研究方向

化合物半导体器件与集成电路

稿件来源: 发布时间:2023-11-06

       化合物半导体器件与集成电路 分为如下三个细分研究领域:  

  GaN基器件与集成电路  

  课题组是国内最早开展GaN 器件与电路研制的科研团队之一,在GaN材料生长与设计、器件物理与结构、可靠性研究等方面技术力量雄厚,承担了973863、国家科技重大专项等数十项科研任务,在GaN微波器件和电路方面积累了丰富的研究成果,是国内化合物器件与电路研究领域的重要力量,在核心技术方面自主创新、保持特色;发表包括国际顶级会议CSMANTECHIEDM等会议在内的文章超过200篇,申请GaN方面的专利超过150项,与国内多家半导体专业公司、大学、研究所建立了良好的合作关系。  

  课题组具备GaN HEMTMISHEMTSBD器件工艺技术开发、电路设计、测试封装、可靠性机理分析与表征等能力;具备L-W波段微波器件与电路的产品开发能力,具备1200V以下的电力电子器件及模块的开发能力。  

     

  代表成果:  

  1. GaN基异质结功率器件表面态机理与调控”荣获2022年度中国电子学会“自然科学二等奖”  

  2. GaN电子器件低界面态介质技术与系统”荣获2022年中国仪器仪表学会“技术发明奖二等奖”  

  3. 5G通信用GaN器件及芯片关键技术研究与产业化” 荣获2021年度中国电子学会“科技进步三等奖”  

  4.  Improved Stability of GaN MIS-HEMT With 5-nm Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposition SiN Gate Dielectric, IEEE Electron Device Letter Vol: 43, Issue: 9, Sep 2022.  

  5. Effective Suppression of Amorphous Ga2O and Related Deep Levels on the GaN Surface by High-Temperature Remote Plasma Pretreatments in GaN-Based Metal Insulator Semiconductor Electronic DevicesACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 15, no. 20, pp. 2505825065, May 2023.  

        

         InP基器件与集成电路

        InP基器件与集成电路主要面向毫米波以及太赫兹、通信、成像、测试设备等领用应用,研究和开发InP基双击型晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、肖特基二极管(SBD)、GaAsSBD等核心电子器件,以及基于上述器件的单片集成电路芯片和模块。研究工作覆盖器件工艺开发、集成工艺开发、器件机理研究、器件建模与PDK开发、电路设计、芯片测试验证全过程。芯片研究主要包括:低噪声放大器、功率放大器、压控振荡器、混频器、倍频器、分频器、检波器、高速宽带采样电路、可变增益放大器等。  

  课题组目前具备InPHBT\HEMT\SBD 器件整套工艺能力以及电路设计开发能力,器件截止频率超过1THz,研制了多款低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)、压控振荡器(VCO)、混频器(Mixer)以及肖特基二极管太赫兹检波器等芯片与模块。  

  

  代表成果:  

  1. A 35-GHz Bandwidth 30 GSa/s InP Track-and-Hold Amplifier using Enhanced fT-Doubler Technique2022 IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs TCAS2, 2022, 69(11)  

  2.RF Performance Improvement of InP Frequency Divider by Using Enhanced fT-Double Technique, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2022, 32(9)  

  3. Extrinsic equivalent circuit modeling of InP HEMTs based on full-wave electromagnetic simulation. Chinese Phys. B 31(4): 047303(2022)  

  4.An electromagnetic simulation assisted small signal modeling method for InP double-heterojunction bipolar transistors. Chinese Phys. B 31(6): 068502 (2022)  

 

      SiC电子器件与集成电路

      宽禁带半导体SiC电子器件和电路研究方向主要围绕新型高功率、高温和高可靠SiC二极管和晶体管等电力电子器件和高温SiC CMOS集成电路的研制,包括SiC电力电子器件机理、MOS界面调控、特性分析及可靠性提升研究,以及高温SiC CMOS器件建模、电路设计和制备等研究工作。研究覆盖了SiC器件和电路的设计、关键工艺、测试分析及可靠性研究等全过程。  

  课题组具备SiC SBD\MOSFET\IGBT等多类型器件设计与工艺开发能力, 实现600V~10kV/2A~200A SiC SBDMOSFETIGBT等器件的研制和产品开发。在SiC功率器件方面已申请专利80余项,授权专利40余项,美国授权专利5项,在JAPIEEE TEDTNS等国际知名期刊发表学术论文70余篇。  

  

  代表成果:  

  1. “高电流密度SiC电力电子器件关键技术及应用”荣获2019年北京市“技术发明二等奖”  

  2.Schottky Barrier Characteristic Analysis on 4H-SiC Schottky Barrier Diodes With Heavy Ion-Induced Degradation, IEEE Transactions on Nuclear Science, 2022, 69(4): 932-937  

  3.Gate Oxide Instability of 4H-SiC p-Channel MOSFET Induced by AC Stress at 200 C, IEEE Transactions on Electron Devices, 2022, 70(1): 379-382  

  4.Bias Temperature Instability of 4H-SiC p- and n-ChannelMOSFETs Induced by Negative Stress at 200 C, IEEE Transactions on Electron Devices, 2022,69(6): 3042-3046   

 

  

      

 

 

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