科研动态

  • 2026-07-14
    AI算力爆发、新型电力系统加速落地背景下,高压功率器件成为数据中心、智能电网、固态保护设备的核心刚需,而SiC JFET因低损耗、高可靠特性成为技术高地。近日,深圳平湖实验室第三代跃升研究团队依托自有8英寸碳化硅中试平台完成关键技术攻关,成功推出750V沟槽型SiC JFET器件,其关键技术指标达到国际先进水平。同时攻克制约量产一致性的工艺耦合难题,为我国高端碳化硅功率器件自主可控补上重要一环。 图一 8英寸750V沟槽型SiC JFET晶圆照片   一、国产大尺寸沟槽型高性能SiC JFET标杆 本次研发成果全部基于深圳平湖实验室自主搭建、面向产业验证的8英寸 SiC中试平台开发,是国内少数实现8英寸大尺寸沟槽型SiC JFET完整工艺闭环的自研成果。 器件击穿电压超过920V,耐压冗余充足,适配750V主流高压直流应用;核心指标比导通电阻低至0.75mΩ・cm²,导通损耗大幅降低,功率密度显著提升。 为覆盖多元产业需求,研究团队同步落地4款产品(16mΩ、35mΩ、80mΩ、165mΩ),可灵活适配多...
  • 2026-07-08
    近日,深圳平湖实验室氮化铝研发团队,在氮化铝(AlN)功率器件研发领域取得重要进展,通过核心工艺优化实现关键性能跃升,两类核心器件指标双双刷新全球公开文献报道纪录,为我国超高压、极端环境电力电子装备发展筑牢核心技术根基。 氮化铝(AlN)是第四代半导体核心材料,拥有极宽的禁带宽度和超高的导热率两大“硬核优势”,天生适合制造能承受超高压、大功率,还可耐高温、抗辐射的功率器件。未来,这类器件将在超高压直流输电、航空航天、深海及地下勘探等极端场景中发挥关键作用,让电力电子设备更高效、更小巧。 但想把氮化铝的优异材料特性,变成高性能实用器件,工艺难度极大。此次,深圳平湖实验室继成功研发国内首个氮化铝/富铝镓氮高电子迁移率晶体管(HEMT)后,再次刷新全球同类器件公开报道最优值。 PART 01 氮化铝肖特基势垒二极管(SBD) 氮化铝肖特基二极管(SBD)相当于电力“稳流阀”,在高压电路中防止电流倒流,核心是看能扛多高电压、效率多高。 团队通过系统性地优化器件制备工艺流程,对钝化、欧姆接...
  • 2026-06-12
    近日,深圳平湖实验室第四代半导体研究团队与新技术工程部团队传来喜讯:在氧化镓表面平坦化与无金欧姆接触工艺上双双取得重要进展。团队基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)的氧化镓外延片,利用无金工艺实现了8E-7 Ω cm²(的比接触电阻率并同时开发了氧化镓外延片表面平坦化新工艺,使氧化镓表面均方根粗糙度降至0.107nm,两项核心指标均达到业界最优水平,为我国第四代半导体自主可控与产业化落地再添关键支撑。 氧化镓是当前全球重点攻关的超宽禁带半导体核心材料,具备耐高压、耐高温、大功率等突出优势,是下一代高功率电力电子器件的理想选择。然而,长期以来,两大技术瓶颈制约着氧化镓器件走向量产:一是电极接触依赖贵金属金,成本高、热稳定性差;二是外延片表面粗糙,易引发缺陷与电场集中,影响器件可靠性。此次深圳平湖实验室研究团队一次性破解两大行业难题。 一、无金欧姆接触工艺:不用黄金造电极,成本降 90%,性能更稳 氧化镓欧姆接触工程长期依赖金(Au)基体系,而无金(Au-free)欧姆接触是实现量产落地与产业自主可控的关键...
  • 2026-05-27
    5月24—28日,第38届IEEE国际功率半导体器件与集成电路年会(ISPSD 2026)在美国拉斯维加斯召开。作为功率半导体领域的"奥林匹克",ISPSD是全球最具影响力的顶级学术会议,录用标准极为严苛。本届大会共录用165篇论文(含Oral报告58篇),集中展示全球前沿成果。 深圳平湖实验室6篇论文入选(2篇Oral、4篇Poster),以第一单位发表论文数量居国内新型科研机构首位,在全球各类机构中排名第七。实验室以"科研牵引、中试验证"贯通创新链,成立三年来持续在国际顶尖舞台刷新纪录,此次突破标志着实验室的学术影响力与技术话语权再上新台阶。 此次深圳平湖实验室入选的6篇论文,全面覆盖SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)及第三代半导体跃升等关键方向,精准聚焦行业前沿热点与核心技术瓶颈,也是实验室坚持前沿探索与产业攻坚并重的有力印证。 未来,实验室将持续深耕第三代、第四代功率半导体核心技术研发,立足产业实际突破技术瓶颈,着力打造高水平功率半导体创新科研平台,以实打实的研发成果赋能产业发展,为全球半导体行业技术进步贡献本土创...
