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摘要: 深圳平湖实验室使用国产的全自动化激光剥离系统,对激光剥离的机理进行深入研究、系统优化激光剥离工艺参数,2025年6月实现SiC激光剥离的单片总损耗≤75μm,单片成本降低约26%,达到国际先进水平,已完成三批次的小批量验证,良率100%。 这是一项令人振奋的技术突破!核心性能指标达到国际先进水平,在关键技术及设备上实现了自主可控,保障了供应链安全,降低了对外依赖风险,工艺成熟可靠,可快速实现产业化。 SiC材料及器件具有高温、高频、高耐压、高功率、抗辐射等优异性能,在新能源汽车、光伏新能源、轨道交通和智能电网等领域具有巨大的应用前景。 当前SiC大规模化应用的进展不如预期,主要原因在于SiC的成本还是相对较高,从SiC器件的成本模型可以发现,SiC衬底占比最高,达50%,是规模化应用最关键一环。因此SiC衬底降本、提质是促进SiC大规模应用的关键路径之一。打开SiC衬底的成本来看,SiC材料占比高达70%,而且接近一半是在切割中损耗掉了,所以降低SiC材料的切割损耗,又是降低SiC衬底成本的关键路径...
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氮化镓(GaN)外延结构复杂,包含缓冲层,超晶格层,钝化层,势垒层等等,这些层的厚度和掺杂会影响外延的质量和器件的性能,比如超晶格层的结晶度和周期的厚度影响位错密度,而势垒层的厚度影响阈值电压和导通电阻。因此工艺研发需要合适的表征手段来监控GaN外延质量,并提出以下需求 a)能够表征不同外延层的厚度/结晶度/掺杂; b)无损/快速/低成本,可以应用于生产线上; c)能够测量晶圆不同位置数据(mapping),获得均匀性指标;TEM可以直观且准确的完成需求a,但是b和c无法满足,业界一般需要使用高分辨X射线衍射仪(HRXRD) 来满足这些需求,因此需要建立完整的表征方案。 本方案使用的机台为X射线衍射仪XRD (Bruker JV-DX),可以获得: a) AlGaN 势垒层的厚度; b) 超晶格[AlN/AlGaN] 周期的厚度; c) AlGaN层Al组分的掺杂。 图1显示了使用X射线反射谱(XRR),测量GaN晶圆上不同位置表面AlGaN 势垒层厚度的原始数据和计算结果,经过透射电镜标定,可以测量出0.2nm的...
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深圳平湖实验室分析检测中心赵双博士及相关作者近期在《Material Science in Semiconductor Processing》期刊上发表题为“A Comparative Study of Threading Dislocations in AlGaN/GaN Heterostructures Grown on Si Substrates with Different Buffer Structures”的文章。 如何对GaN异质外延缺陷密度及类型进行快速、全面、准确地表征分析一直是业界的难题之一。该论文综合采用电子通道衬度成像(ECCI)、缺陷选择性刻蚀、高分辨X射线衍射(HRXRD)、透射电镜(TEM)等技术,对两种不同缓冲层工艺的GaN-on-Si异质外延样品的贯穿位错密度、类型辨别展开了对比性的分析研究。该研究通过结合自行开发的位错自动算法识别技术,构建了一套快速、全面、准确的位错评估方法和框架。此外,联合技术表征结果表明,本工作中的超晶格缓冲层样品相比于渐变AlGaN缓冲层样品具有更低的近表面贯穿位错密度,XTEM结果揭示了其源于前者更优异的位错阻挡能力。本工作为GaN-on-Si功率器件及其他异质外延体系的位错表征提供...
实验室简介
深圳平湖实验室成立于2022年8月,下设多个先进功率半导体课题组及相关管理支撑部门。研发部门承担科研攻关任务,开展前沿探索、应用基础研究、重大技术攻关、产业应用示范等工作,提供知识产权,推进科技成果转移转化。管理支撑部门负责财务、人事、行政、科研项目管理、运营与质量管理、党建、纪检、审计等业务,保障实验室业务的有序开展。