2018年12月20-22日,由中国材料研究学会发起,联合国家新材料产业发展专家咨询委员会,共同主办的“2018中国新材料产业发展大会”在南京召开。会议旨在服务国家新材料发展战略,服务新材料特色产业,服务新材料创新创业。除开幕式及大会报告外,大会共设立了半导体材料、生物医用材料、汽车新材料、纳米材料、绿色建材、高温合金等17个分会。
第三代半导体产业技术创新战略联盟、国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)受大会组委会委托承办了半导体材料分会。深圳第三代半导体研究院、北京国联万众半导体科技有限公司作为协办单位共同组织了此次分会。分论坛的主席是中国工程院屠海令院士、第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长、国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长吴玲。分论坛秘书长由第三代半导体产业技术创新战略联盟秘书长于坤山担任。半导体材料分会分碳化硅技术及应用、氮化镓技术与应用两个分部。众多知名专家学者介绍了第三代半导体技术与产业的新进展,就第三代半导体发展的新动力共同进行了讨论。
半导体材料分会会议现场
徐现刚 山东大学教授
盛 况 浙江大学特聘教授
12月20日下午召开了碳化硅技术及应用分会,山东大学徐现刚教授和浙江大学盛况教授共同主持了会议。
陈秀芳 山东大学教授
山东大学陈秀芳教授做了“SiC 单晶研究进展”报告,主要将讲述课题组近期在大尺寸SiC单晶生长及应用方面的成果。
汤晓燕 西安电子科技大学教授
西安电子科技大学汤晓燕教授做了“SiC 功率MOSFET 技术发展趋势分析” 报告,汤教授针对SiC功率MOSFET的应用前景,目前国内外的发展现状,国内面临的主要技术瓶颈,国内外的技术发展趋势以及主要的技术问题进行分析。相关的技术问题包括:阈值电压的稳定性问题,高电流密度高阈值器件的折中困难,高温高压工作的可靠性问题等。
张峰 中国科学院半导体研究所研究员
中国科学院半导体研究所张峰研究员做了“宽禁带半导体SiC 器件研究进展”的报告,报告围绕第三代半导体SiC功率器件的研究,依次介绍SiC衬底和外延的研究历程和进展,然后着重介绍SiC电力电子器件,主要包括肖特基二极管,MOSFET和IGBT。针对目前SiC功率器件的研究热点和最新进展,重点介绍SiC基MOSFET器件的发展过程,及其在SiC功率器件中起到的承上启下作用。最后给出SiC材料与器件发展的总结和展望。
李俊焘 中物院微系统与太赫兹研究中心固态高压微系统技术研究室牵头副主任
中物院微系统与太赫兹研究中心固态高压微系统技术研究室牵头副主任李俊焘做了“SiCGTO 脉冲功率开关研究进展”的报告,报告介绍了SiC门极关断晶闸管(GTO)器件的器件设计及脉冲电流表征。通过实验完成基于新型结终端扩展结构的GTO器件其击穿电压大于8kV,器件在25℃室温条件下测试在100A/cm2时正向压降为3.7V。通过在低电感的电容放电回路中进行脉冲放电实验获得其脉冲放电能力,在1000V条件下脉冲放电半正弦周期为1us,峰值电流可达到5kA,电流上升率为15kA/us。
郭清 浙江大学副教授
浙江大学郭清副教授做了“新型碳化硅电力电子器件探索研究”的报告。报告讨论了。国内外SiC MOSFET技术的发展状况进行介绍,并重点讨论SiC超级结器件技术的发展现状和趋势。
李南坤 上海巴玛克电气技术有限公司副总经理
上海巴玛克电气技术有限公司副总经理李南坤做了“SiC-Mosfet 功率模块在感应加热电源上的应用技术”报告,报告着重介绍了应用碳化硅(SiC)功率器件应用频率580kHz(100-1100kHz),采用全数字式DSP+CPLD控制,逆变采用风冷结构,效率、功率因素、可靠性均超过现有IGBT和MOSFET技术。
杨 霏 国家电网公司全球能源互联网研究院功率半导体所副总工程师兼工艺开发室主任
国家电网公司全球能源互联网研究院功率半导体所副总工程师兼工艺开发室主任杨霏做了“电网用高压大功率SiC 器件研究进展”报告。报告针对未来电网中能源互联网急需的3.3kV及以上电压等级碳化硅电力电子器件(包括二极管、MOSFET、IGBT等)目标,提出对碳化硅衬底、外延、芯片性能、大功率封装等方面的技术需求,分析国内外在高性能单晶衬底、厚外延、芯片结构和高电压大电流封装等方面的研究进展,提出国内的研究思路和取得的成果。
氮化镓技术及应用分会 会议现场
沈波 北京大学理学部副主任、北京大学宽禁带半导体研究中心主任,教授
闫春辉 深圳第三代半导体研究院首席科学家
12月21日下午召开了氮化镓技术与应用分会,北京大学理学部副主任、北京大学宽禁带半导体研究中心主任沈波和深圳第三代半导体研究院首席科学家闫春辉共同主持了会议。
郑有炓 中国科学院院士、南京大学教授
