近日，深圳平湖实验室在100V氮化镓（GaN）功率器件领域取得关键进展，成功研制出高性能100V GaN E-HEMT（增强型高电子迁移率晶体管）器件与封装工程样品，关键性能达到行业先进水平，可为数据中心二次电源、人形机器人与无人机电机驱动提供有全新解决方案。 图1.  8英寸100 V GaN-on-Si E-HEMT晶圆与高散热封装样品照片 随着人工智能、人形机器人与无人机电机驱动领域的快速发展，传统功率电子系统的物理性能极限已经成为限制其应用的关键瓶颈，开发更高效率、更紧凑尺寸和更可靠的先进功率电子系统是推动这些领域的关键所在。作为宽禁带半导体代表之一的GaN器件，凭借其高电子迁移率、高速开关等特性，被视为下一代高效功率转换系统的核心。 深圳平湖实验室GaN研发团队依托实验室先进的8英寸Si基GaN科研中试平台，采用p-GaN增强型技术路线，如图2所示，先后攻克了一系列长期制约器件性能的关键技术： 1) 高迁移率外延技术：率先引入AlN插入层并优化外延结构，实现二维电子气（2DEG）迁移率超2050 cm²/V·s；...

在国家科技重大专项支持下，深圳平湖实验室在高压1200V级GaN功率器件领域取得关键性突破，首次在8英寸Si衬底上实现了超过8μm的低翘曲GaN外延，成功验证了1200V等级科研小器件电性，关键性能达到国际先进水平，为提升数据中心800V母线供电、工业电机驱动等关键产业的核心元器件自主供应能力奠定了坚实基础。   图1. 深圳平湖实验室8英寸高压（1200V）GaN-on-Si E-HEMT晶圆照片 当前，AI数据中心供电、工业电机驱动等大功率应用对电能转换系统的效率和功率密度提出了更高要求。硅基与碳化硅基功率器件在高频场景下的性能已日趋瓶颈，GaN器件凭借其高耐压、高开关速度的优势，成为高压、高频、高效功率转换的核心。然而，在1200V级的应用场景中，GaN器件在大尺寸、低成本制造和高耐压能力等方面，仍面临关键挑战。 深圳平湖实验室高压GaN研发团队依托实验室先进的8英寸硅基GaN科研中试平台，通过厚膜外延和场板优化，攻克了一系列制约产业化的关键技术难题： 1) 大尺寸低翘曲厚膜外延技术：首次在8英寸硅衬底上制备了厚度大于8&...

近日，深圳平湖实验室在高压650V氮化镓（GaN）功率器件领域取得关键进展，成功研制出高性能高压 GaN E-HEMT（增强型高电子迁移率晶体管）器件，关键性能达到国际先进水平，可为数据中心一次电源、工业机器人、车载OBC提供有竞争力的解决方案。 图1. 8英寸高压650V GaN-on-Si E-HEMT晶圆照片   当前，650V GaN功率器件正在从消费电子快速向AI数据中心、工业、新能源汽车等市场渗透，产业界对器件性能与可靠性提出了更高的要求。因此，比导通电阻和品质因数的持续优化是提升GaN功率器件市场竞争力的关键。 深圳平湖实验室高压GaN研发团队依托实验室先进的8英寸Si基GaN科研中试平台，采用p-GaN增强型技术路线，如图2所示，先后攻克了一系列长期制约器件性能的关键技术： 1）    高迁移率外延技术：引入AlN插入层并优化外延结构，实现二维电子气（2DEG）迁移率突破至2050 cm²/V·s； 2）    高耐压缓冲层外延技术：通过引入超晶格缓冲层结构，650V外延纵向击穿电压突破至1500V； 3） &nb...

