耐压高达1.7kV的硅基板GaN类功率元件试制成功
来源：LED环球在线 作者：--- 时间：2011-06-03 00:00
日本新一代功率元件技术研究会试制出了耐压高达1.7kV的GaN类功率半导体元件（以下称为GaN类功率元件），并在功率半导体国际学会“ISPSD2011”（美国圣地亚哥，2011年5月23日~26日举行）上发布。该元件为了降低成本而在硅基板上制成。1.7kV的耐压作为使用硅基板的GaN类功率元件而言是很高的。使用的硅基板的口径为4英寸。另外，新一代功率元件技术研究会是由古河电气工业和富士电机（成立之时为富士电机先端技术）共同发起的，是一个研发GaN类功率元件的组织。
试制元件是将GaN层和AlGaN层叠，使其产生二维电子气的HEMT构造，并与设有栅极绝缘膜的MOS构造相结合而成。另外，还采用了在栅极正下方开凹槽（Recess）的构造。从硅基板侧（下侧）开始，依次积层了多层膜缓冲层、掺杂碳（C）的GaN层、无掺杂GaN层和AlGaN层。
此次通过加厚外延层、减薄无掺杂GaN层及设置具有高电阻值的缓冲层等方法，提高了耐压。具体为外延层厚度为7.3μm,位于AlGaN层下方的无掺杂GaN层厚度为50nm.
关于缓冲层，此次在原来的多层膜上面设置了掺杂碳（C）的GaN层，从而提高了电阻值。凹槽深度为40nm,当栅极漏极间距离为18μm时，获得了1.7kV的耐压。此时的导通电阻为11.9mΩcm2.当栅极-漏极间距离为12μm时，耐压为1.21kV、导通电阻为7.1mΩcm2.
栅极-漏极间距离为12μm的品种，其阈值电压为+2V,可常闭工作。据悉，此外栅极部还设有场板，由此抑制了电流崩塌，这也是其的一个特点。