中国科学院院士、南京大学教授郑有炓做了题为“GaN 技术现状及其发展趋势”的报告。他指出GaN是继第一代半导体(Si,Ge),第二代半导体(GaAs、InP)之后于上个世纪九十年代后期发展起来的第三代新型半导体材料。作为第三代半导体材料,GaN凭借宽广能隙,全体系、全组分直接能隙,强压电、铁电性的强极性等材料特性,在固态照明技术、固态紫外技术,电力电子技术,微波射频技术等方面具有广泛的应用。
马晓华 西安电子科技大学教授
西安电子科技大学马晓华教授做了“宽禁带半导体电子材料和器件研究进展与展望”的报告。报告指出常规AlGaN/GaN毫米波器件在高输出功率方面有较显著的优势。马教授团队通过工艺提升(低损耗刻蚀、原位氧化技术、图形化欧姆接触)与结构改进(半浮空栅结构、Fin沟道器件结构),有效提高了GaN毫米波器件的效率。
徐科 中国科学院苏州纳米所研究员
中国科学院苏州纳米所徐科研究员作了“氮化镓晶体生长与应用”报告。徐老师团队研究了GaN单晶的生长技术,具体方法是氨热生长方法和助熔剂生长方法。研究了HVPE方法直接在蓝宝石衬底上生长纳米结构。通过对生长界面调控和应力调控,对极低位错GaN单晶材料生长进行了初步探索。最后对同质外延生长GaN表面倾斜角进行了研究。
陈敬 香港科技大学教授
香港科技大学陈敬教授做了“硅基氮化镓横向功率电子技术的近期发展”报告。报告就两个方面阐述硅基横向氮化镓功率器件的可靠性及稳定性研究:1) 通过功率集成大幅度改善栅极可靠性; 2)进一步研究除动态导通电阻(Dynamic Ron)之外的其他动态特性对于器件工作条件的影响。最后,本报告还将介绍氮化镓的绝缘栅常开型场效应管 (E-mode MISFET)的近期发展。
介万奇 西北工业大学教授
西北工业大学介万奇教授做了“新型半导体辐射探测材料制备技术与应用探索”的报告。报告从以下几个方面对该材料的制造技术和工程化应用进行探讨:(1) 碲锌镉辐射探测材料的单晶生长技术的发展;(2) 碲锌镉探测器单元与成像器件的设计与制造;(3) 碲锌镉探测器在核安全监控领域的应用;(4) 碲锌镉多能谱成像模块在核医学领域的应用前景分析;(5) 碲锌镉多能谱成像模块在安检和工业在线检测领域的应用用前景分析。
肖志国 路明科技集团董事长兼首席科学家,教授级高工
路明科技集团董事长兼首席科学家,教授级高工肖志国做了“全光谱LED和激光VCSEL研究进展及产业趋势”的报告,报告从半导体光电子器件角度出发,针对全光谱LED和VCSEL的研究进展和应用状况等方面,分别阐述探讨了全光谱LED和VCSEL的产业发展趋势。
张乃千 苏州能讯高能半导体有限公司董事长
苏州能讯高能半导体有限公司董事长张乃千做了“氮化镓功率电子器件技术与应用”报告。报告介绍了GaN功率电子器件在开关损耗和开关速度上的优势,以及GaN器件的大规模商用面临的一系列挑战。报告从材料、器件设计、封装与测试技术等多个维度对技术挑战进行了介绍并提出了相应的关键技术。最后,通过对近期一系列技术进展,展示了GaN器件在多种应用电路中的优势,为规模化商用奠定基础。
郭世平 中微半导体设备(上海)有限公司副总裁 & MOCVD产品事业部总经理
中微半导体设备(上海)有限公司副总裁 & MOCVD产品事业部总经理郭世平做了“GaN/AlN 外延技术与应用的研究现状与进展”报告。报告介绍了MBE与HVPE方法外延生长GaN的工艺技术与应用。重点介绍了MOCVD在GaN、AlN外延结构生长的应用,主要包括以下几个方面:在图形化蓝宝石衬底上生长GaN,在PVD AlN 缓冲层上生长GaN,大规模生长蓝光与绿光LED,生长InGaN太阳能电池,在SiC衬底上生长GaN,在N极性面生长GaN以及Si基GaN生长面临的挑战。
吴少兵 中国电子科技集团公司第五十五研究所高级工程师
中国电子科技集团公司第五十五研究所高级工程师吴少兵做了“GaN 毫米波/亚毫米波功率放大器的研制进展”报告。毫米波亚毫米波器件在无线通信、成像系统、精确制导等领域具有广泛应用。基于GaN的毫米波亚毫米波器件及电路,具有功率密度高,频率特性好,尺寸小,可靠性好的优势,是目前高频功率器件的研究热点。中国电科五十五所在自主可控的原则上,基于现有设备,解决了高迁移率材料结构及制备技术、低寄生器件工艺、小尺寸栅结构制备等关键技术,成功开发了GaN 100nm及50nm工艺。基于GaN100nm工艺先后实现了W波段1W,2W,4W的GaN功率MMIC产品,功率密度等指标达到国际先进水平。基于GaN 50nm工艺实现了首款160GHz及220GHz GaN功率放大器芯片。
在“国家优势新材料产业展”上,第三代半导体产业技术创新战略联盟、国家半导体照明工程研发及产业联盟、深圳第三代半导体研究院、北京国联万众半导体科技有限公司等单位集中展示了第三代半导体材料方面的组织、研发进展,引起了众多参会材料专家们的关注与好评。
稿件由第三代半导体产业联盟提供