革命性半导体材料 GaN-on-SiC

来自台湾的陈志泰博士为全球半导体材料带来革命性突破，研究团队以独特的磊晶技术，制造氮化镓成长于 基板这项材料，缺陷比传统方式减少100到1000倍、总磊晶层厚度薄20倍，可承受电压可达1500伏特以上，研究除了登上国际期刊Applied Physics Letters，他与瑞典教授共同创办的半导体材料公司SweGaN AB，今年被瑞典媒体评选为瑞典33大最具潜力新创公司。

传统硅晶半导体因为发展局限面临瓶颈，学界和产业界不断寻找下一代的半导体材料替代，陈志泰表示，团队突破传统磊晶技术，寻找到温度、压力和化合物比例的特殊最佳配方，让全世界看到新的可能性，将能用来制作高频高功率电子元件，主要应用于太空与国防等领域，更是未来电动车和5G网路基地台的关键性材料。

陈志泰指出，传统磊晶技术因为异质磊晶结构的晶格不匹配，不同分子间大小差异造成错位，而使材料产生缺陷，传统方式试图加入了很多缓冲层来减少缺陷，因此厚度通常在2000奈米到6000奈米，但是厚度越厚，电阻越大，产生的热就会越多，造成散热较差，而且因为结构缺陷密度高，电压只能承载到650伏特。

陈志泰团队克服许多限制找到新的磊晶成长方式，他指出，团队研发出来的方法，可以有效抑制结构缺陷发生，缺陷比传统的少100到1000倍，几乎完美的缓冲层，让材料厚度只有不到300奈米，比传统方式薄20倍，承载电压可以达到1500伏特以上。

陈志泰说，在 和氮化镓的合成材料中，他们是全球第一个能把材料做到这么薄，同时结合 和氮化镓的优势，氮化镓具有很高的电子迁移率， 则有很好的临界电场且散热好，合成的材料同时能承受高电流与高电压，电压可以涵盖目前任何应用，电流比第二代半导体砷化镓高5倍以上。

研究磊晶技术已经长达15年的陈志泰说，他原本在台湾的台大凝态中心与中央研究院原子与分子研究所，由陈贵贤博士与林丽琼博士领导的实验室进行磊晶技术研究，因为看中瑞典应用面的研究，所以2009年到瑞典林雪平大学（Linköping University） 深造，5年前与教授Erik Janzén和Olof Kordina一同创办公司SweGaN AB。未来希望跟台湾会有更密切的连结，一同与台湾半导体产业再往前突破。

来源：自由时报