台湾之光在瑞典 研发出革命性半导体材料(图)
来自台湾的陈志泰博士替全球半导体材料带来革命性突破!不仅总磊晶层厚度薄20倍,还可承受电压可达1500伏特以上!图为晶圆示意图。(图片来源:youtube视频截图)
【看中国2019年7月7日讯】来自台湾的陈志泰博士替全球半导体材料带来革命性突破!其研究团队以独特的磊晶技术,制造氮化镓成长在碳化矽基板这项材料,缺陷比起传统方式减少100至1000倍、总磊晶层厚度薄20倍,还可承受电压可达1500伏特以上。此研究不仅登上了国际期刊Applied Physics Letters,而且他与瑞典教授共同创办的SweGaN AB半导体材料公司,今年也被瑞典媒体评选是瑞典33大最具潜力新创公司。
据《LTN》报导,传统矽晶半导体因发展局限面临瓶颈,学界和产业界不断寻找新一代的半导体材料替代。陈志泰表示,团队已突破传统磊晶技术,寻找到温度、压力跟化合物比例的特殊最佳配方,使全世界看到新的可能性。
陈志泰称,此材料将能用来制作高频高功率电子元件,主要应用在太空与国防等领域,更是未来电动车与5G网络基地台的关键性材料。
陈志泰也说,传统磊晶技术因异质磊晶结构的晶格不匹配,不同分子之间大小差异造成错位,而让材料产生缺陷。传统方式试图加入很多缓冲层来减少缺陷,所以厚度通常在2000纳米至6000纳米,但是厚度越厚,则电阻越大,产生的热就会越多,并造成散热较差,而且因结构缺陷密度高,电压只能承载650伏特。
陈志泰的团队克服许多限制找到新的磊晶成长方式,其指出,团队研发出来的方法,可有效抑制结构缺陷发生,缺陷比起传统的少100~1000倍。几乎完美的缓冲层,使材料厚度只有不到300纳米,比起传统方式薄20倍!承载电压更可以达到1500伏特以上!
陈志泰表示,在碳化矽和氮化镓的合成材料中,他们为全球第一个能把材料做到这么薄,同时结合了碳化矽和氮化镓的优势:碳化矽则有很好的临界电场且散热好;氮化镓具有很高的电子迁移率。
此外,合成的材料同时能承受高电流跟高电压,电压可涵盖目前任何应用,电流则比第二代半导体砷化镓高出5倍以上。
研究磊晶技术已长达15年的陈志泰称,他原本在台湾的台大凝态中心和中央研究院原子与分子研究所,由陈贵贤博士跟林丽琼博士领导的实验室进行磊晶技术研究,但因为看中瑞典应用面的研究,因此2009年去瑞典的林雪平大学(Linköping University)深造。
陈志泰5年前与教授Erik Janzén、Olof Kordina共同创办公司SweGaN AB。未来他希望跟台湾会有更密切的连结,一同跟台湾的半导体产业再往前突破。
责任编辑:许天乐
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