Wprowadzono na rynek produkty epitaksjalne GaN HEMT o dużej mocy 850 V

W listopadzie 2023 r. firma Semicorex wypuściła na rynek produkty epitaksjalne GaN-on-Si o napięciu 850 V do zastosowań w wysokonapięciowych i wysokoprądowych urządzeniach zasilających HEMT. W porównaniu z innymi podłożami do urządzeń zasilających HMET, GaN-on-Si umożliwia większe rozmiary płytek i bardziej zróżnicowane zastosowania, a także można go szybko wprowadzić do głównego nurtu procesu wytwarzania chipów krzemowych w fabrykach, co stanowi wyjątkową zaletę w zakresie poprawy wydajności wytwarzania energii urządzenia.

Tradycyjne urządzenia zasilające GaN, ze względu na swoje maksymalne napięcie, zwykle pozostają w fazie zastosowań niskonapięciowych, obszar zastosowań jest stosunkowo wąski, co ogranicza rozwój rynku zastosowań GaN. W przypadku produktów GaN-on-Si o wysokim napięciu, ze względu na epitaksję GaN jest to heterogeniczny proces epitaksjalny, proces epitaksjalny obejmuje: niedopasowanie sieci, niedopasowanie współczynnika rozszerzalności, wysoką gęstość dyslokacji, niską jakość krystalizacji i inne trudne problemy, więc wzrost epitaksjalny wysokonapięciowych produktów epitaksjalnych HMET jest bardzo trudne. Semicorex osiągnął wysoką jednorodność płytki epitaksjalnej poprzez ulepszenie mechanizmu wzrostu i precyzyjną kontrolę warunków wzrostu, wysokie napięcie przebicia i niski prąd upływu płytki epitaksjalnej dzięki zastosowaniu unikalnej technologii wzrostu warstwy buforowej oraz doskonałe stężenie gazu elektronowego 2D dzięki precyzyjnej kontroli warunki wzrostu. W rezultacie pomyślnie pokonaliśmy wyzwania związane z heterogenicznym wzrostem epitaksjalnym GaN na Si i pomyślnie opracowaliśmy produkty odpowiednie dla wysokiego napięcia (ryc. 1).

Konkretnie:

● Rzeczywista odporność na wysokie napięcie.Jeśli chodzi o odporność na napięcie, naprawdę osiągnęliśmy w branży utrzymanie niskiego prądu upływowego w warunkach napięcia 850 V (rys. 2), co zapewnia bezpieczną i stabilną pracę produktów urządzeń HEMT w zakresie napięć 0-850 V, oraz jest jednym z wiodących produktów na rynku krajowym. Wykorzystując płytki epitaksjalne GaN-on-Si firmy Semicorex, można opracować produkty HEMT na napięcie 650 V, 900 V i 1200 V, kierując GaN do zastosowań o wyższym napięciu i wyższej mocy.

●Najwyższy na świecie poziom kontroli wytrzymywania napięcia.Dzięki udoskonaleniu kluczowych technologii możliwe jest uzyskanie bezpiecznego napięcia roboczego 850 V przy grubości warstwy epitaksjalnej wynoszącej zaledwie 5,33 µm i napięcia przebicia pionowego wynoszącego 158 V/µm na jednostkę grubości, z błędem mniejszym niż 1,5 V/µm, tj. błąd mniejszy niż 1% (ryc. 2 (c)), co jest najwyższym poziomem na świecie.

●Pierwsza firma w Chinach, która wyprodukowała produkty epitaksjalne GaN na Si o gęstości prądu większej niż 100 mA/mm.wyższa gęstość prądu jest odpowiednia do zastosowań o dużej mocy. Mniejszy chip, mniejszy rozmiar modułu i mniejszy efekt termiczny mogą znacznie obniżyć koszt modułu. Nadaje się do zastosowań wymagających większej mocy i wyższego prądu w stanie włączenia, takich jak sieci energetyczne (rysunek 3).

●Koszt jest obniżony o 70% w porównaniu z produktami tego samego typu w Chinach.Po pierwsze, Semicorex, dzięki najlepszej w branży technologii zwiększania wydajności jednostkowej grubości, w celu znacznego skrócenia czasu wzrostu epitaksjalnego i kosztów materiałów, tak aby koszt płytek epitaksjalnych GaN-on-Si był bliższy zakresowi istniejących epitaksjalnych urządzeń krzemowych, co może znacznie obniżyć koszty urządzeń z azotku galu i promować zakres zastosowań urządzeń z azotku galu w kierunku coraz głębszych. Zakres zastosowań urządzeń GaN-on-Si będzie rozwijany w głębszym i szerszym kierunku.