峰會進(jìn)行到第二天，大量精彩報告繼續(xù)。其中，中科院上海微系統(tǒng)研究所鄭理，電子科技大學(xué)教授鄧小川，南京大學(xué)教授陳鵬、南京航空航天大學(xué)教授張之梁，西安唐晶量子科技有限公司董事長龔平、奧趨光電CEO吳亮，西安交通大學(xué)副教授李強(qiáng)，安徽芯塔電子科技有限公司總經(jīng)理倪煒江，蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司Amgad Alsman，南京大學(xué)教授葉建東，青島聚能創(chuàng)芯微電子有限公司應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)劉海豐，廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院助理教授梅洋，西交利物浦大學(xué)副教授劉雯，中電科第十三研究所郭建超，愛發(fā)科商貿(mào)電子營業(yè)部部長左超，中電科五十五所高級工程師劉強(qiáng)，南京郵電大學(xué)張珺教授，南砂晶圓研發(fā)主任/山東大學(xué)副教授彭燕，蘇州晶湛半導(dǎo)體研發(fā)經(jīng)理向鵬，北京大學(xué)物理學(xué)院高級工程師楊學(xué)林，南京大學(xué)副研究員徐尉宗，復(fù)旦大學(xué)青年研究員樊嘉杰等嘉賓帶來了最新研究成果的精彩分享報告。

嘉賓主持人：南京大學(xué)謝自力教授

峰會第二天還特邀南京大學(xué)謝自力教授，南京郵電大學(xué)唐為華教授，南京大學(xué)高級工程師趙紅、華南師范大學(xué)尹以安教授、南京大學(xué)王科教授，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)特聘研究員孫海定共同主持，并參與了現(xiàn)場互動。

Si基GaN外延技術(shù)是實現(xiàn)大面積、低成本GaN外延片的主要技術(shù)，相對于GaN-on-Si而言，GaN-on-SOI技術(shù)在材料、集成與成本方面均具有顯著優(yōu)勢。會上，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所鄭理博士帶來了“SOI基GaN材料及功率器件集成技術(shù)”的精彩報告，從材料、集成、成本等角度詳細(xì)分享最新的成果，以及技術(shù)優(yōu)勢的實現(xiàn)方式。

SiC MOSFET器件以其高壓、高頻、低損耗以及高溫等優(yōu)越性能，顯著提高電力裝置的效率和功率密度，是高功率電子領(lǐng)域的有力競爭者。電子科技大學(xué)教授鄧小川做了題為“極端應(yīng)力下碳化硅功率MOSFET的動態(tài)可靠性研究”的主題報告，報告分享了針對SiC MOSFET器件面臨的動態(tài)可靠性問題，全面調(diào)研和評估現(xiàn)階段SiC MOSFET器件在極端應(yīng)力下的器件失效模式和失效機(jī)理，包括單次可承受的最大應(yīng)力以及多次重復(fù)應(yīng)力后的器件參數(shù)退化程度，并且總結(jié)對比了目前已有研究中提升器件動態(tài)可靠性的結(jié)構(gòu)和方案。同時，通過自主搭建的動態(tài)可靠性測試平臺研究了SiC MOSFET器件非鉗位感性負(fù)載開關(guān)特性、短路特性和浪涌特性等研究成果。

南京大學(xué)教授陳鵬帶來了“GaN肖特基功率器件新進(jìn)展”的最新報告，報告總結(jié)了課題組近年來通過研究GaN SBD的擊穿機(jī)制和器件工藝，研制超高壓/低開起的GaN SBD的有關(guān)成果。提出利用反向pn結(jié)（RPN）終端結(jié)構(gòu)成功制備了高壓GaN準(zhǔn)垂直SBD等成果。

隨著寬禁帶(Wide Band Gap, WBG) 器件迅速發(fā)展，GaN/SiC器件得到越來越廣泛應(yīng)用。南京航空航天大學(xué)教授張之梁帶來了題為“1kV寬禁帶LLC變換器控制與應(yīng)用”的主題報告，介紹了基于1-kV輸入GaN/SiC高頻LLC電路、平面磁件優(yōu)化與設(shè)計、數(shù)字同步整流技術(shù)、非線性動態(tài)控制技術(shù)。通過SiC/GaN高頻電力電子電路與控制技術(shù)及其應(yīng)用，展示第三代半導(dǎo)體器件給高性能電源系統(tǒng)帶來的優(yōu)勢與前景。

