近日,中國科學院微電子研究所高頻高壓中心在氮化鎵高壓電力電子器件領域取得突破性進展,提出了一種低損傷、高性能的新型氮化鎵橫向肖特基二極管結構,有望提升各類電源和無線充電系統的效率和功率密度,顯著降低系統成本,具有廣闊的市場前景。
肖特基二極管是各類電源模塊、UPS、光伏發電、電動汽車、無線充電應用中必不可少的原件,主要用于整流、續流以及防護用途。對比傳統的硅基肖特基二極管,氮化鎵肖特基二極管更耐壓,適合于300V以上的電路系統,具有非常廣闊的應用空間。傳統的氮化鎵肖特基二極管存在開啟電壓與反向泄露電流相互制約的問題。為滿足大規模生產制備的需求,開發具有高均勻、高可靠的工藝是實現氮化鎵肖特基二極管產業化的關鍵。
微電子所研究員(yuan)劉新宇(yu)研究團隊提(ti)出了(le)(le)(le)一種基于AlGaN/GaN異質結(jie)材(cai)料(liao)體系(xi),通過采用導電機制(zhi)融合和(he)能帶(dai)分(fen)區調控的(de)先進技術路(lu)線改變傳統氮(dan)化鎵肖(xiao)特基二極管(guan)正向電壓(ya)與反向電流等參數之間的(de)經典調控規律,采用無(wu)損(sun)傷工(gong)藝,提(ti)升(sheng)了(le)(le)(le)器(qi)件的(de)均勻性和(he)可靠性,進一步提(ti)升(sheng)了(le)(le)(le)氮(dan)化鎵肖(xiao)特基二極管(guan)的(de)性能。測(ce)試結(jie)果達(da)到1700V反向耐壓(ya),正向開啟(qi)電壓(ya)達(da)到0.38V以及高防浪涌(yong)能力(li),為肖(xiao)特基二極管(guan)器(qi)件市場提(ti)供了(le)(le)(le)一種新選擇。
基于該(gai)研究成果的(de)論文Recess-Free AlGaN/GaN Lateral Schottky Barrier Controlled Schottky Rectifier with Low Turn-on Voltage and High Reverse Blocking 被2018年IEEE國(guo)際功率半導體器件與功率集成電路會(hui)議(ISPSD 2018)收錄,團(tuan)隊(dui)成員康玄武在大會(hui)上作了(le)口(kou)頭報告(gao),這是(shi)中(zhong)科院的(de)科研團(tuan)隊(dui)首次受邀在該(gai)頂級國(guo)際會(hui)議上作大會(hui)報告(gao)。