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松下开发出使Si基板GaN功率晶体管耐压进步5倍的技能

2018-10-08 08:43      点击:

  松下开发出使Si基板GaN功率晶体管耐压进步5倍的技能

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   松下半导体(Panasonic Semiconductor)开发出了可将硅(Si)基板上构成的氮化镓(GaN)功率晶体管的耐压进步至5倍以上的技能。还有望完成3000V以上的耐压。

  硅基板上的GaN功率晶体管耐压,正本应该是GaN膜耐压和硅基板耐压加之和,而实际上此前只取决于GaN膜的耐压。因而,松下半导体为进步耐压而采取了添加GaN膜厚度的办法。不过,多晶硅和GaN的晶格常数和热胀系数不同,GaN膜过厚,就会呈现开裂等问题。其效果,使GaN膜厚度从数μm左右、耐压从1000V左右进步一直是难题。

  

  对此,松下半导体解明晰GaN功率晶体管的耐压只取决于GaN膜耐压的原因,并对该问题发生的原因——流过硅基板和GaN外表的走漏电流进行了按捺,然后进步了GaN功率晶体管的耐压。效果,使GaN膜厚度到达1.9μm,耐压到达2200V,进步至本来的5倍以上。别的,松下半导体表明,假如运用曩昔曾陈述过的9μm的GaN膜厚度,将有可能完成3940V的耐压。

  松下半导体的具体做法是,首要查询了由硅基板上的GaN决议耐压的原理。效果发现,在GaN晶体管的漏极加载正电压时,硅基板和GaN外表会构成电子回转层,导致呈现走漏电流,因为该走漏电流的原因,会呈现无法将硅基板耐压核算在内的状况。接着,为了处理该问题,规划了在晶体管周边部分的硅基板外表邻近设置p型杂质层的耐压升压(Blocking Voltage Boosting,BVB)结构。经过在回转层两头设置p型杂质层,按捺了回转层电子构成走漏电流而流出的现象。终究能够将硅基板的耐压核算在内,然后进步了耐压。

  别的,据松下半导体介绍,此次技能是日本新能源工业技能归纳开发组织(NEDO)共同研究事务的效果,已在2010 IEEE International Electron Devices Meeting(IEDM 2010)2010年12月6~8日,美国旧金山)上揭露。
 

  

   GaN功率晶体管GaN