Veröffentlichung von 850-V-Hochleistungs-GaN-HEMT-Epitaxieprodukten

Im November 2023 brachte Semicorex 850-V-GaN-on-Si-Epitaxieprodukte für Hochspannungs- und Hochstrom-HEMT-Leistungsgeräteanwendungen auf den Markt. Im Vergleich zu anderen Substraten für HMET-Leistungsgeräte ermöglicht GaN-on-Si größere Wafergrößen und vielfältigere Anwendungen und kann außerdem schnell in den gängigen Siliziumchipprozess in Fabriken eingeführt werden, was einen einzigartigen Vorteil für die Verbesserung der Stromausbeute darstellt Geräte.

Herkömmliche GaN-Leistungsgeräte bleiben aufgrund ihrer maximalen Spannung im Allgemeinen in der Niederspannungsanwendungsphase, das Anwendungsfeld ist relativ eng, was das Wachstum des GaN-Anwendungsmarktes begrenzt. Bei Hochspannungs-GaN-auf-Si-Produkten handelt es sich bei der GaN-Epitaxie um einen heterogenen Epitaxieprozess. Bei Epitaxieprozessen gibt es beispielsweise: Gitterfehlanpassung, Fehlanpassung der Ausdehnungskoeffizienten, hohe Versetzungsdichte, geringe Kristallisationsqualität und andere schwierige Probleme, also epitaktisches Wachstum von Hochspannungs-HMET-Epitaxieprodukten ist eine große Herausforderung. Semicorex hat durch die Verbesserung des Wachstumsmechanismus und die präzise Steuerung der Wachstumsbedingungen eine hohe Gleichmäßigkeit des Epitaxie-Wafers, eine hohe Durchbruchspannung und einen geringen Leckstrom des Epitaxie-Wafers durch Nutzung der einzigartigen Pufferschicht-Wachstumstechnologie sowie eine hervorragende 2D-Elektronengaskonzentration durch präzise Steuerung erreicht die Wachstumsbedingungen. Dadurch haben wir die Herausforderungen, die das heterogene epitaktische Wachstum von GaN-auf-Si mit sich bringt, erfolgreich gemeistert und erfolgreich Produkte entwickelt, die für Hochspannung geeignet sind (Abb. 1).

Speziell:

● Echte Hochspannungsfestigkeit.Im Hinblick auf die Spannungsfestigkeit ist es uns in der Branche wirklich gelungen, einen niedrigen Leckstrom unter 850-V-Spannungsbedingungen aufrechtzuerhalten (Abb. 2), was den sicheren und stabilen Betrieb von HEMT-Geräteprodukten über den Spannungsbereich von 0–850 V gewährleistet ist eines der führenden Produkte auf dem heimischen Markt. Durch den Einsatz der epitaktischen GaN-auf-Si-Wafer von Semicorex können 650-V-, 900-V- und 1200-V-HEMT-Produkte entwickelt werden, die GaN zu Anwendungen mit höherer Spannung und höherer Leistung führen.

●Die weltweit höchste Spannungsfestigkeits-Kontrollstufe.Durch die Verbesserung von Schlüsseltechnologien kann eine sichere Arbeitsspannung von 850 V mit einer Epitaxieschichtdicke von nur 5,33 μm und einer vertikalen Durchbruchspannung von 158 V/μm pro Dickeneinheit mit einem Fehler von weniger als 1,5 V/μm realisiert werden. d. h. ein Fehler von weniger als 1 % (Abb. 2(c)), was dem weltweit höchsten Niveau entspricht.

●Das erste Unternehmen in China, das epitaktische GaN-auf-Si-Produkte mit einer Stromdichte von mehr als 100 mA/mm herstellt.Eine höhere Stromdichte eignet sich für Hochleistungsanwendungen. Ein kleinerer Chip, eine kleinere Modulgröße und ein geringerer thermischer Effekt können die Modulkosten erheblich senken. Geeignet für Anwendungen, die eine höhere Leistung und einen höheren Durchlassstrom erfordern, wie z. B. Stromnetze (Abbildung 3).

●Die Kosten werden im Vergleich zu Produkten der gleichen Art in China um 70 % gesenkt.Semicorex kann erstens durch die branchenweit beste Technologie zur Leistungssteigerung der Einheitsdicke die epitaktische Wachstumszeit und die Materialkosten erheblich reduzieren, so dass die Kosten für epitaktische GaN-auf-Si-Wafer tendenziell näher am Bereich der bestehenden epitaktischen Siliziumbauelemente liegen. Dies kann die Kosten für Galliumnitrid-Geräte erheblich senken und den Anwendungsbereich von Galliumnitrid-Geräten immer tiefer erweitern. Der Anwendungsbereich von GaN-auf-Si-Geräten wird in eine tiefere und breitere Richtung weiterentwickelt.