西安唐晶量子科技有限公司董事長龔平帶來了“6 inch GaAs基VCSEL和射頻外延技術(shù)”的主題報告。他表示，唐晶量子致力于成為化合物半導(dǎo)體外延片解決方案的服務(wù)商，主要做砷化鎵外延片的代工。團(tuán)隊有在IQE工作30多年的外延技術(shù)和經(jīng)歷， 團(tuán)隊具有HBT及VCSEL外延量產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗, 目前唐晶量子主打的兩款高端GaAs外延片產(chǎn)品分別是VCSEL和HBT，其中6寸VCSEL 940nm外延片均勻度已經(jīng)小于1nm，PCE的指標(biāo)也十分接近IQE的水準(zhǔn)。而HBT已與國內(nèi)大客戶對接，正在聯(lián)合進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。他表示，雖然團(tuán)隊都是IQE回國創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，但是國產(chǎn)化產(chǎn)品在市場前幾年還是會受到歧視。經(jīng)過努力目前產(chǎn)品的各項參數(shù)也已經(jīng)獲得市場客戶的認(rèn)可，一定要對國產(chǎn)化產(chǎn)品有信心。雖然我們起勢于磷化銦GaAs外延片，接下來會做磷化銦半導(dǎo)體外延片。他透露，下一步唐晶量子化合物半導(dǎo)體外延片項目已經(jīng)簽約落地西安。項目由西安唐晶量子投資6億元實施，將在西安高新區(qū)開展MOCVD外延設(shè)備、芯片驗證測試設(shè)備及新材料器件等產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。該項目達(dá)產(chǎn)后，將年產(chǎn)砷化鎵、磷化銦化合物半導(dǎo)體外延片20萬片。

嘉賓主持人：南京郵電大學(xué)唐為華教授

 

美國弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子系統(tǒng)中心助理教授張宇昊帶來了關(guān)于氧化鎵功率器件制備、封裝的主題報告，報告指出，其團(tuán)隊近期首次實現(xiàn)了大面積氧化鎵器件的制成和封裝，并首次報道了大電流、封裝的氧化鎵器件的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱學(xué)性能。其研究團(tuán)隊制備了大電流垂直結(jié)構(gòu)氧化鎵肖特基二極管，并采用了基于銀燒結(jié)的雙面封裝技術(shù)。

奧趨光電CEO吳亮帶來了“AlN/AlScN材料制備技術(shù)及其在5GRFFE濾波及功率器件等領(lǐng)域應(yīng)用前景展望”的主題報告。他表示，AlScN是5G RFFE BAW/FBAR/SAW濾波器最有前途的新材料，也有希望用于其他電力電子應(yīng)用。我們開發(fā)了一系列專利技術(shù)，解決了大型氮化鋁生產(chǎn)中的關(guān)鍵難題，采用PVT法生產(chǎn)了世界上第一批60mm氮化鋁晶片和晶圓，并規(guī)劃世界上最大的2英寸氮化鋁基板工廠。我們開發(fā)了專有技術(shù)，在其上生長世界領(lǐng)先質(zhì)量的AlScN薄膜具有低成本和可擴(kuò)展性的硅/藍(lán)寶石，并在SiC襯底上與領(lǐng)先合作伙伴合作。我們正與中國幾家領(lǐng)先的無晶圓廠合作伙伴合作，以實現(xiàn)高性能FBAR/SAW滿足5G行業(yè)日益增長的要求的過濾器。

六方氮化硼（hBN）是一種新型超寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高電阻率、高熱導(dǎo)率、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)良的物理化學(xué)特性以及延展性好、耐彎折等良好的機(jī)械性能，已被廣泛應(yīng)用于各類光電器件的研究中。西安交通大學(xué)副教授李強(qiáng)做了題為“基于HBN的射頻器件”的主題報告，報告指出，射頻磁控濺射法可用于制備大面積連續(xù)的hBN厚膜，易于剝離及轉(zhuǎn)移，可實現(xiàn)在大尺寸器件上的應(yīng)用，并詳細(xì)分享了具體的數(shù)據(jù)、過程與成果。

