得益于AlN單晶復(fù)合襯底的材料優(yōu)勢(shì) (位錯(cuò)密度居于2×108 cm-2數(shù)量級(jí)),AlGaN緩沖層厚度降至350 nm,外延成本大幅下降,且有效控制晶圓翹曲。
研究發(fā)現(xiàn),AlN單晶復(fù)合襯底表面存在的Si、O雜質(zhì)會(huì)造成寄生漏電通道,使得HEMTs器件無法正常關(guān)斷。團(tuán)隊(duì)據(jù)此創(chuàng)新提出二次生長(zhǎng)AlN埋層方法覆蓋雜質(zhì)層,使其在超寬禁帶材料中無法離化,從而顯著抑制漏電。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,團(tuán)隊(duì)所提出的350 nm無摻雜超薄AlGaN緩沖層的橫向擊穿電壓輕松突破10 kV,HEMTs器件關(guān)態(tài)耐壓超8 kV,動(dòng)態(tài)電流崩塌<20%,閾值電壓漂移<10%,初步通過可靠性評(píng)估。
圖:基于6英寸AlN單晶復(fù)合襯底制造的GaN晶圓,轉(zhuǎn)移特性曲線,動(dòng)態(tài)輸出特性曲線和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移特性曲線(來源:致能科技)
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