中国上海的Eta Research指出立式氮化镓(GaN)功率器件具有革新~率器件行业的潜力。与高压功率器件的SiC相比,GaN具有三个潜在的优势,即电阻小、器件尺寸会更小、工作频率高。
垂直GaN功率器件仍处于研发阶段。 GaN研究界内部尚未就GaN垂直~率器件的最佳器件结构达成共识。三种领先的电势器件结构包括电流孔径垂直电子晶体管,沟槽FET和鳍式FET。所有的器件结构都包括轻掺杂的N层作为漂移层。
Eta进行了GaN-on-GaN外延的实验,厚度范围为10–20μm。使用9点模式对002和102个峰的摇摆曲线FWHM进行XRD测量。外延之前的摇摆曲线FWHM的平均值分别为002和102个峰值的49 arcsec和69 arcsec。外延20μm后,摇摆曲线的半高宽几乎相同,两个相同峰的平均值分别为50 arcsec和69 arcsec。外延后晶圆的弓度略有改善,始于外延前–5.0μm,外延后为–1.3μm。
可以通过适当选择切角来获得相对光滑的表面。选择了朝向m平面的0.4°切角。对于在0.4°斜角GaN晶片上生长10μm的膜,通过Bruker光学干涉仪在239μmx318μm的面积上测得的平均表面粗糙度为8-16nm。
该公司进行研究以实现低电子浓度漂移层,使用电容-电压(C-V)方法测得的最低电子浓度为2E15 / cm3。可以向MOCVD生长中添加其他硅掺杂剂,以实现更高的电子浓度。
Eta现在能够提供适用于垂直GaN~率器件的GaN-on-GaN MOCVD外延层。GaN同质外延漂移层可以生长超过10μm厚,表面相对光滑,电子浓度在1015–1016 / cm3范围内。器件结构也可以用包括InGaN、AlGaN、n型掺杂和p型掺杂的多层来生长。其他潜在的器件结构包括在n型GaN晶片上生长的LED和激光二极管以及在半绝缘GaN晶片上生长的HEMT。
原文题目:Eta demos GaN-on-GaN epitaxy of vertical power device structures
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