安徽芯塔電子科技有限公司總經(jīng)理倪煒江帶來了題為“高性能高壓碳化硅功率器件設(shè)計與技術(shù)”的主題報告，報告從材料特性、器件結(jié)構(gòu)、發(fā)展現(xiàn)狀等方面介紹高性能高壓SiC器件的技術(shù)及發(fā)展趨勢，以及芯塔電子在SiC功率器件方面的技術(shù)和產(chǎn)品布局。他表示，公司目前可以提供600-1200V 各種各種型號和規(guī)格的SiC肖特基二極管；4英寸、6英寸SiC肖特基二極管的裸晶圓、裸芯片；SiC功率模塊和客制化SiC肖特基二極管器件；SiC生產(chǎn)線的建線技術(shù)服務(wù)，包括設(shè)備、工藝、產(chǎn)能和技術(shù)規(guī)劃。基于國產(chǎn)工藝平臺、國產(chǎn)外延和自主知識產(chǎn)權(quán)的6英寸SiC MOSFET器件（ 1200V 40mΩ，80mΩ ）。芯塔電子愿與產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)秀企業(yè)和團(tuán)隊深入合作，共同打造基于全國產(chǎn)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司Amagad Ali Hasan博士分享了《基于物理的5G射頻GaN 晶體管模型、趨勢和挑戰(zhàn)》的主題報告，報告從基于物理的模型意義、物理模型的分類、GaN模型綜述、建模挑戰(zhàn)、溫度和濃度模擬以及建模遠(yuǎn)景進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

嘉賓主持人：南京大學(xué)高級工程師 趙紅

氧化鎵(Ga2O3)半導(dǎo)體材料由于其超寬禁帶寬度(~4.8 eV)、高臨界擊穿場強(qiáng)(~8 MV/cm)，以及可控n型摻雜外延和大尺寸單晶，在功率電子器件領(lǐng)域得到國內(nèi)外越來越廣泛的研究。然而p型Ga2O3材料難以制備，嚴(yán)重地限制了Ga2O3在功率器件的實際應(yīng)用。南京大學(xué)教授葉建東帶來了題為“氧化鎵基雙極型異質(zhì)結(jié)功率器件研究”的主題報告，他表示，我們開發(fā)了NiO低溫外延技術(shù)，通過構(gòu)筑NiO/Ga2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)顯著降低器件反向漏電流，有效提高器件擊穿電壓 ，并揭示了NiO/Ga2O3 II型異質(zhì)界面能帶彎曲和載流子隧穿復(fù)合的共性機(jī)制 。為進(jìn)一步減小正向?qū)娮韬烷_啟電壓以及提高擊穿電壓，研制出帶有NiO場限環(huán)的垂直結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)勢壘肖特基(HJBS)二極管，其導(dǎo)通電阻為7.7 mΩ·cm2，反向擊穿電壓為1.89 kV 。在此基礎(chǔ)上，研制出單管面積(1mm×1mm) NiO/Ga2O3 p-n二極管，反向耐壓為1.37 kV，正向最大直流輸出為13 A，浪涌電流達(dá)58 A，反向恢復(fù)時間為12 ns 。為進(jìn)一步抑制電場邊緣聚集效應(yīng)，設(shè)計和研制出具有傾斜臺面的NiO/Ga2O3 p-n功率二極管，最高擊穿電壓提升至1.95 kV, 動態(tài)擊穿電壓可達(dá)2.23 kV，正向電流為12 A，AC-DC功率轉(zhuǎn)換效率為98.5%，部分性能超過1200V SiC肖特基二極管。這些結(jié)果表明，通過異質(zhì)集成p-n結(jié)是實現(xiàn)氧化鎵基雙極型功率器件的可行路徑之一。在工作總結(jié)時指出，實現(xiàn)p型NiO單晶薄膜的室溫外延，與Ga2O3 形成p-n異質(zhì)集成；明晰NiO/Ga2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電子能帶結(jié)構(gòu)和載流子界面輸運(yùn)機(jī)理；構(gòu)筑低界面態(tài)密度NiO/Ga2O3 p-n功率二極管器件，并初步通過電路測試，具有高溫、高功率、高效電能轉(zhuǎn)換特性。本項工作有效規(guī)避氧化鎵p型摻雜困難的難題，實現(xiàn)雙極性器件設(shè)計，有效提高器件耐壓和降低器件功耗。

