南方科技大学汪青:Si基GaN射频器件的关键技术研究进展

日期:2020-12-11     来源:第三代半导体产业网    
核心提示:由中电化合物半导体有限公司协办的“微波射频与5G移动通信”技术分会上,南方科技大学深港微电子学院副教授汪青分享了Si基GaN射频器件的关键技术研究进展。
近日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)与第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,南方科技大学微电子学院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十七届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2020)暨2020国际第三代半导体论坛(IFWS 2020)在深圳会展中心召开。
 汪青--南方科技大学深港微电子学院副教授 (4)
期间,由中电化合物半导体有限公司协办的“微波射频与5G移动通信”技术分会上,南方科技大学深港微电子学院副教授汪青分享了Si基GaN射频器件的关键技术研究进展。
 
GaN-HEMTs为射频功率放大器(PA)的应用带来了前所未有的性能。与Si基或GaAs基器件相比,GaN基HEMTs具有更高的输出功率密度和更高的频率,是5G基站的理想功率放大器选择。报告中从欧姆接触、钝化层、栅结构三个方面介绍了在高性能GaN RF HEMT方面的最新技术进展。提出了一种新的合金欧姆金属方案,具有超低的接触电阻率(~0.1Ω?mm)和无凹槽工艺。与传统的逐层Ti/Al基或Ta/Al基方案相比,溅射TixAl1-x或TayAl1-y合金层可以改善欧姆退火过程中AlGaN层中N空位的形成,从而降低接触电阻率。
为了减少表面泄漏和反向栅极注入,开发了带有应力填充层的双层SiNx钝化层。低损伤夹层为半导体表面提供足够的钝化,减少表面泄漏。在钝化层上,施加应力填充层以在栅极区域产生额外的压缩,从而减小阻挡层中的内部电场。减小的电场抑制了F-N隧穿,从而减少了反向栅注入。
为了研究栅极尺寸对短沟道效应、直流和射频放大性能的影响,在AlGaN/GaN HEMTs上制备了不同英尺长的T形门。这些发展的技术可以与其他技术相结合,以追求高性能的GaN射频hemt。



 
报告指出,采用高频活化法沉积的PECVD-SiNx可以避免离子轰击,获得良好的钝化效果。应力衬层可以抑制肖特基栅F-N隧穿,减少栅漏。InAlN/GaN-HEMT优良的饱和电流和跨导特性显示出它在更好的射频放大器应用中的潜力。
 
汪青博士拥有行业知名企业6年多工作经历,先后主持或主研了国家自然科学青年科学基金项目、中国博士后科学基金面上项目、广东省重大项目以及广东省计划项目等八项国家和省部级项目, 2015年获得“东莞市特色人才”支持。 2019年4月,加入南方科技大学深港微电子学院担任研究副教授,主要研究方向为GaN电力电子器件和射频器件,综合设计和制备适用于5G通讯 、电动汽车和智能电网等领域的GaN基器件,发表SCI/EI论文20余篇,受邀撰写了一本专业英文书籍重要章节,申请了二十余项发明专利,参与撰写氮化镓微波射频技术路线图(2020版),2019年获得第三代半导体产业技术创新战略联盟年度突出贡献奖。
 
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
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