近日，“2021中國（南京）功率與射頻半導(dǎo)體技術(shù)市場應(yīng)用峰會（CASICON 2021）”在南京召開。本屆峰會由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，并得到了南京大學(xué)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的指導(dǎo)。
氧化鎵是一種新興的超寬禁帶半導(dǎo)體材料，其晶圓已實(shí)現(xiàn)大面積商業(yè)化生產(chǎn)。因而近來，氧化鎵功率器件受到了極大的關(guān)注。當(dāng)前，氧化鎵器件所面臨的最大的挑戰(zhàn)之一是氧化鎵材料極低的電阻率（碳化硅的1/20）以及所導(dǎo)致的器件功率密度的限制。另外一方面，作為通向應(yīng)用的必經(jīng)之路，大電流氧化鎵器件的制備、封裝和應(yīng)用還極少有報道。
會上，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)于氧化鎵功率器件制備、封裝的主題報告，報告指出，其團(tuán)隊(duì)近期首次實(shí)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(duì)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)。該封裝技術(shù)可以直接導(dǎo)走器件肖特基結(jié)處產(chǎn)生的熱，避免其經(jīng)過低電阻率的氧化鎵沉底。雙面封裝的氧化鎵肖特基二極管在穩(wěn)態(tài)時實(shí)現(xiàn)了比相同等級商用碳化硅二極管更低的熱阻，并在瞬態(tài)時可以通過高達(dá)70 A的浪涌電流。其最高浪涌電流與額定電流之比也超過了商用碳化硅二極管。這些工作為解決氧化鎵器件的熱管理和應(yīng)用問題提供了一條有效的途徑。
嘉賓簡介
張宇昊現(xiàn)在是美國弗吉尼亞理工大學(xué)電力電子研究中心(Center for Power Electronics Systems, CPES)助理教授，并領(lǐng)導(dǎo)該中心的器件和功率半導(dǎo)體研究。該中心由Fred Lee創(chuàng)立，現(xiàn)得到超過80家公司的資助，擁有電力電子領(lǐng)域基于高校的最大的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟之一。
張宇昊研究興趣包括功率器件、寬禁帶和超寬禁帶半導(dǎo)體材料、器件封裝、以及電力電子應(yīng)用。張宇昊已發(fā)表文章90余篇，涵蓋多個領(lǐng)域（IEDM, EDL, APL, T-PEL, JESTPE, APEC, IRPS, Nature等），并有4個已經(jīng)授權(quán)的美國專利。并獲得2017年麻省理工學(xué)院Microsystems Technology Laboratories最佳博士論文獎、2019年IEEE George Smith Award (IEEE EDL年度最佳論文獎)、2020年IEDM Conference Highlight榮譽(yù)、2021年美國National Science Foundation CAREER獎、2021年弗吉尼亞理工優(yōu)秀助理教授獎。其博士生獲得2021 APEC最佳報告獎、2021 IEEE Power Electronics Society最佳博士論文獎等獎項(xiàng)。
參考文獻(xiàn)：
參考文獻(xiàn)：
[1] M. Xiao et al., “Packaged Ga2O3 Schottky Rectifiers With Over 60-A Surge Current Capability,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 36, no. 8, pp. 8565–8569, Aug. 2021, doi: 10.1109/TPEL.2021.3049966.
[2] B. Wang et al., “Low Thermal Resistance (0.5 K/W) Ga?O? Schottky Rectifiers With Double-Side Packaging,” IEEE Electron Device Lett., vol. 42, no. 8, pp. 1132–1135, Aug. 2021, doi: 10.1109/LED.2021.3089035.