  • 2026-05-20
    在半导体世界,有一类器件被称为“高压命脉”——光导开关。它是高压直流输电、先进雷达、脉冲功率装置的核心,谁掌握了更高耐压、更快响应的光导开关,谁就握住了未来超高压科技的钥匙。   近日,深圳平湖实验室第四代半导体团队再获重大进展:继前期成功研发万伏级垂直结构氧化镓光导开关后,团队利用镓仁半导体生产的国产氧化镓材料,开发出具备超快响应、超高开关比、超万伏耐压能力的Mg掺杂氧化镓光导开关。得益于Mg掺杂引入的深能级补偿效应,该器件耐压突破 220 kV/cm,开关比高达 1×10¹¹,关断时间小于1 ns,一举刷新纪录,在第四代半导体赛道实现跨越式领跑。 PART 01 挑战 “无止境” :超万伏级氧化镓光导开关持续提升 时间回溯到2026年2月,深圳平湖实验室第四代半导体团队成功研发万伏级垂直结构氧化镓光导开关,击穿电压超10000V,动态导通电阻低于10欧姆,响应时间进入亚纳秒量级,为我国氧化镓万伏器件走向产业化奠定了坚实基础。 但科研的脚步从未停歇。深圳平湖实验室第四代半导体团队秉...
  • 2026-04-23
    近日,深圳平湖实验室与无锡北京大学电子设计自动化研究院(以下简称“北大EDA研究院”)及下属公司芯怀科技达成深度技术合作,在基于神经网络的 GaN HEMT 功率器件建模领域取得重要进展。双方联合研发成果已成功集成至芯怀科技自主研发的智能器件建模软件iMoB(Intelligent Model Builder),这一成果是国产 EDA 工具链与 AI 建模技术的深度融合,显著提升器件设计效率与精度,高效破解功率半导体电路设计与优化的行业难题。 双方合作成果集成的iMoB软件是一款面向多样化器件类型的通用AI建模工具,通过神经网络架构自动学习器件端口的非线性行为,其建模方案具备良好的通用性,能够支持传统硅基器件、先进制程多栅器件(FinFET、GAA等)、新型二维材料器件(MoS₂等)等各种半导体器件的建模,并支持向多款商用电路仿真软件的导入。该工具应用于宽禁带半导体领域,以解决GaN HEMT建模中长期存在的挑战。在合作过程中,双方团队基于实测数据与物理仿真数据,利用iMoB平台成功研发了针对GaN HEMT的专业建模模...
  • 2026-04-08
    深圳平湖实验室第四代材料器件研究团队和南方科技大学化梦媛副教授研究团队合作在《Journal of Vacuum Science & Technology A》国际期刊上发表题为“Vertical β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes with Low Surface Roughness”的研究论文,开发了低粗糙度氧化镓刻蚀工艺,探究了表面粗糙度、氧空位缺陷等对氧化镓肖特基势垒二极管(SBD)器件性能的调控机制。陈嘉祥博士是该文的第一作者。 卤化物气相外延(HVPE)是制备氧化镓外延层的主流商用方法之一,具备高生长速率的优点,但其厚膜外延在CMP抛光后普遍存在表面粗糙度较大和表面杂质等问题。采用感应耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)等方法可去除表面沾污,但刻蚀过程中易产生副产物、引入刻蚀损伤和表面缺陷,导致表面粗糙度增大,从而降低表面质量、劣化器件的导通与耐压特性。如何实现低粗糙度、高质量的肖特基接触是实现高性能氧化镓器件亟需克服的关键难点。 本工作系统研究了HVPE的氧化镓外延在不同刻蚀工艺处理后,其表面形貌、氧空位缺陷演化规律...
  • 2026-04-02
    深圳平湖实验室第四代半导体材料器件研究团队的刘妍博士和李翔博士近期在《Micromachines》上发表题为“High-Indium-Composition, Ultra-Low-Power GaAsSb/InGaAs Heterojunction Tunnel Field-Effect Transistors”的文章。 该文基于TCAD仿真,系统研究了GaAsSb/InGaAs隧穿场效应晶体管中GaAsSb层p型掺杂浓度与本征InGaAs层In组分对器件性能的影响,并开展了实验验证。研究结果表明,器件最优性能并非出现在In组分与InP衬底晶格匹配的0.53的结构中,而是在In组分较高(0.58左右)时实现。经参数优化后,器件在VDS=VGS=0.5 V条件下,亚阈值摆幅低至13.51 mV/dec,导通电流可达35.39 μA/μm。该研究为高性能超低功耗III-V族隧穿场效应晶体管提供了兼具应用前景与工艺可实现性的材料体系,并给出了清晰明确的器件设计指导。 基于GaAsSb/InGaAs异质结的隧穿场效应晶体管器件示意图及该器件对应能带图   In组分对器件性能的影响   期刊简介: 《Micromachines》是由MDPI出版的一...
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