在200mm规格硅衬底上制造高质量GaN/AlGaN异质结构层

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欧洲研究机构IMEC与其合作伙伴最近成功在200mm规格硅衬底上制造出了高质量的GaN/AlGaN异质结构层，双方目前正合作研究基于氮化镓材料的 HEMT（High electron mobility transistor：高电子迁移率晶体管）异质结构晶体管技术。



这次成功在200mm硅衬底上制出高质量GaN HEMT，标志着在将功率器件引入200mm规格芯片厂进行高效率生产方面取得了里程碑式的成就。（过去此类器件一般是在红宝石衬底上制成的。）

这款基于GaN的MIS-HEMT(金属-绝缘层-半导体HEMT)在制作时使用了应用材料公司生产的MOCVD（金属有机物化学气相沉积）设备，不过大部分生产设备均是采用标准的常规CMOS制造设备。

一般来说，功率管器件的欧姆接触触点以及栅极是采用金材料制作，但是在基于GaN的HEMT中如果仍采用金材料制作这些结构则必须采用特殊的CMOS制程工艺。为了避免采用特殊工艺，IMEC在制作GaN HEMT的欧姆接触时，采用的是非金材料，同时将HEMT管子的肖特基型栅极改为非金金属-绝缘层-半导体结构（MIS）栅极.MIS栅极不仅可以避免采用特殊工艺，而且相比常规HEMT器件（一般采用肖特基势垒栅极结构）其栅漏电电流也低得多（因为栅极不是与沟道直接接触，而是中间存在绝缘层）。