0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

郝跃院士:功率密度与辐照问题是氮化物半导体的两大挑战

第三代半导体产业 来源:第三代半导体产业 2023-04-26 10:21 次阅读

4月19-21日,“攀峰聚智 芯动未来”2023中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会在武汉光谷举行。论坛在湖北省和武汉市政府支持下,由武汉东湖新威廉希尔官方网站 开发区管理委员会、第三代半导体产业威廉希尔官方网站 创新战略联盟(CASA)、九峰山实验室、光谷集成电路创新平台联盟共同主办。在开幕大会主旨报告环节,中国科学院院士、西安电子科技大学教授郝跃发表演讲,介绍了化合物半导体器件进展与挑战。

郝跃院士长期从事新型宽禁带半导体材料和器件、微纳米半导体器件与高可靠集成电路等方面的科学研究与人才培养。在氮化镓∕碳化硅第三代(宽禁带)半导体功能材料和微波器件、半导体短波长光电材料与器件研究和推广、微纳米CMOS器件可靠性与失效机理研究等方面取得了系统的创新成果。

会上,郝跃院士介绍了氮化镓等宽禁带半导体材料的研究进展,也报告了其研究团队在氮化镓等材料方面所取得的突破成果。

据悉,氮化镓射频器件因其优异性能,在高新威廉希尔官方网站 产业中发挥举足轻重的作用,已成为全球半导体领域的研究焦点和世界各国竞相抢占的战略制高点。

郝跃院士指出,氮化物的最大优点是,它是当前所有的宽禁带半导体中唯一一个能够做二维电子气的材料,它可以完全靠极化来不断调节二维电子气的密度,想要做什么器件,通过调节势垒层的材料和厚度即可,这是它的一个非常好的特性。

郝跃院士研究团队在氮化镓材料方面进行了多年持续研究,在高功率密度氮化镓毫米波功率器件、低损伤氮化镓增强型射频器件关键威廉希尔官方网站 、低压高效率氮化镓射频功率器件、超高频氮化镓器件等威廉希尔官方网站 方向取得了一系列突破进展。

例如,70nm栅长氮化镓超高频器件,是世界上第一次采用100nm工艺在AlGaN上实现fT>100GHz的器件,该器件的fT/fmax 为211/379GHz,是目前世界上频率最高的 AlGaN/GaN HEMT; 毫米波太赫兹GaN SBD射频器件,获得了国家十三五科技成就奖,该器件的开启电压仅为0.4V,大大降低了二极管的损耗。

其中,基于70nm栅长氮化镓超高频器件,实现了在k波段下55%的功率附加效率,远超砷化镓器件在这方面的表现。氮化物的这些优异特性,使得它在未来的6G通信中具有广阔应用前景。

谈及未来氮化物半导体的研究挑战,郝跃院士认为,同碳化硅一样,氮化物半导体也面临着诸多挑战,第一个挑战是它的功率密度还能高到什么程度;第二个挑战就是空间辐照问题。

郝跃院士指出,不仅在空间应用,在现在的飞机上都会出现辐照问题,如果这一问题不能得到解决,高效的电源器件就很难进入航空航天领域应用。

除了氮化物外,近年来氧化物半导体也吸引了行业的极大关注。在郝跃院士看来,虽然氧化物半导体离产业化应用还有一定的距离,但已经看到了前景。氧化物半导体的禁带宽度更宽,相比氮化镓和碳化硅,它可以实现更低的损耗。但氧化物也有弱点,就是散热问题,不解决它的散热问题,就不可能实现产业化。

目前,微系统所和西电采用smart cut转移了wafer级氧化镓薄膜于高热导率衬底,部分解决了氧化镓衬底低热导率的问题,实现了4英寸氧化镓材料的转移。

郝跃院士演讲最后指出,未来还是应该走异质异构集成的道路,化合物半导体要跟硅半导体紧密融合。他进而呼吁,国内应该成立一个开放的平台,实现硅集成电路和化合物半导体的多功能的集成,这样,无论是光电子还是传感器,或是功率电子,都可以与硅集成电路广泛的集成在一起,实现真正意义上的多功能,推动我国整个电子信息产业的不断发展。

审核编辑 :李倩

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 半导体
    +关注

    关注

    334

    文章

    27335

    浏览量

    218368
  • 毫米波
    +关注

    关注

    21

    文章

    1923

    浏览量

    64796
  • 功率密度
    +关注

    关注

    0

    文章

    90

    浏览量

    16896

原文标题:郝跃院士:功率密度与辐照问题是氮化物半导体的两大挑战

文章出处:【微信号:第三代半导体产业,微信公众号:第三代半导体产业】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    PD快充芯片U8608凸显高功率密度优势

    PD快充芯片U8608凸显高功率密度优势氮化镓芯片具备令人瞩目的高功率密度特性,这意味着它可以在相对较小的尺寸上输出更大的功率。在当下众多需要小型化且高
    的头像 发表于 12-19 16:15 105次阅读
    PD快充芯片U8608凸显高<b class='flag-5'>功率密度</b>优势

