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...

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...

深圳平湖实验室联合深圳市鹏进高科技有限公司，在国产宽禁带半导体功率器件领域取得重大突破！成功攻克1200V沟槽栅SiC MOSFET芯片的核心技术难题，构建了8英寸工艺平台，实现了自主知识产权的高性能1200V沟槽栅SiC MOSFET芯片流片成功。其核心发明专利（专利公开号：CN118610269A）已经获得授权。这标志着我国在自主知识产权的第三代半导体关键器件研发与制造能力上迈上新台阶，将为新能源汽车、光伏储能、工业电源等广泛应用提供强劲而持久的“中国芯”动力！ 8英寸高性能沟槽栅SiC MOSFET结构（专利）示意图及芯片剖面图 1、性能卓越，设计可靠： 静态性能指标实现了业内领先的低比导通电阻（<2.1mΩ·cm²），优于国际主流高可靠厂商的技术水平（如 Bosch G2）；动态特性参数（包括输入电容 Ciss、栅极电荷 Qg、反向恢复电荷 Qrr等）对标国际顶尖工业技术标杆（如 Infineon G2）；整体性能达到国内领先，国际先进水平。 零失效通过1000小时高温反向偏压（HT...

氮化铝（AlN）作为禁带宽度最大的超宽禁带半导体材料，具有高达15.4 MV/cm的击穿场强和高达340W/(m·K)的热导率，是耐高温、耐高压大功率器件的理想材料，也被称为唯一能够满足138-230 kV电网需求的半导体。目前国内关于氮化铝功率器件的报道主要集中在二极管器件。 深圳平湖实验室超宽禁带半导体团队和北京大学沈波教授及南方科技大学宋爱民教授团队合作，成功制备了国内首个氮化铝为垒层、富铝镓氮为沟道的 高电子迁移率晶体管（HEMT）功率器件（见图1）。在没有离子注入和窄带隙材料（如二次外延）等改进欧姆接触电阻和加场板改进击穿电压的情况下，LGD为25 µm的HEMT器件的关态击穿电压和比导通电阻率分别为2045 V和1736 mΩ·cm2。增加LGD至50 µm，器件关态击穿电压和比导通电阻率将分别变为大于3 kV和3012 mΩ·cm2（图2）。后续将继续优化材料性能、欧姆接触、2DEG方阻和器件结构及工艺，进一步提升器件性能。氮化铝HEMT器件的成功制备对加速我国在氮化铝器件方面的研究，突破功率...

6月1日至5日，第37届国际功率半导体器件和集成电路年会（IEEE The 37th International Symposium on Power Semiconductor Devices and Ics, IEEE ISPSD）在日本熊本召开。IEEE ISPSD涵盖了功率半导体器件、功率集成电路、工艺、封装和应用等功率半导体领域的各个方面，是功率器件领域最具影响力和规模最大的顶级国际学术会议，被誉为该领域的“奥林匹克”盛会，一直以来都是国内外产业界和学术界争相发表重要成果的舞台。   深圳平湖实验室的论文《肖特基型p-GaN栅HEMT中双跨导峰与单跨导峰的演变：部分耗尽与完全耗尽p-GaN层的影响》被ISPSD确认接收，论文第一作者为刘轩博士，通讯作者为万玉喜、David Zhou，该研究不仅是深圳平湖实验室在GaN功率器件方向的最新研究成果，对商用化p-GaN栅HEMT器件的栅极结构设计提供理论指导。   现场交流&作者与Poster   论文内容简介： 刘轩博士的论文“Dual- vs. Single-Peak Transconductance Evolution in Schottky p-GaN Ga...

论文内容简介： 深圳平湖实验室第四代材料器件课题组的刘妍博士近期在《Journal of Applied Physics》上发表题为“The impact of many-body effects on the properties of  β-(AlGa)2O3/Ga2O3 quantum cascade structure”的文章。 该论文通过数值求解研究了β-(AlGa)2O3/Ga2O3量子级联结构中的多体效应，并探讨了多体效应对导带结构和子带间跃迁吸收特性的影响。结果表明，在温度一定的情况下，静态多体效应会大幅提升子带间跃迁对应的峰值吸收系数，动态多体效应则使得吸收峰出现明显的蓝移。为分析β-(AlGa)2O3/Ga2O3子带间跃迁吸收特性提供了一定参考，为未来开发基于β-(AlGa)2O3/Ga2O3的长波红外子带间光电器件提供了理论基础和设计思路。   图1.基于β-(AlGa)2O3/Ga2O3量子级联结构的器件示意图   图2.多体效应对导带结构的影响   图3.多体效应对吸收特性的影响   会议简介： 《Journal of Applied Physics》是由美国物理学会（American Institute of Physic...

深圳平湖实验室GaN工艺及器件课题组刘轩博士在《Japanese Journal of Applied Physics》发表题为”Subthreshold and turn-on characteristics in Schottky-type p-GaN Gate HEMTs: impact of partially and fully depleted p-GaN layer”的研究论文，系统性揭示了p-GaN层激活状态对肖特基栅HEMT器件开态特性的关键调控机制，为新一代高效氮化镓功率器件设计提供了重要理论支撑。 该论文系统探究了p-GaN层Mg激活浓度对肖特基栅极HEMT器件亚阈区及开态特性的调控机制，重点对比了部分耗尽PDP-GaN（partially depleted p-GaN，激活浓度为1e19 cm-3 ~ 7e17 cm-3）与完全耗尽FDP-GaN（fully depleted p-GaN，激活浓度忽略不计）两种结构对器件性能的影响规律。实验表明：PDP-GaN器件保持稳定的亚阈值摆幅SS和阈值电压VTH，其跨导最大值Gm,max随Mg浓度提升呈线性增长；同时，与其他器件相比，具有 FDP-GaN 的器件显示出更高的SS、更低的VTH 和特定的Gm,max。结果表明，亚阈区特性（SS和VT...

       SiC是第三代半导体材料，在低功耗、小型化、高压、高频的应用场景有极大优势。但SiC由于莫氏硬度高达9.5，是很难加工的材料，传统加工流程如下： 衬底工艺流程：   上述流程中用到的多线切割工艺单片衬底材料损失和切割时间如下： ①6 inch SiC晶锭：切割时间约130h，单片材料损失约280～300 μm； ②8 inch SiC 晶锭：切割时间约180h，单片材料损失约280～300 μm； 由此计算，1颗SiC晶锭，厚度为20 mm，单片损失按照300μm，理论产出晶片30片，单片材料损耗率达到46%。 为降低材料损耗，深圳平湖实验室新技术研究部开发激光剥离工艺来替代传统的多线切割工艺，其工艺过程示意图如下所示：   激光剥离工艺与多线切割工对照： 有益效果：使用激光剥离工艺，得到6/8 inch SiC衬底500μm和350μm产品单片材料损耗≤120 μm，出片率提升40%，单片成本降低约22%。 激光剥离技术在提高生产效率、降低成本方面具有显著效果，该工艺的推广，对于快速促进8 inch SiC衬底产业化进程有着重要意义。不仅为SiC...