微波功率器件廣泛應(yīng)用于無線通信，雷達(dá)與電子對抗，軍事裝備以及醫(yī)療電子等系統(tǒng)中。中電科第十三研究所郭建超帶來了“金剛石微波功率器件研究”的主題報告， 主要有Si LDMOS, GaAs HBT, SiC MESFET和GaN HEMT技術(shù)。半導(dǎo)體器件不斷向更高頻率、更大功率、更高可靠性方向發(fā)展，繼Si、GaAs、GaN之后，下一代更高頻率、更大功率半導(dǎo)體材料與器件：金剛石。報告中分享了帶溝道金剛石材料，金剛石微波功率器件研究進(jìn)展，目前2GHz輸出功率密度領(lǐng)先于國外，1GHz下輸出功率密度國外為3.8W/mm（日本早稻田大學(xué)，多晶金剛石），工作漏壓-50V，我們結(jié)果為2.2W/mm（單晶金剛石）。

自動駕駛、5G通信、人工智能等新興領(lǐng)域的技術(shù)革新和發(fā)展，對電子半導(dǎo)體器件的全方位要求不斷提高。愛發(fā)科商貿(mào)電子營業(yè)部部長左超帶來了題為“量產(chǎn)高性能功率與射頻器件的ULVAC裝備技術(shù)”的主題報告。報告表示，愛發(fā)科集團(tuán)致力于各種電子半導(dǎo)體等前沿領(lǐng)域生產(chǎn)技術(shù)的研究和開發(fā)，特別是應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的下一代智慧能源的功率及射頻器件、MEMS及3D封裝等相關(guān)的真空技術(shù)（離子注入、鍍膜、等離子體刻蝕、灰化等）的研發(fā)和銷售推廣，不斷的為電子半導(dǎo)體制造工藝提供最新的綜合解決方案。

嘉賓主持人：華南師范大學(xué)尹以安教授

隨著人工智能與5G通訊技術(shù)的發(fā)展，對智能終端快速充電提出了更高要求，需要采用新型半導(dǎo)體器件以提升快充效率、減小快充體積。青島聚能創(chuàng)芯微電子有限公司應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)劉海豐帶來了題為“面向快充應(yīng)用的GaN材料和器件技術(shù)”的主題報告。作為第三代半導(dǎo)體，GaN器件得益于材料優(yōu)勢，在速度、效率、耐高溫等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件，在功率系統(tǒng)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在此背景下，北京賽微電子著手布局了聚能晶源與聚能創(chuàng)芯項目，開展GaN材料與器件產(chǎn)業(yè)化工作?；趦身椖繉嵤?，可實現(xiàn)GaN材料、器件與應(yīng)用的國產(chǎn)化供應(yīng)，為5G通訊、智能終端、大數(shù)據(jù)、自動駕駛等領(lǐng)域，提供新型功率器件產(chǎn)品與技術(shù)解決方案。聚能晶源掌握領(lǐng)先的8英寸GaN-on-Si、6英寸GaN-on-SiC外延技術(shù)；產(chǎn)品線包括AlGaN/GaN、P-GaN、GaN-on-HRSi等，面向功率與微波應(yīng)用。聚能晶源擁有業(yè)界領(lǐng)先的AixtronG5+MOCVD設(shè)備，可以實現(xiàn)高質(zhì)量低成本6-8英寸外延材料生長。聚能晶源一期建成產(chǎn)能為年產(chǎn)1萬片GaN外延晶圓，在規(guī)劃的二期項目中，產(chǎn)能將達(dá)到年產(chǎn)20萬片GaN外延晶圓。

廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院助理教授梅洋分享了題為“氮化鎵基VCSEL技術(shù)進(jìn)展”的主題視頻報告，報告指出，GaN基VCSEL目前關(guān)鍵技術(shù)難點主要在于高反射率布拉格反射鏡（DBR）的外延生長、器件內(nèi)部橫向光場調(diào)控、高效電流注入、以及器件散熱等。報告著重介紹了在藍(lán)光、綠光、以及紫外VCSEL中取得的最新研究進(jìn)展、諧振腔內(nèi)光場及損耗的調(diào)控、以及改善器件散熱性能的有效方法。

西交利物浦大學(xué)副教授劉雯做了題為“硅基GaN MIS-HEMT 單片集成技術(shù)”的主題報告，報告指出，目前實現(xiàn)硅基GaN的常關(guān)型器件有四種較為成熟的技術(shù)路線：氟離子注入、P型柵P-GaN Gate、級聯(lián)Cascode技術(shù)和凹槽柵結(jié)構(gòu)，不同的技術(shù)路線有不同的特點，報告分享了采用凹槽柵結(jié)構(gòu)的制備成果，以及成功實現(xiàn)了單片集成硅基GaN基本邏輯電路、鋸齒波發(fā)生器、反向器、比較器、脈沖寬度調(diào)制（PWM）電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。

嘉賓主持人：南京大學(xué)王科教授 

中電科五十五所高級工程師劉強(qiáng)帶來了題為“碳化硅MOSFET技術(shù)問題及55所產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)展”的主題報告。報告分析了目前碳化硅MOSFET技術(shù)主要面臨問題及解決方法。目前國基南方在材料-芯片及器件設(shè)計-芯片制造-封裝-可靠性測試，擁有自主外延生長能力，目前供片能力超過3萬片/年，后續(xù)進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)至10萬片/年，可以滿足600V-20000V 器件研發(fā)生產(chǎn)需求。芯片及器件設(shè)計方面擁有寬禁帶國家重點實驗室，專利受理300余項，其中發(fā)明專利超過200項，PCT 10項；R&D投入4500萬元/年，先后承擔(dān)并完成了多項國家SiC電力電子器件重大專項、科技部“重點研發(fā)計劃”等方面的研究課題；擁有6英寸SiC專用工藝線，國內(nèi)最早實現(xiàn)6英寸SiC MOSFET量產(chǎn)，專業(yè)化的模塊封裝能力和先進(jìn)的器件測試分析能力，可半導(dǎo)體功率模塊研制和批產(chǎn),年產(chǎn)150萬只功率模塊。并介紹了，國基南方下一步進(jìn)展及未來發(fā)展規(guī)劃。

由于AlGaN/GaN HEMT器件中存在的多樣復(fù)雜的二維耦合效應(yīng)，時至今日，對器件反向性能的表征手段仍舊是制約AlGaN/GaN HEMT耐壓特性研究的重要障礙。南京郵電大學(xué)張珺教授帶來了“基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AlGaN/GaN HEMT反向特性表征技術(shù)”的主題報告，報告指出，為了能夠準(zhǔn)確的、高效的預(yù)測AlGaN/GaN HEMT器件的反向特性，報告詳細(xì)分享提出一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)值仿真新方法。

基于金剛石材料進(jìn)展，越來越多的研究開始關(guān)注金剛石材料的位錯表征與分析，探索位錯密度降低方法，揭示缺陷對材料、器件性能的影響。南砂晶圓研發(fā)主任/山東大學(xué)副教授彭燕分享了《碳化硅與金剛石單晶襯底技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化研究》的主題報告。報告詳細(xì)分享了微波等離子體刻蝕金剛石研究數(shù)據(jù)與成果。利用MPCVD方法，采用H2和H2/O2氣體刻蝕HTHP Ia、HTHP IIb和MPCVD類型金剛石材料，比較了刻蝕后的表面形貌、刻蝕坑的形成以及刻蝕速率，結(jié)果顯示刻蝕速率ER（MPCVD）>ER（HTHP Ib）>ER（HTHP IIa）。在H2等離子體中，MPCVD樣品刻蝕活化能44.04±3.05kcal/mol；O/H~2%氣氛下，HTHP Ib活化能數(shù)值68.18±6.4kcal/mol，MPCVD活化能數(shù)值59.4±5.479Kcal/mol，HTHP IIa活化能數(shù)值48.122+2.89Kcal/mol。結(jié)果氧氣加入后，刻蝕坑形貌由規(guī)則的倒金字塔形狀變得不再規(guī)則，且刻蝕坑的深度和尺寸隨著O2/H2比例的增加也在增大，即氧氣的參與加快了刻蝕速率，增大了刻蝕活化能。利用XPS進(jìn)一步分析了微波等離子體刻蝕不同類型金剛石晶體后的化學(xué)元素結(jié)合狀態(tài)以及刻蝕過程中化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)和機(jī)理，結(jié)果表明不同類型的金剛石材料活化能差異與氮元素的存在有關(guān)。