    德州仪器氮化功率半导体产能大幅提升

    近日,美国芯片大厂德州仪器(TI)宣布了一项重要进展。其位于日本会津的工厂已经正式投产基于氮化镓(GaN)的功率半导体。这一举措标志着德州仪器在氮化
    的头像 发表于 10-29 16:57 485次阅读

    远山半导体氮化功率器件的耐高压测试

    氮化镓(GaN),作为一种具有独特物理和化学性质的半导体材料,近年来在电子领域大放异彩,其制成的氮化功率芯片在功率转换效率、开关速度及耐高
    的头像 发表于 10-29 16:23 380次阅读
    远山<b class='flag-5'>半导体</b><b class='flag-5'>氮化</b>镓<b class='flag-5'>功率</b>器件的耐高压测试

    功率器件热设计基础(一)——功率半导体的热阻

    功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础,只有掌握功率半导体的热设计基础知识,才能完成精确热设计,提高
    的头像 发表于 10-22 08:01 1097次阅读
    <b class='flag-5'>功率</b>器件热设计基础(一)——<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>半导体</b>的热阻

    TPS25981-提高功率密度

    电子发烧友网站提供《TPS25981-提高功率密度.pdf》资料免费下载
    发表于 08-26 09:34 1次下载
    TPS25981-提高<b class='flag-5'>功率密度</b>

    功率半导体和宽禁半导体的区别

    功率半导体和宽禁半导体种不同类型的半导体材料,它们在电子器件中的应用有着很大的不同。以下是它们之间的一些主要区别: 材料类型:
    的头像 发表于 07-31 09:07 493次阅读

    氮化镓(GaN)的最新威廉希尔官方网站 进展

    本文要点氮化镓是一种晶体半导体,能够承受更高的电压。氮化镓器件的开关速度更快、热导率更高、导通电阻更低且击穿强度更高。氮化镓威廉希尔官方网站 可实现高功率密度
    的头像 发表于 07-06 08:13 842次阅读
    <b class='flag-5'>氮化</b>镓(GaN)的最新威廉希尔官方网站
进展

    市场规模达739.亿美元!三星电子与SK海力士进军化合功率半导体领域

    决策,是基于对化合功率半导体市场潜力的深刻认识。家公司计划开发碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)半导
    的头像 发表于 07-05 11:11 599次阅读
    市场规模达739.亿美元!三星电子与SK海力士进军化合<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>半导体</b>领域

    如何实现高功率密度三相全桥SiC功率模块设计与开发呢?

    为满足快速发展的电动汽车行业对高功率密度 SiC 功率模块的需求,进行了 1 200 V/500 A 高功率密度三相 全桥 SiC 功率模块设计与开发,提出了一种基于多叠层直接键合铜单
    的头像 发表于 03-13 10:34 1882次阅读
    如何实现高<b class='flag-5'>功率密度</b>三相全桥SiC<b class='flag-5'>功率</b>模块设计与开发呢?

    激光功率密度计算公式

      在处理激光光学时,功率和能量密度是需要理解的个重要概念。这个术语经常互换使用,但含义不同。表1定义了与激光光学相关的功率密度、能量
    的头像 发表于 03-05 06:30 2035次阅读
    激光<b class='flag-5'>功率密度</b>计算公式

    西电院士团队在超陡垂直晶体管器件研究方面取得重要进展

    近日,西安电子科技大学院士团队刘艳教授和罗拯东副教授在超陡垂直晶体管器件研究方面取得重要进展,相
    的头像 发表于 02-20 18:22 1103次阅读
    西电<b class='flag-5'>郝</b><b class='flag-5'>跃</b><b class='flag-5'>院士</b>团队在超陡垂直晶体管器件研究方面取得重要进展

    氮化半导体属于金属材料吗

    氮化半导体并不属于金属材料,它属于半导体材料。为了满足你的要求,我将详细介绍氮化半导体的性质、制备方法、应用领域以及未来发展方向等方面的
    的头像 发表于 01-10 09:27 2165次阅读

    氮化半导体芯片和芯片区别

    材料不同。传统的硅半导体芯片是以硅为基材,采用不同的工艺在硅上加工制造,而氮化半导体芯片则是以氮化镓为基材,通过化学气相沉积、分子束外延等工艺制备。
    的头像 发表于 12-27 14:58 1511次阅读

    氮化半导体和碳化硅半导体的区别

    氮化半导体和碳化硅半导体种主要的宽禁带半导体材料,在诸多方面都有明显的区别。本文将详尽、详实、细致地比较这
    的头像 发表于 12-27 14:54 1834次阅读

    氮化镓mos管驱动芯片有哪些

    氮化镓(GaN)MOS(金属氧化半导体)管驱动芯片是一种新型的电子器件,它采用氮化镓材料作为通道和底层衬底,具有能够承受高功率、高频率和高
    的头像 发表于 12-27 14:43 2040次阅读