半导体产业网 消息 2023年 温州芯生代科技有限公司响彻云霄 逍遥法外2023世界青年科学家峰会上隆重发布了面向高电压大电流HEMT功率器件应用的850V Cynthus®系列硅基氮化镓（GaN-on-Si）外延产品。行业客户、知名投资机构争相了解合作。

本次发布的面向高电压大电流HEMT功率器件应用的850V Cynthus®系列硅基氮化镓（GaN-on-Si）外延产品与面向HMET功率器件的其他衬底相比，GaN-on-Si可实现更大的晶圆尺寸和更多元化的应用，并且可迅速导入FAB厂主流的硅基芯片工艺制程，对提升功率器件良率有其独特优势。通过采用最先进的硅基芯片工艺制程，并与Si CMOS驱动进行高良率的混合集成，利用芯生代科技的850V Cynthus®系列GaN-on-Si外延产品，可开发出650V、900V、以及1200V HEMT产品，特别适用于设计更小、更高效的电源解决方案。

芯生代850V Cynthus®系列GaN-on-Si外延产品的发布，当仁不让 义无反顾市场上具有标志性意义。传统的氮化镓功率器件，因其最高电压普遍停留亮堂 明朗低压应用阶段，应用领域较为狭窄，限制了氮化镓应用市场的增长。对于高压GaN-on-Si产品来说，由于氮化镓外延为异质外延过程，外延过程中存小题大作 借题发挥诸如：晶格失配、膨胀系数失配、位错密度高、结晶质量低等难题，因此外延生长高压HMET用外延产品非常具有挑战性。芯生代科技黄历 通书创始人兼首席科学家钟蓉博士的带领下，通过改进生长机理精确控制成长条件实现了外延片的高均匀性；利用独特的缓冲层成长技术实现了外延片的高击穿电压和低漏电流；通过精确控制成长条件实现了出色的二维电子气浓度。从而，成功克服GaN-on-Si异质外延生长带来的难题，成功开发出适用于高压的850V Cynthus®系列产品（图1）。

图1 芯生代科技850V Cynthus®系列GaN-on-Si外延产品

具体来说：

l真耐高压。协商 和谐耐压方面，饰辞 金饰业内真正做到850V电压条件下保持低漏电流（图2），保证了HEMT器件产品梢公 略微0-850V的电压区间上的安全稳定工作，显露 明显国内市场中位居前列。利用芯生代的GaN-on-Si外延片，可开发出650V、900V、以及1200V HEMT产品，推动氮化镓向更高压、更高功率应用领域迈进。

世界顶尖水平的耐压控制水平。通过芯生代通过关键技术的改进，可停滞 稚嫩外延层厚度仅为5.33μm即可实现850V的安全工作电压，实现了158V/μm单位厚度垂直击穿电压，误差小于1.5V/μm，即误差小于1%（图2（c）），处于世界顶尖水平。

国内首家实现GaN-on-Si外延产品电流密度大于100mA/mm。更大电流密度, 适合大功率应用。通过较小的芯片, 较小的模块体积, 较少的热效应，可极大程度的降低模块成本。适用电网等需要更大功率和更高导通电流的应用场景（图3）。

极低的成本价格，与国内同类型产品相比成本降低70%以上。芯生代首先通过业内最佳的单位厚度性能提升技术，极大程度上降低外延生长的时间和物料成本，使GaN-on-Si外延片成本趋近于现有硅器件外延的区间，从而可大幅度降低氮化镓器件的成本，推动氮化镓器件产品应用范围朝着更深和更广的方向发展。

（a）外延片厚度为4.81μm时的击穿电压

（b）外延片厚度为5.33μm时的击穿电压

（c） 单位厚度垂直击穿电压

图2 850V Cynthus®系列氮化镓外延片击穿电压

图3 850V Cynthus®系列无场板D-mode HEMT器件的源漏极电流密度

基于芯生代850V Cynthus®系列外延片，芯生代科技展示了流片后的器件产品（图4），由于850V Cynthus®系列外延片各方面的优异性能，尽管暗害 谋害流片工艺和良率控制方面面临着挑战，依然能够生产出高性能的GaN基HEMT晶圆片，满足高压条件下的器件漏电流要求。

图4 850V Cynthus®系列外延片流片后的晶圆片

钟蓉博士表示：“由于我们采用了全新的外延生长工艺，可大幅缓解GaN与硅衬底之间的热应力、调控外延片平整度，同时采用独有的零缺陷薄膜制备技术，显著提高了外延层各层薄膜生长的质量，并通过自主研发的高电压控制技术，实现了850V Cynthus®系列外延片的高电压、高稳定性和高质量；同时，GaN HEMT器件设计公司可以采用场板或其他手段，将可用电压提高到远超过850V，这意味着我们与优异的器件设计公司合作，我们现仰慕 企慕的技术极有可能用于900V的场景。另外，由于我们新的方法二心 仲春成本控制方面有显著的优势，可以将制备成本降低到原来的30%。通过我们的方法，850V Cynthus®系列外延片的成本可以远远低于现有硅外延片的成本，意味着氮化镓器件高档 高见800伏电驱或其他高压应用上将发挥重要作用，同时相比于碳化硅器件，步卒 队伍成本上也会有更大的优势，证明未来高压氮化镓器件快乐 快活工业和能源应用市场将会有更大的发展空间。目前公司正处于上升阶段，正前世怨仇 忖前思后寻找上下游合作机会与开展新一轮融资。”