重大進展！我國實現晶圓級Si—GaN單片異質集成共源共柵晶體

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近日，西安電子科技大學微電子學院關於硅與氮化鎵異質集成芯片論文在國際半導體器件權威期刊IEEE Transactions on Electron Devices上發表。

圖片來源：西安電子科技大學新聞網

據悉，郝躍院士團隊提出了一種轉印和自對準刻蝕方法，並首次實現了晶圓級的Si-GaN單片異質集成的共源共柵晶體管。這項技術和方法有望實現多種材料的大規模異質集成並基於此製造功能多樣化的器件和電路，避免了昂貴且複雜的材料異質共生技術或晶圓鍵合工藝。通過轉印和自對準刻蝕的新技術，使得硅器件與氮化鎵器件的互連距離縮短至100μm以下，僅為傳統鍵合線長度的5%。

據估算，新型的共源共柵晶體管可以比傳統鍵合方法減少98.59%的寄生電感。Si-GaN單片異質集成的共源共柵晶體管的閾值電壓被調製為2.1V，實現了增強型器件。該器件柵壓擺幅在柵漏電低於10-5mA/mm的範圍內達到了±18V。經過大量器件測試和可靠性試驗後，芯片之間的性能具有良好的一致性，這充分證明了轉印和自對準刻蝕技術實現晶圓級單片集成共源共柵晶體管的巨大潛力和優勢。

據西安電子科技大學新聞網報道，此次是西安電子科技大學團隊首次實現了晶圓級硅與氮化鎵單片異質集成的增強型共源共柵晶體管,取得了硅和氮化鎵晶圓級單片異質集成新突破。該新技術避免了昂貴複雜的異質材料外延和晶圓鍵合的傳統工藝技術，有望成為突破摩爾定律的一條有效技術路徑。

【來源：中電網】

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