研究人員公布低成本GaN功率器件重大進展

　　研究人員介紹，他們第一次在200mm硅（111）晶圓上沉積了無裂縫的AlGaN/GaN結構。高清晰XRD測量顯示出很高的晶體質量，并且研究人員還報告了“出色的”表面形貌和均勻性。AlGaN和GaN薄膜是在Aixtron應用實驗室的300mmCRIUS金屬-有機化學氣相外延（MOVPE）反應腔中生長的。       

　　“對實現在大尺寸硅晶圓上制作GaN器件的目標來說，在200mm硅晶圓上生長出GaN是重要的一步，”IMEC高效功耗項目的項目經理MarianneGermain說。“在功率變換領域，對基于GaN的固態開關器件需求非常旺盛。然而，使GaN器件達到大規模應用的水平需要大幅度地降低該技術的成本。唯一的可能就是在大尺寸的硅晶圓上制作器件。150mm，之后是200mm，這是我們可以利用當今硅加工能力的最小尺寸。”       

　　Germain也指出晶圓的翹曲問題仍然很嚴重，在100μm的范圍。但研究人員相信，通過優化的緩沖層可以極大地降低翹曲，使之可用于后續工藝。她補充說，“我們的目標是繼續開發生長工藝，使之達到與Si-CMOS工藝兼容的程度。”       

　　所使用的200mm晶圓來自MEMC電子材料公司，采用Czochralski（CZ）法定制生長。       

　　在100mm和150mmSi（111）襯底上成功實現的標準疊層也用在了這次的AlGaN/GaN異質結構中。首先在Si襯底上沉積一層AlN，之后是AlGaN緩沖層，為頂層厚1微米的GaN層提供壓應力。之后是20nm的薄AlGaN（26%Al）層和2nm的GaN封蓋層。