Si基GaN功率半導體及其集成技術
特色及先進性;技術指標 電子科技大學功率集成技術實驗室(Power Integrated Technology Lab.-PITEL)自2008年就已經開展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究,是國內最早開展GaN-on-Si功率半導體技術研究的團隊。近年來在分立功率器件如功率整流器、增強型功率晶體管及其集成技術方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽為“器件奧林匹克”的國際頂級會議IEDM上報道了GaN-on-Si開關模式Boost轉換器,國際上首次實現了GaN-on-Si單片集成增強型功率晶體管和功率整流器。 GaN-on-Si功率整流器 提出一種GaN功率整流器新結構(Metal-Insulator-Semiconductor-Gated Hybrid Anode Diode),其結構如圖2所示。新結構較傳統GaN整流器具有更小的導通電阻,更低的開啟電壓和反向漏電。圖3為MG-HAD和傳統SBD正向開啟特性特比,可以看出MG-HAD具有較小的開啟電壓(0.6V)和導通電阻(1.3mΩ?cm2)。圖4可以看出器件直至150 ℃高溫仍然保持優秀的反向阻斷能力,以10μA/mm 為擊穿電流標準,MG-HAD在常溫下擊穿電壓超過1.1kV的儀器測量極限,150 ℃高溫下擊穿電壓為770V。本器件結果能同時具有低導通電阻和高擊穿電壓,因而其baliga優值(BFOM)459 MW/cm2在已有GaN-on-Si功率二極管報道中為第二高值,見圖5所示。
電子科技大學
2016-06-08