Si基GaN功率半导体及其集成技术
特色及先进性;技术指标 电子科技大学功率集成技术实验室(Power Integrated Technology Lab.-PITEL)自2008年就已经开展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究,是国内最早开展GaN-on-Si功率半导体技术研究的团队。近年来在分立功率器件如功率整流器、增强型功率晶体管及其集成技术方面取得了突出的研究成果。2008年在被誉为“器件奥林匹克”的国际顶级会议IEDM上报道了GaN-on-Si开关模式Boost转换器,国际上首次实现了GaN-on-Si单片集成增强型功率晶体管和功率整流器。 GaN-on-Si功率整流器 提出一种GaN功率整流器新结构(Metal-Insulator-Semiconductor-Gated Hybrid Anode Diode),其结构如图2所示。新结构较传统GaN整流器具有更小的导通电阻,更低的开启电压和反向漏电。图3为MG-HAD和传统SBD正向开启特性特比,可以看出MG-HAD具有较小的开启电压(0.6V)和导通电阻(1.3mΩ?cm2)。图4可以看出器件直至150 ℃高温仍然保持优秀的反向阻断能力,以10μA/mm 为击穿电流标准,MG-HAD在常温下击穿电压超过1.1kV的仪器测量极限,150 ℃高温下击穿电压为770V。本器件结果能同时具有低导通电阻和高击穿电压,因而其baliga优值(BFOM)459 MW/cm2在已有GaN-on-Si功率二极管报道中为第二高值,见图5所示。
电子科技大学
2016-06-08