以硅(Si)、鍺(Ge)為代表的第一代半導(dǎo)體,以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為代表的第二代半導(dǎo)體在人類社會的不同角落無不閃爍著它的光輝。隨著科技需求的日益增加,具有寬禁帶等優(yōu)點(diǎn)的第三代半導(dǎo)體發(fā)展迅猛,在功率半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域應(yīng)用前景被看好。
2017年11月1日,由北京市順義區(qū)人民政府、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)和國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)主辦的第十四屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇暨 2017 國際第三代半導(dǎo)體論壇開幕大會在北京順義隆重召開。開幕式上,美國國家工程院院士、美國加利福尼亞大學(xué)杰出教授、Transphorm 的聯(lián)合創(chuàng)始人Umesh K. MISHRA的高足吳毅鋒博士,分享了功率器件之爭:寬禁帶vs硅的發(fā)展動態(tài)。
吳毅鋒表示寬禁帶技術(shù)對于電力、能源節(jié)約具有非常重要的意義。我們需要繼續(xù)發(fā)展功率元件,該領(lǐng)域的市場潛力非常大,對于功率器件而言,可靠性至關(guān)重要。結(jié)合目前的發(fā)展情況,對于硅、碳化硅和硅基氮化鎵來說,硅基氮化鎵能力性可能更強(qiáng)。硅是目前功率元件中最成功的,已經(jīng)非常成熟,成本非常低,整個性能也非常好,即便性能已經(jīng)很飽和,但它的超級黏結(jié)度,會繼續(xù)改進(jìn)它的一些應(yīng)用。當(dāng)然,不管是碳化硅還是硅,它們的成本都會降低,同時(shí)可以大規(guī)模生產(chǎn)。
結(jié)合一些案例,吳毅鋒具體對比介紹了硅和硅基氮化鎵的不同性能表現(xiàn),以及對產(chǎn)品的影響。他表示,早期的發(fā)展中,硅仍然是一個占據(jù)主導(dǎo)地位的材料,當(dāng)前第三代半導(dǎo)體材料已經(jīng)取得了長足的進(jìn)展,氮化鎵和碳化硅有不同的優(yōu)點(diǎn),也應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,并不是誰消滅誰。未來可以看到更多的機(jī)會,我們要逐漸降低氮化鎵和碳化硅的成本,我們的元件應(yīng)該有更好的效率和功率,這樣才能找到一個更加有效的解決方案。