Janji reka bentuk cip yang lebih murah dan canggih

Enkris Semikonduktor, fa-wiri wafer GaN yang berpusat di Suzhou Industrial Park, China, telah menunjukkan serangkaian epiwafer GaN-on-Si HEMT 300mm berkualiti tinggi.

Dikatakan mempunyai keseragaman ketebalan yang sangat baik dan busur wafer rendah untuk aplikasi tenaga 200V, 650V dan 1200V, pengembangan ini dapat membuka jalan untuk pemprosesan peranti menggunakan garis serasi CMOS 300mm yang lebih canggih.

Peranti kuasa GaN komersial berdasarkan GaN-on-Si HEMT teknologi semakin popular untuk pelbagai aplikasi seperti elektronik pengguna, elektronik industri dan pusat data, dan dalam sektor tenaga, automotif dan mobiliti. Didorong oleh pengurangan kos dan bersepadu yang lebih canggih litar reka bentuk, industri kini bergerak ke arah ukuran wafer yang lebih besar.

Berikutan kejayaan pelancaran epiwafer komersial 200mm GaN-on-Si HV HEMT pada tahun 2014, Enkris Semikonduktor kini telah berjaya memindahkan proses epitaksi AlGaN/GaN HEMT kepada substrat Si 300mm, sambil mengekalkan keseragaman ketebalan dan tunduk wafer rendah dalam lingkungan 50µm. Pengukuran pecahan voltan menegak mencadangkan wafer sesuai untuk aplikasi kuasa 200V, 650V dan 1200V.

Struktur lapisan epitaxial 300mm GaN-on-Si HEMT yang digunakan dapat menyelesaikan masalah utama keretakan / busur wafer dan kecacatan kristal tinggi. Pertumbuhan dimulakan dengan lapisan nukleasi AlN, diikuti oleh timbunan regangan regangan, saluran GaN, penghalang AlGaN dan penutup GaN. Puncak XRD AlN (002) yang sempit dan keseragaman FWHM yang baik menunjukkan kualiti kristal yang tinggi di seluruh wafer 300mm, menurut syarikat itu.

"Berkat lapisan nukleasi AlN yang dioptimumkan, kami dapat menghasilkan epiwafer HEMT berasaskan GaN bebas retak yang memenuhi keperluan kebocoran semasa pada substrat Si bersaiz besar hingga 300mm," kata Dr Kai Cheng, Ketua Pegawai Eksekutif Enkris. "Walaupun terdapat cabaran dalam proses epitaxy, pengurusan regangan dan kawalan kecacatan ketika berpindah ke ukuran wafer 300mm, kami telah mencapai kualiti struktur dan sifat elektrik yang sangat baik dalam struktur AlGaN / GaN HEMT. Ini tentunya akan mendorong pengembangan litar bersepadu berkuasa tinggi untuk menghasilkan sistem on-chip dan seterusnya mengurangkan kos peranti kuasa GaN.