10,000 volt! ! GaN van eigen bodem vestigt opnieuw een wereldrecord

Home Nieuws industry News 10,000 volt! ! GaN van eigen bodem vestigt opnieuw een wereldrecord

2022-03-17 301

recent,Suzhou Jingzhan-halfgeleiderDe officiële website maakte bekend:Het door hen ontwikkelde GaN-apparaat heeft een nieuw record gevestigd.-Doorslagspanning:overschrijdt 10 kV,"Dit is verreweg de hoogste waarde ter wereld."

Belangrijker nog is dat de epitaxiale GaN-structuur van het apparaat gebaseerd is op een saffiersubstraat, waardoor de productiekosten hoger liggen dan die van SiC.2-3 keer goedkoper.Jingzhan is van mening dat deze doorbraak zal helpen om galliumnitride verder te ontwikkelen.Elektrische voertuigen, elektriciteitsnetten en spoorvervoeren andere hoogspanningsgebieden, met een breed potentieel.

Onderbreking: Om lid te worden van de derde generatie halfgeleidermagnaten, voeg ons toe op WeChat: hangjiashuo666.

Innovatieve uitbreidingsarchitectuur

Vestigde het hoogste wereldrecord

Volgens Jingzhan werkten ze samen metVirginia Tech Power Electronics Technology Center(CPES) werkte samen om belangrijke problemen aan te pakken en ontwikkelde een GaN SBD, waarmee met succes een ultrahoge doorslagspanning van meer dan 10 kV werd bereikt. Dit is de hoogste doorslagspanning die tot nu toe is gemeten voor GaN-vermogenscomponenten.

Op 1 juni heeft CPES deze kwestie ook bekendgemaakt.

Na meting blijkt de doorslagspanning van een van de door Jingzhan vervaardigde galliumnitride-apparaten ongeveer te zijn.11kVCapaciteit-spanningsmetingen tot 3 kV in omgekeerde richting laten zien dat het capacitieve energieverlies slechts1.6μJ/mm.

Bovendien heeft het apparaat, terwijl het een ultrahoge doorslagspanning van 10 kV bereikt, een Baliga-kwaliteitsfactor van maar liefst2.8 GW³cm2de aan-weerstand is zo laag als39mΩ·cm2veel lager dan10kVSpanningsbestendige SiC SBD.

Er zijn twee sleuteltechnologieën die aan deze technologische doorbraak ten grondslag liggen, waaronder de nieuwe technologie van Suzhou Jingzhan.Epitaxiale wafer met meerkanaals AlGaN/GaN-heterostructuur,net zoalspGaN-oppervlakteveldreductietechnologie(RESURF)。

De epitaxiale galliumnitride-materiaalstructuur van Jingzhan omvat onder andere: een afdeklaag van 20 nm p+GaN/350 nm p-GaN en 5 kanalen van een intrinsieke laag van 23 nm Al0.25Ga0.75N/100 nm GaN.

Figuur 1: Structuurdiagram van een meerkanaals AlGaN/GaN SBD-apparaat

Gebaseerd op saffier

3 keer goedkoper dan SiC

Het is bekend dat deze epitaxiale structuur door het team van Jingzhan is gecreëerd met behulp van de MOCVD-methode op een 4-inch substraat.Saffier substraatEr wordt een enkele continue epitaxie bereikt zonder dat secundaire epitaxie nodig is. Dankzij het gebruik van een goedkoop saffiersubstraat en een horizontale apparaatstructuur zijn de productiekosten van het apparaat veel lager dan normaal.SiC-diode.

Het team constateerde een kostenbesparing bij 4-inch GaN op saffierwafers in vergelijking met 4-inch SiC.Ongeveer 2-3 keerBovendien is de chipgrootte van Jingzhan-apparaten kleiner, waardoor de materiaalkosten van het apparaat veel lager zijn dan die van SiC SBD's van hetzelfde niveau. Ook de verwerkingskosten van laterale GaN-apparaten zijn lager dan die van SiC.

Daarnaast schatte het team dat 10 kV, 0.3 ARESURF-apparaatDe schakelkwaliteitsfactor is15.7nCV, terwijl 3.3 kV, 0.3 ASIC SBDbesteld,30.8nCV.

Figuur 2: Jing ZhanSBDmet andereGaN,SiCgalliumoxideSBDon-weerstand enBVVergelijking van referentiewaarden (de stippellijn is de theoretische limiet).

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Third Generation Semiconductor Trends". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de industrie. Het is alleen toegestaan om dit artikel te herdrukken en te delen ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk op het auteursrecht contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Doorbraak in binnenlandse RF EDA-software! Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, spreekt over de richting en het doorbraakpad van heterogene halfgeleider-geïntegreerde schakelingen.

Klein en dun, nieuw siliciumcarbide met een laag volume voor snelladen is nu op de markt!