氮化镓GaN 器件主流- 600V GaN D-mode HEMT介绍

GaN,Latest Articles

28 10 月, 2021

A以目前氮化镓GaN而言，专有名词和缩写如下，这有助于我们了解氮化镓GaN规格和用途。本文章是氮化镓GaN基楚介绍，从网络上收集相关文章，协助进一步了解氮化镓GaN用途。

HEMT : High Electron Mobility Transistors
MIS-HEMT : Metal-Insulator-Semiconductor -High Electron Mobility Transistors
E-mode GaN : Enhancement-mode GaN
D-mode GaN : Depletion-mode GaN
Gross die: 一片wafer有多少顆產品。一般而言，目前GaN wafer 是6吋晶片。
2DEG: two dimensional  electron  gas(二維電子氣通道)

我们从氮化镓GaN市场、用途说起，包含氮化镓GaN制程、氮化镓GaN结构和相关差异。未来的氮化镓GaN会是氮化镓GaN on SiC 且结构是垂直型。在考量成本和制程能力下，目前主流市场是氮化镓GaN on Si的水平结构，且以6寸芯片为主。

氮化镓GaN 市场、应用，特别在Power Electronics：

新通讯

Pradeep’s Point!

FEI STU

氮化镓GaN构造：

ResearchGate

一般氮化镓GaN 结构而言，电流是在氮化镓GaN内流动，也是图上Active Region。
为避免电流流出氮化镓GaN区域，上下层用AlGaN来防止电流外溢，也就是绝缘层。
Active Region 也称为2DEG（two dimensional electron gas; 二维电子气通道）

氮化镓GaN制程：

单晶衬底（或SiC/蓝宝石/Si），蓝宝石主要用于LED。碳化硅SiC比Si有比较好、比较少的缺陷，但制程相对难且贵。
2DEG 为主要channel，也是GaN器件核心，上下层的AlGaN过厚，容易导致散热不佳。
D-mode HMET GaN：氮化镓GaN是HMET（High Electron Mobility Transistors）组件，他的Vt是负的，也就是常开元件（D-mode），一般应用而言，我们希望元件是常关（E-mode），即是不导通状态，这是D-mode HMET的缺点。好处是Vt比较高，制程简单。
E-mode HMET GaN：某大Fab厂，在制程上，Gate poly 和 implant 上作相应调整，嚷Vt是正的。缺点是栅极漏电上升（higher gate leakage current），同时最大Vg 约在7V左右。