9月23日,深圳平湖实验室对外公布第四代半导体研发进展,团队成功制备高性能金刚石肖特基势垒二极管(SBD)以及氢终端金刚石MOSFET功率器件,多项关键指标达到国内领先水平。
金刚石被视作超宽禁带半导体的核心材料,拥有极高击穿场强、载流子迁移率与导热能力,理论上适配高压、高温、高频的极端工况,是轨道交通、航空航天、深地勘探场景的理想功率器件。但金刚石材料掺杂难度大、器件表面稳定性差,一直是全球行业共同面临的技术瓶颈。
据官方介绍,本次推出的金刚石SBD器件,在不增加场板的设计条件下,击穿电压突破3000V,功率巴利加优值超过25MW/cm²,器件能够在500℃高温环境持续工作。同期研发的氢终端金刚石MOSFET,无场板击穿电压达到2500V,BFOM指标31MW/cm²,在400℃环境下器件性能没有明显衰减。团队还验证了器件无金制备工艺,这条路线可以降低后续和传统硅制造产线的兼容门槛,为后续工程化验证打下基础。
深圳平湖实验室作为国家第三代半导体技术创新中心(深圳)运营主体,长期布局碳化硅、氧化镓、金刚石等宽禁带、超宽禁带半导体研究,搭建8英寸功率半导体中试共享平台。金刚石方向属于实验室第四代半导体课题组重点攻关赛道,本次成果是该团队在金刚石功率器件方向阶段性技术突破。
(集邦化合物半导体整理)
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