 

通過等離子體刻蝕后的刻蝕坑形貌發(fā)現(xiàn)有兩類缺陷存在，一類是由于襯底表面狀態(tài)和拋光步驟引入的缺陷，一類是襯底內(nèi)部固有的缺陷。金剛石表面由于研磨等加工步驟會引入表面損傷。結(jié)果顯示等離子體刻蝕法是有效評價金剛石表面加工質(zhì)量的方法。

蘇州晶湛半導(dǎo)體研發(fā)經(jīng)理向鵬博士帶來了“用于新型GaN功率器件的外延技術(shù)進(jìn)展”的主題報告。美國弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子技術(shù)中心（CPES）和蘇州晶湛半導(dǎo)體團(tuán)隊合作攻關(guān)，通過采用蘇州晶湛新型多溝道AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)外延片，以及運(yùn)用pGaN降低表面場技術(shù)（p-GaN reduced surface field (RESURF)制備的肖特基勢壘二極管(SBD)，成功實現(xiàn)了超過10kV的超高擊穿電壓。這是迄今為止氮化鎵功率器件報道實現(xiàn)的最高擊穿電壓值。晶湛半導(dǎo)體6英寸氮化鎵外延片年產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到20萬片以上，并在2018年10月通過ISO:9001質(zhì)量體系認(rèn)證。晶湛半導(dǎo)體已成為國內(nèi)首屈一指的氮化鎵外延片供應(yīng)商，并具備了一定的國際影響力和競爭力。2014年底，晶湛半導(dǎo)體就率先在全球首次發(fā)布商用8英寸硅基氮化鎵外延片產(chǎn)品，經(jīng)有關(guān)下游客戶驗證，該材料具備全球領(lǐng)先的技術(shù)指標(biāo)和卓越的性能，填補(bǔ)了國內(nèi)氮化鎵產(chǎn)業(yè)的空白。經(jīng)過多年的專注發(fā)展，晶湛半導(dǎo)體已經(jīng)與全球數(shù)百家知名半導(dǎo)體科技企業(yè)、高校科研院所客戶建立廣泛深入的合作，并多次與合作伙伴聯(lián)合在行業(yè)頂級期刊Nature Electronics，IEEE Electron Device Letters，及國際頂級會議IEDM等發(fā)布相關(guān)創(chuàng)新成果，引起國際半導(dǎo)體界的廣泛關(guān)注和一致好評。

嘉賓主持人：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)特聘研究員 孫海定

在電力電子系統(tǒng)中，負(fù)載端的浪涌能量以及串聯(lián)開關(guān)的電壓分配不均常常造成器件在開關(guān)過程中承受超過額定電壓的瞬態(tài)過壓。功率器件在開關(guān)過程中承受反復(fù)瞬態(tài)過壓的能力是其魯棒性的關(guān)鍵指標(biāo)之一。美國弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子系統(tǒng)中心助理研究員張宇昊帶來了關(guān)于SiC MOSFET和GaN HEMT在過壓開關(guān)中堅固性的主題報告，分享了其團(tuán)隊工作創(chuàng)新性地研究了商用碳化硅和氮化鎵器件在反復(fù)過壓開關(guān)中的魯棒性，包括失效和老化過程及機(jī)理。以及研究工作創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)結(jié)果。

