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聚能晶源成功研制“8英寸硅基氮化镓外延晶圆”


  近日,耐威科技控股子公司聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司(以下简称“聚能晶源”)成功研制“8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延晶圆”。

  自成立以来,聚能晶源积极投入研发,充分发挥核心团队的技术优势,先后攻克了GaN与Si材料之间晶格失配、大尺寸外延应力控制、高耐压GaN外延生长等技术难关,成功研制了达到全球业界领先水平的8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延晶圆。该型外延晶圆在实现了650V/700V高耐压能力的同时,保持了外延材料的高晶体质量、高均匀性与高可靠性,可以完全满足产业界中高压功率电子器件的应用需求。聚能晶源8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延生长腔体及外延晶圆实物图如下:

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  本次“8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延晶圆”的研制成功,使得聚能晶源成为截至目前公司已知全球范围内领先的可提供具备长时可靠性的8英寸GaN外延晶圆的生产企业,且在采用国际业界严苛判据标准的情况下,聚能晶源研制的外延晶圆在材料、机械、电学、耐压、耐高温、寿命等方面具有性能优势,能够保障相关材料与技术在5G通讯、云计算、快充电源、无线充电等领域得到安全可靠的应用。

  与第二代半导体硅(Si)、砷化镓(GaAs)等材料相比,第三代半导体材料氮化镓(GaN)具有更大的禁带宽度(> 3 eV),一般也被称为宽禁带半导体材料。得益于禁带宽度的优势,GaN材料在击穿电场、本征载流子浓度、抗辐照能力方面都明显优于Si、GaAs等传统半导体材料。此外,GaN材料在载流子迁移率、饱和载流子浓度等方面也较Si更为优异,因此特别适用于制作具有高功率密度、高速度、高效率的功率与微波电子器件,在5G通讯、云计算、快充电源、无线充电等领域具有广泛的应用前景。

  与此同时,将GaN外延生长在硅衬底之上,可以有效地结合GaN材料的高性能以及成熟Si晶圆的大尺寸、低成本优势。基于先进的GaN-on-Si技术,可以在实现高性能GaN器件的同时将器件制造成本控制在与传统Si基器件相当的程度。因此,GaN-on-Si技术也被业界认为是新型功率与微波电子器件的主流技术。

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