相比于传统半导体材料,超宽禁带半导体具有更高的导电性和更高的光电响应能力,由于其特殊的物理和化学性质,被认为是半导体技术的重要突破之一。近期,第十届国际第三代半导体论坛&第二十一届中国国际半导体照明论坛(IFWS&SSLCHINA2024)在苏州召开。
期间,国家第三代半导体技术创新中心(苏州)、北京北方华创微电子装备有限公司、苏州思体尔软件科技有限公司、深圳平湖实验室协办支持的“超宽禁带半导体技术 II”分会上,西安交通大学副教授王玮、大阪公立大学教授梁剑波、马来西亚理科大学纳米光电子研究与技术研究所副教授Mohd Syamsul Nasyriq Bin Samsol Baharin,北方工业大学副教授张旭芳,哈尔滨工业大学教授代兵,西安电子科技大学教授张金风,复旦大学蔡子灵,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏,中国电子科技集团公司第五十五研究所正高级工程师郭怀新,西安电子科技大学副教授任泽阳等嘉宾们齐聚,共同探讨超宽禁带半导体技术的最新进展与趋势。西安电子科技大学教授张金风,郑州大学教授、日本名古屋大学客座教授刘玉怀共同主持分会。
刘玉怀
郑州大学教授、日本名古屋大学客座教授
张金风
西安电子科技大学教授
《金刚石辐射探测器级材料制备和器件性能研究》
王玮
西安交通大学副教授
《金刚石衬底和器件的发展》
梁剑波
大阪公立大学教授
大阪公立大学教授梁剑波做了“金刚石常温键合技术在功率器件热管理中的研发与应用”的主题报告,分享了相关研究进展。报告指出,在室温下,使用SAB方法将生长在Si上的AlGaN/GaN/3C-SiC薄膜有效地转移到SCD和PCD基板上,然后在这些金刚石基板上成功制备了GaN-HEMT。接合界面表现出卓越的坚固性,能够承受各种器件制造工艺。3C SiC/PCD界面处的热边界电导测量值高于150 W/m2∙K,标志着比现行标准有了显著进步。金刚石上的GaN HEMT由于其高效的散热性能而表现出优异的输出特性。
Mohd Syamsul Nasyriq Bin Samsol Baharin
马来西亚理科大学纳米光电子研究与技术研究所副教授
马来西亚理科大学纳米光电子研究与技术研究所副教授Mohd Syamsul Nasyriq Bin Samsol Baharin做了“增强持久氢端透明聚晶金刚石场效应晶体管的高温性能”的主题报告,分享了透明聚晶金刚石场效应晶体管(TPD-FET)的高压操作和高温操作。报告指出,这些器件具有宽范围的宽栅漏长度(LGD)和400nm厚的Al2O3钝化层。在高压测量中观察到超过1000V的电压击穿。还显示了器件在RT至673 K下的温度依赖性和性能。研究显示研究显示,在高温条件下,LGD值分别为16μm、18μm、20μm和22μm的器件的击穿电压显著降低到184 V、278 V、305 V和394 V。由于碰撞电离倾向很高,预计在高温下这些故障会减少。与RT击穿电压相比,器件的漏电流要高得多(102到105个数量级)。TPD-FET的性能与基于UWBG的器件相当,特别适用于高击穿电压和高温应用。这项研究将为未来研究金刚石FET在互补电路中的真正潜力以及这些器件的改进奠定基础。
张旭芳
北方工业大学副教授
北方工业大学副教授张旭芳做了“水蒸汽处理下Al2O3 /金刚石MOS界面的系统表征”的主题报告,分享了相关研究进展。报告显示,通过水蒸气处理制备了金刚石MOSCAP,并对其进行了表征界面特性全面。O端金刚石中存在大密度的界面态和正固定氧化物电荷基于循环C-V和同时C-V测量的无退火MOS。引入水蒸气处理显著降低了Dit和有效的正固定收费。形成了新型的OH封端金刚石,并通过高分辨率分析了金刚石与MOS的界面低C-V法和电导法。
代兵
哈尔滨工业大学教授
哈尔滨工业大学教授代兵做了”极端环境下金刚石材料及器件性能“的主题报告,分享了金刚石的生长、金刚石温度传感器等相关的研究进展。报告指出,在CVD金刚石生长环境下,异质衬底通常无法产生金刚石晶核或晶核密度极低,足够高的晶核密度,是生长出高品质、自支撑单晶金刚石的前提,偏压增强形核(BEN)技术仍是目前能够获得与衬底取向一致的高密度金刚石晶核的最佳方法。目前金刚石硼掺杂研究主要集中在硼源、晶面、掺杂方式、掺杂浓度控制、晶体质量、掺杂厚度控制等。
蔡子灵
复旦大学
复旦大学蔡子灵做了”GaN上多晶金刚石的外延生长和散热研究“的主题报告,分享了相关研究进展。报告显示,金属和GaN之间的TBR可以与GaN/金刚石的TBR相当;由于声子谱与GaN的更好重叠,Ti与GaN的TBR最低;通过在ND籽晶法后引入AlN中间层,实现了5m2K/W的TBReff金刚石/GaN。获得了热导率为250W/mK的PCD膜。通过增加PCD膜厚度可以预期更高的导热性。
王浩敏
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员
《六角氮化硼薄膜制备、微观结构与应用》
郭怀新
中国电子科技集团公司第五十五研究所正高级工程师
《金刚石与功率器件集成热管理应用分析》
任泽阳
西安电子科技大学副教授
西安电子科技大学副教授任泽阳做了”金刚石半导体掺杂及器件研究“的主题报告,报告显示,大尺寸单晶金刚石近年来我国研究进展迅速;2英寸单晶已逐步实现产业化,成本不断降低;高质量金刚石逐步实现追赶超越;体掺杂器件在高压器件中展现出应用潜力;金刚石表面终端电导器件正不断取得新突破;新型表面电导和高效掺杂技术仍需不断突破。
(根据现场资料整理,仅供参考)