比利時微電子研究中心（Imec）在200毫米/8英寸硅基上成功開發(fā)出200V和650V無色散常閉式/增強型氮化鎵功率器件。它具有超低動態(tài)導通電阻（20%以下）、最先進的性能和再現(xiàn)性。此外，壓力測試也展示了良好的器件可靠性。該技術正在準備進行原型設計、定制化小批量生產(chǎn)與技術轉移。
與硅相比，氮化鎵技術可以實現(xiàn)更快開關的功率器件，具有更高的擊穿電壓和較低的導通電阻，因而氮化鎵成為先進功率電子器件的理想材料。比利時微電子研究中心的硅基氮化鎵功率器件技術不采用金屬，并且與硅晶圓廠的晶圓處理和污染要求相符合。氮化鎵器件結構的關鍵部分是緩沖層，它需要適應AlGaN/GaN材料體系和硅襯底之間的晶格參數(shù)和熱膨脹系數(shù)的巨大差異。比利時微電子研究中心在緩沖層設計方面取得了突破性進展（正在申請專利）：允許在大直徑200mm晶圓上生長650VGaN緩沖層。通過將硅襯底的厚度和摻雜相結合，200mm氮化鎵襯底的產(chǎn)量不斷增加，可以低成本生產(chǎn)氮化鎵功率器件，逐漸具有競爭力。此外，研究人員已優(yōu)化清洗和介電沉積條件，并且將繼續(xù)研究場板設計（用于實現(xiàn)性能改進的常用技術）。因此，該器件在25℃~150℃全溫度范圍、650V內(nèi)呈現(xiàn)出低于20%的動態(tài)導通電阻。這意味著從關斷狀態(tài)切換后的晶體管導通狀態(tài)幾乎沒有變化，這是氮化鎵技術的典型挑戰(zhàn)。
比利時微電子研究中心氮化鎵技術的項目經(jīng)理Stefaan Decoutere說：“在大直徑襯底（200mm/8英寸）上制成硅基氮化鎵功率器件后，接下來，比利時微電子研究中心將對常閉式/增強型氮化鎵功率器件技術進行原型設計、小產(chǎn)量生產(chǎn)以及全技術轉移。在增強型功率器件開關旁邊，Imec還提供側向肖特基二極管，用于功率開關。基于Imec專有器件架構，該二極管結合了低開啟電壓和低泄露電流，高達650V——這是一個非常具有挑戰(zhàn)性的組合。”（工業(yè)和信息化部電子第一研究所 許文琪）
