1200V 인증 버퍼 레이어의 제조 가능성은 최고의 문을 엽니 다. 전압 이전에는 탄화규소(SiC) 기반으로만 가능했던 전기 자동차 등 GaN 기반 전력 애플리케이션 technology.
그 결과는 벨기에 imec에서 최적화 된 재료 에피 스택을 통합하기 위해 AIXTRON의 G5 + C 완전 자동화 금속 유기 화학 기상 증착 (MOCVD) 반응기를 성공적으로 인증 한 결과입니다.
광대역 갭 재료 인 질화 갈륨 (GaN)과 탄화 규소 (SiC)는 실리콘 (Si)이 부족한 전력 수요 애플리케이션을위한 차세대 반도체로서의 가치를 입증했습니다. SiC 기반 기술은 가장 성숙하지만 더 비쌉니다.
예를 들어 200mm Si 웨이퍼에서 성장한 GaN 기반 기술로 수년 동안 엄청난 진전이 이루어졌습니다. imec에서는 100V, 200V 및 650V 작동 전압 범위에 대해 인증 된 향상 모드 HEMT (고 전자 이동성 트랜지스터) 및 쇼트 키 다이오드 전력 장치가 시연되어 대량 제조 애플리케이션을위한 기반을 마련했습니다.
그러나 650V보다 높은 작동 전압을 달성하는 것은 200mm 웨이퍼에서 충분히 두꺼운 GaN 버퍼 층을 성장시키는 어려움으로 인해 어려움을 겪었습니다. 따라서 지금까지 SiC는 반도체 예를 들어 전기 자동차 및 재생 가능 에너지를 포함하여 650-1200V 애플리케이션을위한 선택입니다.
imec과 AIXTRON은 처음으로 1200 ° C 및 200 ° C에서 25mm QST (SEMI 표준 두께) 기판에서 150V 애플리케이션에 적합한 GaN 버퍼 레이어의 에피 택셜 성장을 시연했으며, 하드 브레이크 다운은 1800V를 초과합니다.
Imec의 수석 비즈니스 개발 관리자 인 Denis Marcon은 다음과 같이 말했습니다.“GaN은 이제 20V ~ 1200V의 전체 작동 전압 범위에서 선택되는 기술이 될 수 있습니다. 고 처리량 CMOS 팹에서 더 큰 웨이퍼에서 처리 할 수있는 GaN 기반 전력 기술은 본질적으로 값 비싼 SiC 기반 기술에 비해 상당한 비용 이점을 제공합니다.”
높은 항복 전압을 달성하기위한 핵심은 IIAP 프로그램 범위 내에서 실행되는 200mm QST 기판 사용과 결합하여 복잡한 에피 택셜 재료 스택을 신중하게 엔지니어링하는 것입니다. Qromis의 CMOS 팹 친화적 QST 기판은 거의 일치하는 열 팽창을가집니다. GaN / AlGaN 에피 택셜 층의 열팽창은 더 두꺼운 버퍼 층을위한 길을 닦고 따라서 더 높은 전압 작동.
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