Выпущены эпитаксиальные продукты GaN HEMT высокой мощности 850 В

В ноябре 2023 года компания Semicorex выпустила эпитаксиальные продукты GaN-on-Si с напряжением 850 В для высоковольтных и сильноточных силовых устройств HEMT. По сравнению с другими подложками для силовых устройств HMET, GaN-on-Si обеспечивает большие размеры пластин и более разнообразные применения, а также может быть быстро внедрен в основной процесс изготовления кремниевых чипов на заводах, что является уникальным преимуществом для повышения выхода энергии. устройства.

Традиционные силовые устройства GaN из-за своего максимального напряжения обычно остаются на стадии низковольтных приложений, область применения относительно узкая, что ограничивает рост рынка приложений GaN. Для высоковольтных продуктов GaN-on-Si из-за эпитаксии GaN это гетерогенный эпитаксиальный процесс, эпитаксиальный процесс имеет такие как: несоответствие решетки, несоответствие коэффициента расширения, высокая плотность дислокаций, низкое качество кристаллизации и другие сложные проблемы, поэтому эпитаксиальный рост Производство высоковольтных эпитаксиальных изделий HMET является очень сложной задачей. Компания Semicorex добилась высокой однородности эпитаксиальной пластины за счет улучшения механизма роста и точного контроля условий роста, высокого напряжения пробоя и низкого тока утечки эпитаксиальной пластины за счет использования уникальной технологии выращивания буферного слоя, а также превосходной двумерной концентрации электронного газа за счет точного контроля. условия роста. В результате мы успешно преодолели проблемы, возникающие при гетерогенном эпитаксиальном выращивании GaN-на-Si, и успешно разработали продукты, пригодные для работы при высоком напряжении (рис. 1).

Конкретно:

● Истинная устойчивость к высокому напряжению.Что касается выдерживаемого напряжения, мы действительно добились в отрасли поддержания низкого тока утечки при напряжении 850 В (рис. 2), что обеспечивает безопасную и стабильную работу устройств HEMT в диапазоне напряжений 0–850 В, а также является одним из ведущих продуктов на внутреннем рынке. Используя эпитаксиальные пластины GaN-on-Si компании Semicorex, можно разработать продукты HEMT с напряжением 650, 900 и 1200 В, что позволит использовать GaN в приложениях с более высоким напряжением и мощностью.

●Высший в мире уровень контроля выдерживаемого напряжения.Благодаря совершенствованию ключевых технологий безопасное рабочее напряжение 850 В может быть реализовано при толщине эпитаксиального слоя всего 5,33 мкм и напряжении вертикального пробоя 158 В/мкм на единицу толщины с погрешностью менее 1,5 В/мкм. т. е. погрешность менее 1% (рис. 2(в)), что является высшим мировым уровнем.

●Первая компания в Китае, реализующая эпитаксиальные продукты GaN-on-Si с плотностью тока более 100 мА/мм.более высокая плотность тока подходит для приложений с высокой мощностью. Меньший чип, меньший размер модуля и меньший тепловой эффект могут значительно снизить стоимость модуля. Подходит для приложений, требующих более высокой мощности и более высокого тока в открытом состоянии, например, в электросетях (рис. 3).

●Стоимость снижается на 70% по сравнению с аналогичной продукцией в Китае.Semicorex, во-первых, благодаря лучшей в отрасли технологии повышения производительности на единицу толщины, чтобы значительно сократить время эпитаксиального выращивания и затраты на материалы, так что стоимость эпитаксиальных пластин GaN-on-Si имеет тенденцию быть ближе к диапазону существующих эпитаксиальных кремниевых устройств, что может значительно снизить стоимость устройств из нитрида галлия и расширить диапазон применения устройств из нитрида галлия все глубже и глубже. Область применения устройств GaN-on-Si будет развиваться в более глубоком и широком направлении.