深圳大学材料学院刘新科:基于氮化镓单晶衬底的半导体器件
电力电子器件:SBDs
主要创新成果:采用HVPE(Si掺)+MOCVD混合生长技术,充分利用HVPE技术具有生长速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低(约1015cm-3)的显著特点,以及MOCVD生长速度可控和掺杂技术成熟的特点。
HVPE+MOCVD混合生长技术,以及TiN金属栅极结构的CMOS兼容工艺;在漂移层厚度12um的条件下,实现了击穿电压1200伏 。
主要创新成果:采用HVPE(Ge掺)+MOCVD混合生长技术,充分利用HVPE技术具有生长速度快(7-8um/hour)和炭元素含量低(约1015cm-3)的显著特点,以及MOCVD生长速度可控和掺杂技术成熟的特点。
具有应力的衬底在生长过程中带来的晶格大小变化,影响材料生长的质量(背景浓度)。HVPE的衬底生长采用Ge掺杂,不仅有利于提高激活率,而且减少应力。用Ge掺杂代替Si掺杂,带来了掺杂浓度高,衬底应力低。器件实现了16ns的反向回复时间。
电力电子器件:PNDs
主要创新成果:采用HVPE+MOCVD混合生长技术,充分利用HVPE技术具有生长速度快和炭元素含量低(约1015cm-3)的显著特点,以及MOCVD生长速度可控和掺杂技术成熟的特点。
面对大电流和大功率需要,垂直氮化镓PIN器件实现了1.2A的电流开关;
采用金属场板技术,实现了2400伏击穿电压;
在同质外延衬底上,实现大电压和大电流的二极管输出,实现反向恢复时间21ns.
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