【IFWS 2016】揭開寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件產(chǎn)業(yè)化序幕
2016-11-17
以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等寬禁帶化合物為代表的第三代半導(dǎo)體材料已引發(fā)全球矚目，成為全球半導(dǎo)體研究前沿和熱點(diǎn)。第三代半導(dǎo)體具備禁帶寬度大、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)越性能，是固態(tài)光源、下一代射頻和電力電子器件的“核芯”，在半導(dǎo)體照明、消費(fèi)類電子、5G移動(dòng)通信、智能電網(wǎng)、軌道交通、雷達(dá)探測(cè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
預(yù)計(jì)到2020年，第三代半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用將在節(jié)能減排、信息技術(shù)、國(guó)防三大領(lǐng)域催生上萬億元的潛在市場(chǎng)，而氮化鎵器件很可能成為推動(dòng)整個(gè)電子電力效率提升的關(guān)鍵動(dòng)力之一。
2016年11月15日至17日，中國(guó)科技部與北京市人民政府主辦的2016中國(guó)(北京)跨國(guó)技術(shù)轉(zhuǎn)移大會(huì)暨第三代半導(dǎo)體國(guó)際論壇（以下簡(jiǎn)稱“跨國(guó)技術(shù)轉(zhuǎn)移大會(huì)”）在北京國(guó)際會(huì)議中心舉行。其中，大會(huì)從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用等全鏈條策劃，通過高峰論壇、專題研討、應(yīng)用峰會(huì)、合作論壇和創(chuàng)新大賽等多種形式，圍繞第三代半導(dǎo)體的前沿發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用設(shè)置多個(gè)專場(chǎng)重點(diǎn)討論。
11月16日，圍繞氮化鎵及其它新型寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件技術(shù)設(shè)置的專題分會(huì)，由山東大學(xué)校長(zhǎng)、教授張榮，北京大學(xué)物理學(xué)院教授、北京大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體聯(lián)合研究中心主任張國(guó)義，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)教授、美國(guó)工程院院士Fred C. LEE聯(lián)合坐鎮(zhèn)，召集了全球頂級(jí)專家精英，打造一場(chǎng)氮化鎵等第三代半導(dǎo)體電力電子器件的盛會(huì)。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)十分火爆，受場(chǎng)地限制，很多與會(huì)代表都站著聽完會(huì)議，火爆程度可想而知！
該分會(huì)主題涵蓋大尺寸襯底上橫向或縱向氮化鎵器件外延結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)、氮化鎵電力電子器件的新結(jié)構(gòu)與新工藝開發(fā)、高效高速氮化鎵功率模塊設(shè)計(jì)與制造，氮化鎵功率應(yīng)用與可靠性以及其它新型寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件等。特別邀請(qǐng)到美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)、麻省理工學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、美國(guó)Veeco 公司、臺(tái)灣交通大學(xué)、蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司、日本名古屋工大學(xué)、香港科技大學(xué)、比利時(shí)EpiGaNnv公司、浙江大學(xué)、中山大學(xué)、國(guó)科激光等國(guó)內(nèi)外頂尖從事氮化鎵等第三代半導(dǎo)體電力電子器件研究的專家及企業(yè)首席技術(shù)官到場(chǎng)作主題報(bào)告。
被稱為“終極半導(dǎo)體材料”的氮化鎵研究和應(yīng)用是全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn)，在光電子器件和微電子器件領(lǐng)域市場(chǎng)前景廣闊。目前全球功率轉(zhuǎn)化器件每年約有150億美元的市場(chǎng)規(guī)模，而氮化鎵可以直接替代的市場(chǎng)至少可達(dá)20%，這還不包括尚待發(fā)展的領(lǐng)域，比如電動(dòng)汽車等新興潛力市場(chǎng)。
蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司總裁程凱認(rèn)為，硅基氮化鎵是下一代電力電子的劃時(shí)代技術(shù)。廣泛使用的高質(zhì)量硅基氮化鎵材料是實(shí)現(xiàn)GaN功率器件的大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵。在演講中，他展示了最近關(guān)于高電壓大尺寸硅基氮化鎵外延晶片的成果。通過使用 multiple-(Al)GaN 過渡層，可以證明厚（> 4um）氮化物緩沖層具有> 1000V的垂直擊穿電壓。
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