《IGaN通过150mm的GaN-on-Si外延片实现低传导损耗,适用于RF应用》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2020-11-01
  • 新加坡IGSS GaN Pte Ltd(IGaN)指出,近年来,由于GaN功率和RF器件在各种应用中的采用越来越多,GaN基产品的需求不断增长。该公司开发并商业化了GaN-on-Si / SiC外延晶片和专有的8英寸(200毫米)GaN制造技术,用于功率、RF和传感器应用。GaN基材料的宽禁带可提供显著的击穿电场和高漂移速度,适用于制造大功率和高频器件。

    由于III型氮化物材料与硅衬底之间存在材料特性差异,给实际应用带来了技术挑战。这样的问题之一是在III型氮化物/硅界面处形成了寄生通道,这会导致寄生损耗,严重降低设备的输出功率、功率增益和效率。对于RF应用,硅上的GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的关键要求是减少AlN / Si界面的传导损耗。由于反应器中Al和Ga残留物的掺杂而使AlN / Si界面变得导电,因此反应器的预处理和硅基板上第一AlN层的生长条件对于抑制传导损耗至关重要。

    IGaN的技术具有实现极低传导损耗的独特优势,符合用于射频应用的硅基GaN HEMT的行业标准。对于10GHz的工作频率,最近处理的IGaN 150mm硅上GaN HEMT晶片在室温下的传导损耗为0.15dB,在高温下的传导损耗为0.23dB。除了传导损耗测试外,IGaN还实施了一种快速方法,可在晶圆厂加工之前筛选出性能不佳的GaN外延片。如果外延片衬底具有高传导性,则可以避免下游加工晶圆和封装器件的潜在浪费和损失,IGaN表示,高传导损耗外延片的早期检测对于RF GaN器件的批量生产至关重要。

相关报告
  • 《Siltronic订购Aixtron系统以提高GaN-on-Si外延片生量》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2020-08-30
    • 为了巩固其在新兴硅基氮化镓(GaN-on-Si)市场中的地位,德国硅晶片制造商Siltronic AG已订购另一套金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统用于生产150mm和200mm的GaN-on-Si外延晶圆,用于射频(RF)和功率应用。 AIX G5 + C系统将在2020年第四季度发货,该系统完全自动化,配有原位清洗和盒式磁带传输模块,以实现高外延稳定性和低缺陷率。行星反应堆包括Aixtron的晶片自动温度自动控制(AFF),并具有8x150mm和5x200mm的配置。 射频、功率器件和电路可实现高开关频率和高功率密度的高效能源管理。 Aixtron指出,这些功能是当代应用程序所必需的,例如数据中心、可再生能源和下一代无线网络(5G)。除较小的外形尺寸外,GaN-on-Si还适合用于快速充电和汽车电气化。 Siltronic的首席执行官Christoph von Plotho博士说:“硅基氮化镓市场是未来重要的增长领域。为了在市场上保持竞争优势,Siltronic需要一个反应堆,能为客户提供最佳性能的外延片,同时以最低的成本提高产量。在这方面,我们将AIX G5 + C系统视为GaN功率和RF器件的理想解决方案,以适应于应用不断增长得大趋势。硅基氮化镓技术通过脱碳,为改善能量平衡也做出了重要贡献。” Aixtron总裁Felix Grawert博士评论说:“硅基氮化镓技术在过去几年中取得了令人瞩目的突破,并且这些器件在功率和射频应用产品中迅速得到认可。AIX G5 + C是致力于这些高级应用程序的成熟平台。”
  • 《丰桥技术科学大学将ALLOS的GaN-on-Si外延片应用于体内神经应用》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2021-03-08
    • 日本丰桥技术科学大学的Hiroto Sekiguchi教授团队与ALLOS Semiconductors GmbH公司共同合作,研发了用于新型体内神经应用的高效氮化物基微型LED芯片。 在丰桥技术科学大学,Hiroto Sekiguchi教授致力于氮化物半导体的开发已有十多年。目前,他正在考虑将micro-LED 作为一种新的光遗传学工具用于脑科学。研究小组将利用他们的硅工艺技术和ALLOS的GaN-on-Si技术,开发一种新型神经探针,该探针配备可以操纵神经活动的微型LED和用于记录神经活动的神经记录电极。研究小组认为,该设备将成为开拓神经科学新领域的强大工具。 自从上个世纪90年代发展以来,氮化物LED凭借节省能源的优点,被广泛用于众多照明应用中,如用于超大型电视、增强现实(AR)显示器、汽车显示器等。 用于医疗应用的氮化物LED 除了明显的照明应用之外,氮化物LED在医疗领域也越来越多的被采用。例如,发射紫外线的氮化物LED用于通过消毒表面来抵抗诸如COVID-19的病毒。另一个例子是日本丰桥技术科学大学使用氮化物微型LED技术来构建医学上大脑和机器的接口。Hiroto Sekiguch教授的小组开发了一种神经探针,可使用ALLOS的micro-LED Epiwafer研究大脑功能。为了避免对大脑的伤害,micro-LEDs是关键,因为具有高效率因此可以减少能量转换带来的热量,从而减少对人体的有害影响。此外,对于micro-LEDs需要极高的精度。 硅基氮化镓克服了制造上的挑战 对于这种新颖的医疗应用,必须克服制造方面的挑战。ALLOS的硅基氮化镓(GaN-on-Si)技术起着关键作用,尤其重要的是,将氮化物LED技术与成熟而精确的硅行业工艺相集成,以可现最高的准确性和达到可靠性标准。 Hiroto Sekiguchi说:“我们需要达到极高的精度和可靠的结果。幸运的是,只有我们大学所拥有的工业级硅加工设备才能提供这种加工结果。因此,使用可以在硅线上加工ALLOS的GaN-on-Si外延晶片是正确的选择。”。 ALLOS的首席技术官Atsushi Nishikawa博士表示:“借助ALLOS可用于CMOS生产线的GaN-on-Si技术,我们可以将硅生产线带来的好处最大化,包括低成本扩展至200mm和300mm,以及乐意实现所有micro-LED应用所需的高可靠性和良率。”