近年来,华为在芯片领域布局广泛。近期,山东大学和华为技术有限公司的一篇论文引发业界关注。该团队在中国使用氟(F)离子注入终端(FIT),在全垂直氮化镓(GaN)硅基硅(Si)沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中实现了1200V击穿性能。
垂直氮化镓(GaN)代表着GaN的野心,即取代1200V以上的碳化硅(SiC)。目前宽禁带半导体格局是650V以下用GaN,1200V以上用SiC。虽然SiC市场更广泛,但业界认为GaN潜力更大。不过,GaN很难突破1200V耐压。垂直GaN通过改善结构,将阳极和阴极位置改变,使导通电流竖向流动,能提高功率密度、开关速度等,但制造和落地面临成本难题。
华为团队创新地应用氟注入终端结构的1200V全垂直Si基GaN沟槽MOSFET(FIT -MOS),用FIT取代传统的mesa刻蚀终端(MET),消除了mesa边缘的电场集中效应,将击穿电压从567V提升到1277V。所制造的FIT -MOS各项指标表现良好,显示出Si基GaN垂直晶体管在kV级应用中的潜力。
在垂直GaN领域,多家企业和机构积极推进。Pi和ONsemi通过收购扩展产品线;信越化学掌握关键技术有望降低成本;博世、一些初创公司也在相关领域有所动作。国内的中镓科技、广东致能等也取得了不错的成果。
总之,为推动GaN在高耐压领域的发展,垂直GaN是一条值得关注的路线,华为此次的创新成果为行业发展提供了新的方向。
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