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IFWS 2018：氮化镓功率电子器件技术分会在深圳召开

2018-11-5 09:51:35 4966 电子器件 GaN

0 功率氮化镓电力电子器件具有更高的工作电压、更高的开关频率、更低的导通电阻等优势，并可与成本极低、技术成熟度极高的硅基半导体集成电路工艺相兼容，在新一代高效率、小尺寸的电力转换与管理系统、电动机车、工业电机等领域具有巨大的发展潜力。本分会的主题涵盖大尺寸衬底上横向或纵向氮化镓器件外延结构与生长、氮化镓电力电子器件的新结构与新工艺开发、高效高速氮化镓功率模块设计与制造，氮化镓功率应用与可靠性等。本届论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）、第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）、深圳市龙华区人民***主办，国家科学技术部高新技术发展及产业化司、国家科学技术部国际合作司、国家工业与信息化部原材料工业司、国家节能中心、深圳市科技创新委员会和张家港高新技术产业开发区特别支持，深圳市龙华区经济促进局、深圳市龙华区科技创新局、深圳第三代半导体研究院、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办。本届论坛为期3天，同期二十余场次会议，25日上午 “氮化镓材料与器件技术”分会如期召开，分会重点关注以氮化铝镓、氮化镓为代表的紫外发光材料，以碳化硅、氮化镓为代表的紫外探测材料，高效量子结构设计及外延，以及发光二极管、激光器、光电探测器等核心器件的关键制备技术。会上，日本名城大学副教授Motoaki IWAYA，香港科技大学教授陈敬，电子科技大学教授明鑫，加拿大多伦多大学教授吴伟东，德国亚琛工业大学教授、AIXTRON SE 全球副总裁Michael HEUKEN，北京大学高级工程师杨学林，中科院半导体所张翔等中外同行专家，带来精彩报告，并分享各自的最新研究成果。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米测试中心研究员、苏州纳维科技有限公司董事长徐科，电子科技大学教授张波与中山大学电力电子及控制技术研究所所长、广东省第三代半导体GaN材料与器件工程技术研究中心主任刘扬共同主持了本届分会。日本名城大学副教授Motoaki IWAYA 带来了关于基于AlGaN 激光的发展现状的报告。集成功率器件与智能控制单元、基于片上系统解决方案的智能功率芯片技术成为未来功率系统的最佳选择。然而，传统的硅功率器件的效率、开关速度以及最高工作温度已逼近其极限，使得宽禁带半导体氮化镓成为应用于功率管理的理想替代材料。香港科技大学教授陈敬做了全GaN功率集成技术的报告，该技术能够实现智能功率集成所需的功率模块和各种控制单元模块。与功率MOS场效应晶体管相比，驱动氮化镓功率晶体管存在诸多困难，这些困难包括阈值电压低、最大栅极电压和额定栅极电压之间的公差狭小、高转换速率带来的电流变化率和电压变化率问题。现有的氮化镓驱动集成电路需要外部电阻器设定上拉速度和下拉速度，这将导致印刷电路板空间和额外寄生效应的增加。现有的氮化镓驱动集成电路的其他缺陷诸如固定的输出电压、无精确定时控制能力等也限制了其应用。加拿大多伦多大学教授吴伟东分享了关于用于GaN功率晶体管的智能栅极驱动器IC的精彩报告，并提出了一种适用于氮化镓功率晶体管的智能栅极驱动集成电路，该集成电路带有电流传感特性、可调节输出电阻、可调节电流传感比率、可实现片上智能数字控制。一直以来，高功率密度电动汽车电力驱动系统是新一代大功率电动汽车发展的主要挑战，宽禁带功率器件的应用，将对新一代电动汽车的发展产生重要影响。德国亚琛工业大学教授，AIXTRON SE 全球副总裁Michael HEUKEN带来了宽禁带器件在汽车应用中的加速采用的报告，分享了目前的发展现状及AIXTRON的策略。近年来，垂直氮化镓器件，尤其是硅衬底上，因其低成本衬底而引起了人们对大功率应用的广泛关注。但其性能仍低于氮化镓衬底上的垂直氮化镓器件。关键问题是在硅衬底上实现低位错密度和连续厚氮化镓层具有挑战性。会上，北京大学冯玉霞博士结合具体的研究实践，分享了Si衬底上GaN基外延材料生长及杂质缺陷研究的成果，首次提供了在C掺杂半绝缘氮化镓中取代C原子占据N位点的明确证据。中科院半导体所张翔带来了关于石墨烯提升氮化铝核化以及高质量氮化铝薄膜外延层的报告，分享了该领域的研究动态以及研究成果。电子科技大学教授明鑫带来了功率GaN器件驱动技术的报告，分享了该技术领域的最新进展。（根据会议资料整理，如有出入敬请谅解。） 1
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