研究人員公布低成本GaN功率器件重大進(jìn)展

　　研究人員介紹，他們第一次在200mm硅（111）晶圓上沉積了無(wú)裂縫的AlGaN/GaN結構。高清晰XRD測量顯示出很高的晶體質(zhì)量，并且研究人員還報告了“出色的”表面形貌和均勻性。AlGaN和GaN薄膜是在A(yíng)ixtron應用實(shí)驗室的300mmCRIUS金屬-有機化學(xué)氣相外延（MOVPE）反應腔中生長(cháng)的。       

　　“對實(shí)現在大尺寸硅晶圓上制作GaN器件的目標來(lái)說(shuō)，在200mm硅晶圓上生長(cháng)出GaN是重要的一步，”IMEC高效功耗項目的項目經(jīng)理MarianneGermain說(shuō)。“在功率變換領(lǐng)域，對基于GaN的固態(tài)開(kāi)關(guān)器件需求非常旺盛。然而，使GaN器件達到大規模應用的水平需要大幅度地降低該技術(shù)的成本。唯一的可能就是在大尺寸的硅晶圓上制作器件。150mm，之后是200mm，這是我們可以利用當今硅加工能力的最小尺寸。”       

　　Germain也指出晶圓的翹曲問(wèn)題仍然很?chē)乐?，?00μm的范圍。但研究人員相信，通過(guò)優(yōu)化的緩沖層可以極大地降低翹曲，使之可用于后續工藝。她補充說(shuō)，“我們的目標是繼續開(kāi)發(fā)生長(cháng)工藝，使之達到與Si-CMOS工藝兼容的程度。”       

　　所使用的200mm晶圓來(lái)自MEMC電子材料公司，采用Czochralski（CZ）法定制生長(cháng)。       

　　在100mm和150mmSi（111）襯底上成功實(shí)現的標準疊層也用在了這次的AlGaN/GaN異質(zhì)結構中。首先在Si襯底上沉積一層AlN，之后是AlGaN緩沖層，為頂層厚1微米的GaN層提供壓應力。之后是20nm的薄AlGaN（26%Al）層和2nm的GaN封蓋層。