ປ່ອຍອອກມາເມື່ອ 850V ພະລັງງານສູງຜະລິດຕະພັນ GaN HEMT Epitaxial

ໃນເດືອນພະຈິກ 2023, Semicorex ໄດ້ປ່ອຍຜະລິດຕະພັນ 850V GaN-on-Si epitaxial ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸປະກອນພະລັງງານ HEMT ທີ່ມີແຮງດັນສູງ, ໃນປະຈຸບັນສູງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ substrates ອື່ນໆສໍາລັບອຸປະກອນພະລັງງານ HMET, GaN-on-Si ຊ່ວຍໃຫ້ຂະຫນາດຂອງ wafer ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍຫຼາຍ, ແລະມັນຍັງສາມາດຖືກນໍາສະເຫນີຢ່າງໄວວາໃນຂະບວນການຊິບຊິລິໂຄນຕົ້ນຕໍໃນ fabs, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດທີ່ເປັນເອກະລັກສໍາລັບການປັບປຸງຜົນຜະລິດຂອງພະລັງງານ. ອຸປະກອນ.

ອຸປະກອນພະລັງງານ GaN ແບບດັ້ງເດີມ, ເນື່ອງຈາກແຮງດັນສູງສຸດຂອງມັນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີແຮງດັນຕ່ໍາ, ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງແຄບ, ຈໍາກັດການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຕະຫຼາດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ GaN. ສໍາລັບຜະລິດຕະພັນ GaN-on-Si ແຮງດັນສູງ, ເນື່ອງຈາກ GaN epitaxy ເປັນຂະບວນການ epitaxial heterogeneous, ຂະບວນການ epitaxial ມີເຊັ່ນ: lattice mismatch, ການຂະຫຍາຍຕົວຄູນ mismatch, ຄວາມຫນາແຫນ້ນ dislocation ສູງ, ຄຸນນະພາບ crystallization ຕ່ໍາແລະບັນຫາຄວາມຫຍຸ້ງຍາກອື່ນໆ, ສະນັ້ນການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial. ຜະລິດຕະພັນ HMET epitaxial ແຮງດັນສູງແມ່ນມີຄວາມທ້າທາຍຫຼາຍ. Semicorex ໄດ້ບັນລຸຄວາມເປັນເອກະພາບສູງຂອງ wafer epitaxial ໂດຍການປັບປຸງກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວແລະການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວ, ແຮງດັນການທໍາລາຍສູງແລະກະແສການຮົ່ວໄຫຼຕ່ໍາຂອງ wafer epitaxial ໂດຍການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການຂະຫຍາຍຕົວຊັ້ນ buffer ເປັນເອກະລັກ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຍແກັສເອເລັກໂຕຣນິກ 2D ທີ່ດີເລີດໂດຍການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນ. ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍທີ່ເກີດຂື້ນໂດຍການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial heterogeneous GaN-on-Si ແລະຜະລິດຕະພັນທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການພັດທະນາທີ່ເຫມາະສົມກັບແຮງດັນສູງ (ຮູບ 1).

ໂດຍສະເພາະ:

●ຄວາມຕ້ານທານແຮງດັນສູງທີ່ແທ້ຈິງ.ໃນແງ່ຂອງແຮງດັນທົນທານຕໍ່, ພວກເຮົາບັນລຸໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງໃນອຸດສາຫະກໍາເພື່ອຮັກສາກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼຕ່ໍາພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂແຮງດັນ 850V (ຮູບ 2), ເຊິ່ງຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພແລະຫມັ້ນຄົງຂອງຜະລິດຕະພັນອຸປະກອນ HEMT ໃນໄລຍະແຮງດັນຂອງ 0-850V, ແລະ ແມ່ນຫນຶ່ງໃນບັນດາຜະລິດຕະພັນຊັ້ນນໍາໃນຕະຫຼາດພາຍໃນ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ wafers GaN-on-Si epitaxial ຂອງ Semicorex, 650V, 900V, ແລະ 1200V HEMT ຜະລິດຕະພັນສາມາດພັດທະນາໄດ້, ຂັບລົດ GaN ໄປສູ່ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນແລະການນໍາໃຊ້ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ.

●ລະດັບແຮງດັນໄຟຟ້າລະດັບສູງສຸດຂອງໂລກທົນທານຕໍ່ລະດັບການຄວບຄຸມ.ໂດຍຜ່ານການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນ, ແຮງດັນທີ່ເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພຂອງ 850V ສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ດ້ວຍຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ epitaxial ພຽງແຕ່ 5.33μm, ແລະແຮງດັນການແຕກແຍກຕາມແນວຕັ້ງຂອງ 158V / μmຕໍ່ຄວາມຫນາຂອງຫນ່ວຍງານ, ມີຄວາມຜິດພາດຫນ້ອຍກວ່າ 1.5V / μm, i.e. ຄວາມຜິດພາດຫນ້ອຍກວ່າ 1% (ຮູບ 2(c)), ເຊິ່ງເປັນລະດັບສູງສຸດຂອງໂລກ.

●ບໍລິສັດທໍາອິດໃນປະເທດຈີນທີ່ຮັບຮູ້ຜະລິດຕະພັນ GaN-on-Si epitaxial ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນສູງກວ່າ 100mA / mm.ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສູງ. ຊິບຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ຂະຫນາດໂມດູນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ແລະຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງໂມດູນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຫມາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນແລະກະແສໄຟຟ້າໃນລັດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເຊັ່ນ: ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ (ຮູບ 3).

●ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຫຼຸດລົງ 70%, ເມື່ອທຽບກັບປະເພດດຽວກັນຂອງຜະລິດຕະພັນໃນປະເທດຈີນ.Semicorex ທໍາອິດ, ໂດຍຜ່ານເຕັກໂນໂລຢີການປັບປຸງຄວາມຫນາຂອງຫນ່ວຍບໍລິການທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງອຸດສາຫະກໍາ, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເວລາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ epitaxial ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ GaN-on-Si epitaxial wafers ມັກຈະໃກ້ຊິດກັບລະດັບຂອງອຸປະກອນ silicon epitaxial ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນ gallium nitride ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະສົ່ງເສີມລະດັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງອຸປະກອນ gallium nitride ໄປສູ່ຄວາມເລິກແລະເລິກເຊິ່ງ. ຂອບເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງອຸປະກອນ GaN-on-Si ຈະຖືກພັດທະນາໃນທິດທາງທີ່ເລິກເຊິ່ງແລະກວ້າງຂວາງກວ່າ.