以氮化鎵（GaN）為代表的一系列具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氮化物半導(dǎo)體是直接帶隙半導(dǎo)體材料，其組成的二元混晶或三元混晶在室溫下禁帶寬度從0.7 eV到6.28 eV連續(xù)可調(diào)，是制備藍(lán)綠光波段光電器件的優(yōu)選材料。基于氮化鎵異質(zhì)外延制備的HEMT器件和LED器件已廣泛應(yīng)用于3C消費(fèi)電子、照明和顯示面板等領(lǐng)域。氮化鎵單晶襯底材料制備工藝復(fù)雜，成本偏高，晶圓尺寸偏小，基于氮化鎵單晶襯底的氮化鎵垂直功率器件經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已在商業(yè)推廣階段，而基于氮化鎵同質(zhì)外延的氮化鎵藍(lán)綠光激光器也在近兩年開(kāi)始逐漸國(guó)產(chǎn)化。

近日，“2023功率與光電半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及集成應(yīng)用論壇”于西安召開(kāi)。論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)，西安交通大學(xué)、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（m.jycsgw.cn）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，西安電子科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)聯(lián)合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協(xié)辦。期間，“平行論壇2：光電子器件及應(yīng)用”上，東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司研發(fā)處處長(zhǎng)劉強(qiáng)帶來(lái)了“面向氮化鎵同質(zhì)外延功率/光電器件應(yīng)用的氮化鎵單晶襯底制備技術(shù)研發(fā)進(jìn)展”的主題報(bào)告。

報(bào)告分享了中鎵半導(dǎo)體針對(duì)氮化鎵同質(zhì)外延的功率器件和光電器件的應(yīng)用需求開(kāi)展的針對(duì)低錯(cuò)密度和大尺寸氮化鎵單晶襯底的研發(fā)工作成果，并期望助力下游應(yīng)用客戶一同開(kāi)展新型氮化鎵同質(zhì)外延光功率/光電器件的研發(fā)。研究顯示，300K相同載流子濃度時(shí)，GaN遷移率更高，因此體電阻率更小。

GaN和SiC晶體熱導(dǎo)率受摻雜濃度、位錯(cuò)密度等因素影響，300K相同施主摻雜濃度時(shí)，SiC熱導(dǎo)率比GaN熱導(dǎo)率高約35%。GaN-on-GaN JFET器件易實(shí)現(xiàn)常關(guān)型器件，采用JTE技術(shù)并有雪崩能力可靠性高，單片襯底出芯數(shù)高成本低，無(wú)動(dòng)態(tài)電阻問(wèn)題，且同質(zhì)外延無(wú)應(yīng)力匹配問(wèn)題可隨GaN單晶襯底擴(kuò)徑而迅速擴(kuò)徑。GaN-on-GaN藍(lán)綠光激光器市場(chǎng)相對(duì)成熟，新式應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，市場(chǎng)仍在增長(zhǎng)；國(guó)外廠商高度壟斷，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)行中。

目前，中鎵半導(dǎo)體設(shè)計(jì)了大尺寸HVPE設(shè)備，以降低生產(chǎn)成本和實(shí)現(xiàn)大尺寸單晶襯底生長(zhǎng)。中鎵半導(dǎo)體使用低溫GaN層調(diào)控生產(chǎn)制程中的應(yīng)力，以獲得晶向偏角均勻性較好的GaN單晶襯底。單晶襯底尺寸增大，熱失配產(chǎn)生的軸向應(yīng)力增大，同時(shí)非線性應(yīng)變項(xiàng)也同時(shí)增大，需套用新的應(yīng)力模型。

中鎵半導(dǎo)體通過(guò)改善生長(zhǎng)工藝，新一代產(chǎn)品體電阻率可降至0.01Ω·cm以下，位錯(cuò)密度可均勻降至4×105 cm-2量級(jí)，表面粗糙度小于0.1nm，TTV、BOW在20μm以內(nèi)。中鎵半導(dǎo)體2寸產(chǎn)品已量產(chǎn)，4寸產(chǎn)品小規(guī)模研發(fā)生產(chǎn)中，6寸產(chǎn)品工藝路線探索中，此外還提供小方片用于實(shí)驗(yàn)。

CASICON 系列活動(dòng)簡(jiǎn)介

 “先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大會(huì)（CASICON）”由【極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】主辦，每年在全國(guó)巡回舉辦的行業(yè)綜合活動(dòng)?；顒?dòng)聚焦先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)，聚合產(chǎn)業(yè)相關(guān)各方訴求，通過(guò)“主題會(huì)議+項(xiàng)目路演+展覽”的形式，促進(jìn)參與各方交流合作，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。CASICON 系列活動(dòng)將以助力第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為己任，聯(lián)合實(shí)力資源，持續(xù)輸出高質(zhì)量的活動(dòng)內(nèi)容，搭建更好的交流平臺(tái)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)應(yīng)盡的力量。

（備注：以上信息僅根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)整理未經(jīng)嘉賓本人確認(rèn)，僅供參考?。?/p>