北京大學(xué)物理學(xué)院高級工程師楊學(xué)林帶來了“Si襯底上GaN基電子材料外延生長技術(shù)研究進(jìn)展”的主題視頻報告，報告提出采用Ga空位工程，在Si（111）襯底上實現(xiàn)高質(zhì)量的GaN厚膜。研究了C雜質(zhì)與位錯相互作用，獲得高遷移率GaN薄膜材料。揭示了AlN/Si界面寄生電導(dǎo)的產(chǎn)生機(jī)理并提出抑制方法。

南京大學(xué)副研究員徐尉宗帶來了“面向高可靠性、高能效應(yīng)用的GaN HEMT增強(qiáng)型器件技術(shù)”的主題報告，報告從p-GaN帽層增強(qiáng)型器件柵壓擺幅受限的物理機(jī)制分析出發(fā)，結(jié)合新型柵極結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與實驗驗證，包括反向pn結(jié)帽層結(jié)構(gòu)、極化摻雜p型帽層結(jié)構(gòu)等，系統(tǒng)討論柵極設(shè)計對器件可靠性及動態(tài)損耗的影響規(guī)律，總結(jié)出潛在的面向高可靠性、高能效應(yīng)用的GaN HEMT增強(qiáng)型器件技術(shù)。此外，還結(jié)合報告人所在團(tuán)隊在GaN功率二極管方面的研究成果，總結(jié)介紹GaN功率二極管在可靠性與能效方面的關(guān)鍵問題與研究現(xiàn)狀。

先進(jìn)封裝及可靠性技術(shù)是保證寬禁帶半導(dǎo)體性能優(yōu)勢并實現(xiàn)長期有效服役的關(guān)鍵，屬于第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)亟待解決的卡脖子問題，因此，急需對復(fù)雜使役條件下SiC功率模塊新型封裝工藝、材料、失效機(jī)理和可靠性等基礎(chǔ)問題展開前瞻性探索。復(fù)旦大學(xué)青年研究員樊嘉杰博士帶來了“SiC功率器件先進(jìn)封裝材料及可靠性優(yōu)化設(shè)計”的主題報告，報告從第三代半導(dǎo)體發(fā)展現(xiàn)狀、功率器件及模塊封裝形式的發(fā)展趨勢、先進(jìn)封裝材料的發(fā)展趨勢、封裝可靠性設(shè)計及優(yōu)化方法等四個方面展開介紹了最新研究進(jìn)展。

最后，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟于坤山秘書長在總結(jié)講話時指出，峰會在為期一天半的時間里密集的專家學(xué)者以及企業(yè)代表高水平的報告，給予會代表一次系統(tǒng)且前沿的學(xué)習(xí)機(jī)會。更可貴的是每個報告嘉賓演講結(jié)束都能有討論，中間休息環(huán)節(jié)也都能有很好的對接與交流，充分的互動也有助于提升我們學(xué)術(shù)水平和學(xué)習(xí)氛圍。全程參與讓我感受很深也有很多思考，當(dāng)前第三代半導(dǎo)體很火，很多企業(yè)、資本紛紛加入導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)更加熱鬧，半導(dǎo)體是燒錢的產(chǎn)業(yè)，雖然不差錢但不能隨便燒，我們該研究什么，該如何避免重復(fù)建設(shè)，避免資源的浪費(fèi)，第一，我們需要技術(shù)路線的指引，聯(lián)盟也發(fā)布了三份技術(shù)路線圖給行業(yè)一定的指引，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，聯(lián)盟會繼續(xù)做好這項工作，也希望更多的專家能參與其中給予支持，也是給國家把有限的科研資源真正用在刀刃上，快速的趕上、甚至是超越國外的先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)水平，唯有此道！如果大家都無需的各干各的，我們再干三十年依然是落后。通過技術(shù)的指引，快速地找到我們的短板，快速地去搶位，去卡位，占領(lǐng)未來發(fā)展先機(jī)。第二，需要標(biāo)準(zhǔn)的指引。包括對學(xué)術(shù)水平的評價，對產(chǎn)品、技術(shù)和論文的評價。第三，需要跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨機(jī)構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新與融合，甚至是開展國際之間的交流與合作。

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