積下，更大的電流和更高的耐壓；超強的器件可靠性，無電流崩塌等。報告從終端結構設計、GaN-on-GaN 材料分析；GaN-on-GaN 器件制備：He離子注入終端；GaN-on-GaN SBD器件性能等角度分享了最新研究進展。

 

其中，GaN-on-GaN SBDs方面，通過HVPE+MOCVD混合生產方法，優化漂移層背景電子濃度 (5E18cm-3), 實現了高質量2寸氮化鎵單晶襯底外延片。采用無金硅基CMOS兼容技術制備的GaN器件技術，為GaN功率器件的量產提供了一種有效的技術路線。創新采用Ge摻雜技術實現了低應力單晶外延片，由于Ge原子半徑更加接近Ga原子，可以降低94%的內張應力。新型保護環和場板的復合結構終端，有效降低陽極邊緣的峰值,有效提高器件的耐壓。

 

GaN-on-GaN PND方面，采用HVPE+MOCVD混合生產方法，實現了高質量2寸氮化鎵單晶襯底外延片；采用無金硅基CMOS兼容技術制備的GaN器件技術，為GaN功率器件的量產提供了一種有效的技術路線。創新采用Ge摻雜技術實現了低應力單晶外延片，由于Ge原子半徑更加接近Ga原子，可以降低94%的內張應力。新型保護環和場板的復合結構終端，有效降低陽極邊緣的峰值,有效提高器件的耐壓。

 

GaN-on-GaN PNDs方面，創新采用O摻雜技術實現低電阻率襯底，為實現氮化鎵理想功率器件的品質因子更進一步；低損傷刻蝕技術和無損傷的旋裝玻璃鍍膜技術，實現金屬場板的終端結構，有效降低陽極邊緣的峰值。

劉新科，深圳大學教授，長期從事寬禁帶氮化鎵以及氮化鎵異質結的半導體器件研究，在Adv. Mater., Adv.Funct.Mater., Adv. Electron. Mater. IEEE EDL, IEEE TED，APL等知名期刊發表第一或通信作者SCI收錄論文80篇，申請專利50項，授權專利9項（含3項PCT和1項美國專利), 科研成果被Semiconductor Today，MaterialsviewChina多次報道，科研成果被Photonic Research 和Advanced Electronic Materials選為封面文章。目前承擔國家科技部重點研發計劃課題和任務各一項、國家自然科學青年和面上科學基金各一項、廣東省科技計劃項目一項、廣東省重點研發計劃課題三項，深圳市基礎研究布局一項、深圳市技術攻關一項等10多項科研項目。

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）