
隨著第四代半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)向工程化和產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn),高性能氧化鎵材料的市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。
近日,杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司(以下簡(jiǎn)稱“鎵仁半導(dǎo)體”)宣布,在此前實(shí)現(xiàn)氧化鎵厚膜外延片技術(shù)突破的基礎(chǔ)上,正式推出高性能氧化鎵薄膜外延片產(chǎn)品,為功率電子、射頻通信等領(lǐng)域器件研發(fā)提供關(guān)鍵材料支撐。
據(jù)了解,新推出的氧化鎵薄膜外延片在晶體質(zhì)量、表面形貌以及電學(xué)性能等方面均達(dá)到較高水平,可滿足科研機(jī)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)客戶對(duì)高品質(zhì)外延材料的需求。

圖1 鎵仁半導(dǎo)體薄膜外延片XRD搖擺曲線及對(duì)應(yīng)點(diǎn)位測(cè)試結(jié)果
在晶體質(zhì)量方面,該產(chǎn)品晶圓內(nèi)5點(diǎn)X射線衍射(XRD)搖擺曲線半高寬(FWHM)均低于30 arcsec,表明外延層具有較低的缺陷密度和良好的晶體完整性。較高的晶體質(zhì)量有助于提升電子遷移效率,為器件實(shí)現(xiàn)高頻、高功率運(yùn)行提供材料基礎(chǔ),同時(shí)有利于提高射頻性能和功率轉(zhuǎn)換效率。

圖2 鎵仁半導(dǎo)體薄膜外延片AFM圖
在表面質(zhì)量方面,采用原子力顯微鏡(AFM)測(cè)試顯示,外延片表面粗糙度約為0.35 nm,具有優(yōu)異的平整度。這一指標(biāo)能夠滿足光刻、刻蝕等微納加工工藝對(duì)表面質(zhì)量的嚴(yán)格要求,有助于降低工藝誤差,提高圖形轉(zhuǎn)移精度及器件制造良率,進(jìn)一步提升產(chǎn)品的一致性和可靠性。

圖3 鎵仁半導(dǎo)體薄膜外延片霍爾測(cè)試結(jié)果
電學(xué)性能方面,該系列外延片的電子遷移率達(dá)到130~184 cm2/V·s,具有良好的電學(xué)性能穩(wěn)定性和重復(fù)性。同時(shí),產(chǎn)品支持載流子濃度按需定制,可根據(jù)不同器件設(shè)計(jì)需求進(jìn)行優(yōu)化,適用于功率器件、射頻器件等多種應(yīng)用場(chǎng)景,為客戶開展器件研發(fā)提供更加靈活的材料方案。
此外,鎵仁半導(dǎo)體表示,產(chǎn)品的襯底晶面取向、外延層厚度以及載流子濃度等關(guān)鍵參數(shù)均可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制,以滿足不同器件結(jié)構(gòu)和工藝路線的開發(fā)要求。
近年來,氧化鎵憑借超寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)以及較低導(dǎo)通損耗等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是第四代半導(dǎo)體的重要代表材料之一,在高壓電力電子、高頻射頻通信、新能源汽車、電網(wǎng)輸配電以及雷達(dá)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。高質(zhì)量外延材料則是實(shí)現(xiàn)高性能氧化鎵器件的重要基礎(chǔ)。
鎵仁半導(dǎo)體表示,公司目前已形成覆蓋氧化鎵晶體生長(zhǎng)、襯底制備及外延生長(zhǎng)的自主技術(shù)體系,持續(xù)推動(dòng)氧化鎵材料由實(shí)驗(yàn)室研究向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用邁進(jìn)。此次薄膜外延片新品的推出,將進(jìn)一步完善公司產(chǎn)品布局,為高校、科研院所及器件企業(yè)開展氧化鎵器件研發(fā)提供材料支撐,加快第四代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。
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