近年來(lái)，碳化硅（SiC）作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，憑借其卓越的高溫、高頻、高電壓性能，在新能源汽車(chē)、5G通信、智能電網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和市場(chǎng)價(jià)值。隨著全球科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，碳化硅技術(shù)不斷取得突破。近期，深圳與香港碳化硅研究新進(jìn)展曝光。
深圳平湖實(shí)驗(yàn)室SiC襯底激光剝離技術(shù)新進(jìn)展
近期，深圳平湖實(shí)驗(yàn)室在SiC襯底激光剝離技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
SiC由于莫氏硬度高達(dá)9.5，是很難加工的材料，傳統(tǒng)加工流程材料損耗率大，為降低材料損耗，深圳平湖實(shí)驗(yàn)室新技術(shù)研究部開(kāi)發(fā)激光剝離工藝來(lái)替代傳統(tǒng)的多線切割工，得到6/8 inch SiC襯底500μm和350μm產(chǎn)品單片材料損耗≤120 μm，出片率提升40%，單片成本降低約22%。
source：深圳平湖實(shí)驗(yàn)室
該實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為，激光剝離技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、降低成本方面具有顯著效果，該工藝的推廣，對(duì)于快速促進(jìn)8 inch SiC襯底產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有著重要意義。
香港科技大學(xué)陳敬教授課題組發(fā)布碳化硅最新研究進(jìn)展
近期，香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系陳敬教授課題組報(bào)告了多項(xiàng)氮化鎵，碳化硅的最新研究進(jìn)展。其中，“高速且具備優(yōu)越開(kāi)關(guān)速度控制能力的3D堆疊式GaN/SiC cascode 功率器件”研究提出，GaN/SiC 混合型cascode 器件將SiC MOSFET的低遷移率MOS 溝道替換為基于GaN的2DEG溝道，將溝道遷移率大幅提升至2000 c㎡/V·s左右。為充分發(fā)揮GaN/SiC cascode 器件的開(kāi)關(guān)性能，該團(tuán)隊(duì)為該器件開(kāi)發(fā)了3D堆疊式的封裝方案，有效解決了合封器件長(zhǎng)期存在的寄生電感瓶頸。與最新一代寬禁帶半導(dǎo)體1.2 kV高功率商業(yè)器件相比，新器件的開(kāi)關(guān)速度有顯著提升（圖1-1）。
圖1-1：GaN/SiC cascode 器件的3D堆疊封裝及其高速開(kāi)關(guān)能力（source：香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系陳敬教授課題組）
cascode器件長(zhǎng)期受制于其較弱的開(kāi)關(guān)速度控制能力。針對(duì)該問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)首次分析、提出和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了低壓器件的CGD是從根本上提升cascode器件開(kāi)關(guān)速度控制能力的關(guān)鍵（圖1-2）。從而首次在cascode功率器件上實(shí)現(xiàn)了用戶樂(lè)于使用的通過(guò)外加?xùn)艠O電阻調(diào)控開(kāi)關(guān)速度的方法。
圖1-2：GaN/SiC開(kāi)關(guān)速度控制方案與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證。增加低壓器件的CGD之后，cascode器件具備通過(guò)柵極電阻實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)速度控制的能力。（source：香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系陳敬教授課題組）（集邦化合物半導(dǎo)體Flora整理）
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