新型硅基氮化镓外延片产品具有超过 1400 V 的击穿电压

IEMN 结果显示 ALLOS 新型硅基氮化镓外延片产品具有超过 1400 V 的击穿电压

法国阿斯克新城和德国德累斯顿 - 2018 年 2 月 1 日 - 来自电子、微电子及纳米技术研究 院 (IEMN) 的最新结果显示，ALLOS 即将推出的适用于 1200 V 器件的硅基氮化镓外延片 产品具有超过 1400 V 的纵向和横向击穿电压。

法国 IEMN 研究所的 Farid Medjdoub 博士领导的一支团队制造出了器件，并在由德国 ALLOS Semiconductors 公司提供的两款不同的硅基氮化镓外延片产品上进行了测量。其 中之一是 ALLOS 即将推出的专为 1200 V 器件应用设计的产品的原型。IEMN 借助该外延 片实现了超过 1400 V 的纵向和 1600 V 的横向（接地）击穿电压。另一款外延片是 ALLOS 针对 600 V 应用推出的成熟产品，同样显示出非常高的 1200 V 击穿电压以及更高 的横向和纵向测量值。

适用于 1200 V 器件应用的新型外延片产品来自 ALLOS 正在进行的一项内部开发计划。 该产品的强劲性能归功于一个创新的结构，该结构结合了 ALLOS 的独特应变工程和高 晶体质量方式，以及用于抑制泄漏和进一步提高击穿电压的其他措施。这种强劲性能 的实现并未以牺牲晶体质量或晶片弯曲度等其他基本参数为代价，也未引入碳掺杂。 外延生长是在标准 Aixtron G5 MOCVD 反应器上进行的。

在 2017 年 11 月于北京举行的国际第三代半导体论坛 (IFWS) 上，ALLOS 展示了使用 ALLOS 600 V 外延片的一位行业合作伙伴所给出的器件结果。凭借成熟的器件设计和针 对高达 1000 V 泄漏的测量设置，实现了 600 V 下 0.003 μA/mm² 和 1000 V 下 0.033 μA/mm² 的值。“我们的合作伙伴给出的这一反馈对我们来说真是好消息，因为这又一 次证明了我们在 600 V 应用领域的强大技术实力。”ALLOS 首席技术官 Atsushi Nishikawa 博士解释道，“现在最大的问题是在 1000 V 以上的哪个电压下会出现物理击穿，以及我 们能否在 1200 V 领域再续辉煌。”

 有了 IEMN 显示的结果，现在可以给出答案。它使用了简化的器件设计和流程，获得反 馈的速度比工业流程快了许多。在 ALLOS 针对 1200 V 器件推出的新型外延片产品的原型上，IEMN 实现了超过 1400 V 的纵向和 1600 V 的横向（接地）击穿电压（分别为图 1 (a) 和 2 (b)）。使用浮动测量设置补充表征产生了接触距离为 12 μm 时超过 2000 V 的横 向击穿电压（图 1 (c)）。对于接触距离为 4 µm 时击穿电压已超过 1100 V 的 7 μm 厚外延 堆栈，接触距离为 12 μm 时出现横向浮动击穿电压饱和（图 1 (d)）。