SiC和GaN作為第三代半導(dǎo)體材料的先鋒，以其三大特性：開(kāi)關(guān)頻率高、禁帶寬度大、導(dǎo)通電阻低，使得新一代通用電源在縮小容積以及提升充電速度方面都有了長(zhǎng)足進(jìn)步。近日，由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、博聞創(chuàng)意會(huì)展（深圳）有限公司主辦的“2021第三代半導(dǎo)體技術(shù)及充電產(chǎn)業(yè)合作論壇”在“ELEXCON深圳國(guó)際電子展暨嵌入式系統(tǒng)展”同期舉行。
會(huì)上，深圳大學(xué)微電子研究院院長(zhǎng)助理、材料學(xué)院研究員劉新科做了題為“基于氮化鎵單晶襯底的半導(dǎo)體器件”的主題報(bào)告，報(bào)告從氮化鎵單晶襯底材料的優(yōu)點(diǎn)；基于氮化鎵單晶襯底的垂直電力電子器件(SBDs, PNDs, FETs)；基于氮化鎵單晶襯底的水平HEMTs器件; 2D/氮化鎵單晶的（2D-on-6H）范德華異質(zhì)結(jié)的半導(dǎo)體器件等角度，分享了最新研究成果。
氮化鎵材料具有高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻照等優(yōu)越性能；切合國(guó)家 “新基建”的國(guó)家戰(zhàn)略需求，例如5G/6G、智能電動(dòng)汽車(chē)，大數(shù)據(jù)中心等，氮化鎵是支持新一代移動(dòng)通信、新能源汽車(chē)、高速軌道列車(chē)、能源互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)核心材料和電子元器件；GaN-on-GaN技術(shù)路線的獨(dú)特特點(diǎn)：1）缺陷密度極低(約103cm-2); (2)橫行器件和縱向器件的雙可能性; (3) 相同器件面積下，更大的輸出電流和更高的器件耐壓；(4) 超強(qiáng)的器件可靠性，無(wú)電流崩塌等。
其中，電力電子器件SBDs方面，主要?jiǎng)?chuàng)新成果有采用HVPE（Si摻）+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用HVPE技術(shù)具有生長(zhǎng)速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點(diǎn)，以及MOCVD生長(zhǎng)速度可控和摻雜技術(shù)成熟的特點(diǎn)。
采用HVPE（Ge摻）+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用HVPE技術(shù)具有生長(zhǎng)速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點(diǎn)，以及MOCVD生長(zhǎng)速度可控和摻雜技術(shù)成熟的特點(diǎn)。
電力電子器件PNDs方面，主要?jiǎng)?chuàng)新成果有采用HVPE+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用HVPE技術(shù)具有生長(zhǎng)速度快和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點(diǎn)，以及MOCVD生長(zhǎng)速度可控和摻雜技術(shù)成熟的特點(diǎn)。采用氨熱法+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用氨熱法技術(shù)的n型高摻雜的特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻。
電力電子器件HEMTs方面，主要?jiǎng)?chuàng)新成果有采用HVPE+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用HVPE技術(shù)具有生長(zhǎng)速度快和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點(diǎn)，以及MOCVD生長(zhǎng)速度可控和摻雜技術(shù)成熟的特點(diǎn)。
電力電子器件RF-HEMTs方面，主要?jiǎng)?chuàng)新成果：采用HVPE+MOCVD混合生長(zhǎng)技術(shù)，充分利用HVPE技術(shù)具有生長(zhǎng)速度快和炭元素含量低（約1015cm-3）的顯著特點(diǎn)，以及MOCVD生長(zhǎng)速度可控和摻雜技術(shù)成熟的特點(diǎn)。
2D-on-6H 異質(zhì)結(jié)器件方面，主要?jiǎng)?chuàng)新成果有在晶格匹配和熱膨脹系數(shù)相匹配的GaN襯底上面，成功制備大面積MoS2,實(shí)現(xiàn)了高性能的MoS2-on-GaN的可見(jiàn)光探測(cè)器。
嘉賓簡(jiǎn)介
劉新科，從事致力GaN及其異質(zhì)結(jié)的半導(dǎo)體器件研究，目前承擔(dān)國(guó)家基金委自然科學(xué)基金，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題和任務(wù)，廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，深圳市基礎(chǔ)布局等10多項(xiàng)科研項(xiàng)目，以第一或通信作者發(fā)表85篇SCI (h-index 20)，授權(quán)專利12項(xiàng)并實(shí)現(xiàn)12項(xiàng)專利轉(zhuǎn)讓，科研成果被Semiconductor Today, MaterialsviewChina報(bào)道。獲得獲得廣東省本科高校在線教學(xué)優(yōu)秀案例一等獎(jiǎng)，深圳大學(xué)2017-2018年度科研突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng), 深圳大學(xué)2019-2020年度教學(xué)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，入選全球2019年度科學(xué)影響力排行榜(美國(guó)斯坦福大學(xué)全球2%科學(xué)家，應(yīng)用物理方向)。
