昨天,一家國外機構對外展示了8英寸硅基GaN的最新成果——其工作電壓達到1200V,硬擊穿電壓超過1800V,有望打開電動汽車等高電壓應用的大門,“GaN爆發(fā)臨界點已到”?
據(jù)“三代半風向”了解,豐田集團已經(jīng)投資了該成果的關鍵技術,而日本信越已經(jīng)獲得了相關專利授權,將大規(guī)模生產(chǎn)該產(chǎn)品。相比SiC,該技術也更具成本優(yōu)勢,接下來SiC是否會受影響?

8英寸硅基GaN
電壓突破1200V

圖釋:Imec的1200V緩沖層在25°C時顯示的垂直泄漏電流低于1μA / mm2,在150°C電壓高達1200V時,垂直泄漏電流低于10μA / mm2,擊穿電壓在25°C和150°C時均超過1800V。
imec表示,多年來,8英寸的硅基GaN技術已取得了巨大進步,但是要獲得650V以上工作電壓一直是一個挑戰(zhàn),因為要在200mm的硅晶片上生長足夠厚的GaN緩沖層很困難。
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據(jù)透露,他們能夠?qū)崿F(xiàn)高擊穿電壓的關鍵在于,采用了AIXTRON的設備,從而可以對復雜的外延材料疊層進行精心設計,并還結合使用了Qromis公司的200mmQST?襯底。

此前,AIXTRON已經(jīng)在imec的工廠中安裝了AIXTRON G5 + C,接下來他們將會把imec的技術導入到AIXTRON的MOCVD反應器中,以實現(xiàn)快速的產(chǎn)量提升。
除了AIXTRON,2017年Kyma 也曾宣布可以使用K200 HVPE設備,在Qromis的QST襯底上生長8英寸GaN。
另外,imec正在探索垂直GaN器件,以進一步擴展GaN技術的電壓和電流范圍。

豐田已投資
信越已獲得授權
據(jù)介紹,Qromis總部位于美國硅谷,于2015年成立,并開始QST襯底的商業(yè)化。
2020年1月,Qromis獲得了由日本SPARX的未公開投資,其中很大一部分來自豐田汽車公司。
同時,Qromis還與日本信越化學簽署了專利授權協(xié)議,信越負責生產(chǎn)QST襯底和GaN-on-QST外延晶片。而信越將借助QST補充其現(xiàn)有的GaN-on-Si產(chǎn)品陣容。

另外,Qromis還有另一個代工合作伙伴Vanguard國際半導體(VIS),同時還將其關鍵技術授權給了臺灣的晶圓代工廠進行制造。
目前,Qromis已經(jīng)發(fā)布了六英寸和八英寸的QST襯底,以及具有5微米和10微米GaN層的“模板”,產(chǎn)品良率為90%。

GaN臨界點已到?
SiC會被替代?

他表示,“現(xiàn)在GaN可以成為20V-1200V工作電壓范圍內(nèi)的首選技術,而且由于GaN功率技術可在大產(chǎn)能的CMOS晶圓廠中用較大晶圓上進行處理,所以相比昂貴的SiC技術,它具有顯著的成本優(yōu)勢?!?/span>
對于這項技術,大家怎么看?在下面說出你的觀點。
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