據(jù)報道，近日，CEA Tech下屬研究所Leti已開發(fā)出一種與CMOS無塵室兼容的8英寸硅基氮化鎵（GaN-on-Si）工藝技術(shù)，既能保持半導(dǎo)體材料的高性能，成本又低于現(xiàn)有的碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）技術(shù)。
該研究所在IEDM 2023會議的一場演講中表示，目前用于電信或雷達(dá)的GaN高電子遷移率晶體管 (HEMT) 技術(shù)采用的是小型GaN-on-SiC襯底，需要在專用無塵室中進(jìn)行處理。
值得注意的是，用于生長GaN層的高性能SiC襯底非常昂貴，而且只有相對較小的尺寸。而該研發(fā)項目在CMOS兼容的無塵室中相繼開發(fā)了直徑為8英寸和12英寸的GaN-on-Si，旨在以降低襯底成本，并從現(xiàn)有的高性能無塵室設(shè)施中獲益。
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因此，在功率密度方面，CEA-Leti的GaN-on-Si技術(shù)在28 GHz的性能正逐步超越GaN-on-SiC技術(shù)。
CEA-Leti 科學(xué)家 Erwan Morvan表示，這項研究的目標(biāo)是通過與8英寸CMOS兼容的GaN-on-Si技術(shù)，在約30GHz下達(dá)到現(xiàn)有最先進(jìn)的GaN HEMT性能，并與GaN-on-SiC技術(shù)競爭。
Erwan Morvan認(rèn)為，與CMOS兼容的8英寸硅基SiN/AlN/GaN MIS-HEMT技術(shù)在5G/6G基礎(chǔ)設(shè)施、衛(wèi)星通信、無人機(jī)探測雷達(dá)或地球觀測等應(yīng)用中潛力較大。利亞這項技術(shù)制作的器件，在保持高功率密度、高效率、重量輕和結(jié)構(gòu)緊湊的同時，還能降低設(shè)備成本。
據(jù)悉，這項工作中開發(fā)的器件專為射頻放大器和開關(guān)而設(shè)計，可用于30GHz左右的這些應(yīng)用。
雖然這項工藝技術(shù)的可靠性測試才剛剛開始，但 CEA-Leti 將在這一領(lǐng)域持續(xù)開展研發(fā)工作，包括提高其 MIS-HEMT 晶體管的原始輸出功率和效率，集成其改進(jìn)的工藝模塊以提高器件性能并將工作頻率提高到100GHz以上，以及在12英寸硅晶片上實現(xiàn)芯片的3D集成。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac編譯）
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