近日,我校物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院唐曦教授課題組與電氣工程與自動化學(xué)院胡存剛教授、曹文平教授課題組在氮化鎵功率器件領(lǐng)域取得最新研究進展,在氮化鎵GaNHEMT方向取得突破。基于第三代半導(dǎo)體氮化鎵的功率開關(guān)器件已經(jīng)逐步滲透工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,但是由于器件可靠、穩(wěn)定性的不足,限制了其進一步向電動汽車、航天航空等領(lǐng)域推廣。本工作中,基于安徽大學(xué)微納加工平臺以及香港科技大學(xué)納米系統(tǒng)實驗制造中心聯(lián)合制造出了兩款氮化鎵功率器件,分別實現(xiàn)了電壓驅(qū)動/電流驅(qū)動的柵極結(jié)構(gòu),為后續(xù)的驅(qū)動設(shè)計和研發(fā)提供了器件技術(shù)支持;工作中也同時提出了兩種結(jié)構(gòu)在高溫下的穩(wěn)定性模型,為進一步提升氮化鎵器件的性能以及可靠性打下了基礎(chǔ)。
研究成果以論文“InvestigationofThermallyInducedThresholdVoltageShiftinNormally-offp-GaNGateHEMTs”發(fā)表在電子器件知名期刊《IEEETransactionsonElectronDevices》;及論文“Onthephysicslinkbetweentime-dependentgatebreakdownandelectroluminescenceinSchottky-typep-GaNgateHEMTs”發(fā)表在國際功率半導(dǎo)體器件與集成電路會議(IEEEISPSD2022)。該會議為功率半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域頂級會議,本年度內(nèi)地有6所高校及研究機構(gòu)的工作入選(電子科大,東南大學(xué),浙江大學(xué),中科大,微電子所、安徽大學(xué))。物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院20級碩士研究生汪歡分別為兩篇論文的第一/共一作者,安徽大學(xué)為兩篇論文的第一通訊單位。
圖:項目中開發(fā)的兩種GaNHEMT結(jié)構(gòu)示意圖以及對應(yīng)的柵極驅(qū)動特性曲線