Promesa de un diseño de chip más económico y sofisticado
Encris Semiconductores, una epi-fundición de obleas de GaN con sede en el Parque Industrial de Suzhou, China, ha demostrado una serie de epi obleas HEMT de GaN-on-Si de 300 mm de alta calidad.
Se dice que tiene una excelente uniformidad de espesor y un arco de oblea bajo para aplicaciones de energía de 200 V, 650 V y 1200 V, este desarrollo podría allanar el camino para el procesamiento de dispositivos utilizando líneas más sofisticadas compatibles con CMOS de 300 mm.
Dispositivos comerciales de potencia GaN basados en GaN-on-Si HEMT la tecnología están ganando popularidad para una amplia gama de aplicaciones, como la electrónica de consumo, la electrónica industrial y los centros de datos, y en los sectores de la energía, la automoción y la movilidad. Impulsado por la reducción de costos y una integración más sofisticada circuito diseño, la industria ahora se está moviendo hacia tamaños de obleas más grandes.
Tras el exitoso lanzamiento de epiwafers HEMT GaN-on-Si HV comerciales de 200 mm en 2014, Enkris Semiconductores ahora ha transferido con éxito su proceso de epitaxia AlGaN/GaN HEMT a sustratos de Si de 300 mm, manteniendo al mismo tiempo la uniformidad del espesor y la baja curvatura de la oblea dentro de los 50 µm. Las mediciones de ruptura de voltaje vertical sugieren que las obleas son adecuadas para aplicaciones de energía de 200 V, 650 V y 1200 V.
La estructura de la capa epitaxial de GaN-on-Si HEMT de 300 mm adoptada busca resolver los problemas clave del agrietamiento / arqueamiento de las obleas y los defectos cristalinos altos. El crecimiento comienza con una capa de nucleación de AlN, seguida de una pila de alivio de tensión, un canal de GaN, una barrera de AlGaN y una tapa de GaN. Un pico estrecho de XRD AlN (002) y una buena uniformidad de FWHM indicaron una alta calidad cristalina en toda la oblea de 300 mm, según la compañía.
"Gracias a nuestra capa de nucleación de AlN optimizada, podemos producir epiwafers HEMT a base de GaN sin fisuras que cumplen con los requisitos de corriente de fuga en sustratos de Si de gran tamaño de hasta 300 mm", dijo el Dr. Kai Cheng, director ejecutivo de Enkris. “A pesar de los desafíos en el proceso de epitaxia, la gestión de deformaciones y el control de defectos al pasar a un tamaño de oblea de 300 mm, hemos logrado una excelente calidad estructural y propiedades eléctricas en las estructuras AlGaN / GaN HEMT. Esto sin duda fomentará el desarrollo de circuitos integrados de alta potencia para producir sistema en chip y reducir aún más el costo de los dispositivos de potencia de GaN.