由深圳平湖实验室分析检测中心田佳民博士参与合作的“Molecular-Dipole Oriented Universal Growth of Conjugated Polymers into Semiconducting Single-Crystal Thin Films ”文章在顶级期刊《Nature Communications》上发表。 由于共轭聚合物分子结构复杂、链构象扭曲且结晶动力学失衡，其单晶薄膜的制备面临巨大挑战。本文提出一种通用的纳米受限分子偶极子取向（nano-CMDO）策略，用于共轭聚合物的精准组装以制备单晶薄膜。借助精心设计的空间 - 静电纳米受限电容器，分子偶极子在垂直电场作用下驱动共轭主链旋转，同时烷基修饰的平行板调控侧链排列。 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）的晶格条纹分析验证了不同共轭聚合物单晶的晶体结构与堆垛特性。对于PBTTT，HRTEM 观察到 0.35nm 的晶格条纹，对应其正交晶格的 π-π 堆叠间距，证实 nano-CMDO 策略成功诱导噻吩-噻吩并噻吩环形成共平面排列；对于 p 型给体-受体共聚物 DPPT-TT，优化条件下制备的单晶薄膜，HRTEM 显示其 π-π 堆叠间距为 0....

近日，深圳平湖实验室分析检测中心已成功构建“无损快速的Raman测量SiC微区载流子浓度”能力。该技术攻克LO声子-等离子体耦合（LOPC）精准利用、干扰排除等行业技术瓶颈，建立了完整的4H-SiC载流子浓度非破坏性测量体系。相关成果已在IFWS&SSL CHINA 2025会议上发表，为第三代半导体检测领域提供更高效的解决方案。 在第三代半导体产业加速发展的今天，4H-SiC作为核心材料，其载流子浓度的精准测量直接决定器件电学性能与可靠性。传统检测方法或需复杂制样、损伤样品，或测试范围受限、效率低下，难以满足高端器件研发与量产监控的核心需求。深圳平湖实验室针对这一痛点提供了基于Raman的无损、高效、低成本微区检测解决方案。 无损检测，全程守护高价值样品：无需裂片、制备电极或金属接触，完美适配前端工艺要求，避免样品损伤风险。对于高压、超压厚外延等高价值样品，检测后可继续用于后续工艺，大幅降低研发与生产成本。 超微尺度，精准捕捉微观差异：最小测试面积低至1μm2，空间分辨率可达0.6μm。能清晰分辨超结...

近日，深圳平湖实验室在低压（15V-40V）氮化镓（GaN）功率器件领域取得突破性进展，成功研制出高性能低压 GaN E-HEMT（增强型高电子迁移率晶体管）器件，关键性能达到国际先进水平，为高效、高功率密度计算芯片供电提供全新解决方案。 图1. 8英寸低压（15V-40V）GaN-on-Si E-HEMT晶圆照片 当前，随着人工智能的快速发展，计算芯片对供电系统在效率与功率密度方面提出了更高要求。传统硅基功率器件在性能提升上已逐渐接近物理极限，而作为宽禁带半导体代表之一的GaN器件，凭借其高电子迁移率、高速开关等特性，被视为下一代高效功率转换的核心。然而，在低压应用场景中，GaN器件的成本与性能优势尚未完全显现，成为制约其大规模应用的关键瓶颈。 面对这一挑战，深圳平湖实验室低压氮化镓研发团队依托实验室先进的8英寸硅基GaN科研中试平台，采用p-GaN增强型技术路径，先后攻克了一系列长期制约产业化的关键技术难题： 1） 高迁移率外延技术：引入AlN插入层并优化外延结构，实现二维电子气（2DEG）迁移率超2000 cm²/V·s；...

近日，深圳平湖实验室标志性竞争力项目“建立Quad-SIMS测量GaN外延中元素浓度的方法”顺利通过内部验收，攻克了第三代半导体材料表征关键技术难题，相关成果已实现对外技术交付，为GaN外延工艺优化与器件性能提升提供核心技术支撑。 氮化镓作为战略性半导体材料，其器件外延工艺的精准调控至关重要。外延层中碳、镁、铝等元素浓度直接决定器件耐压性能与阈值电压等关键参数。动态SIMS（包括磁质谱SIMS和四级杆SIMS）可以准确表征氮化镓外延材料里的掺杂和杂质，技术门槛相对较高，同时核心方法关联器件性能调控关键数据，行业多作保密处理，导致几乎没有对外公开技术案例。深圳平湖实验室分析检测中心SIMS技术攻关团队在无业界技术参考、无原厂商有效建议的条件下，以试错精神，经20点测试，针对工艺优化衍生的测试需求提出多种原创性解决方案，从无到有，建GaN 表征流程，实现标志性竞争力突破。 本次突破聚焦半导体工艺中的实际测试需求，基于四极杆 SIMS 开展针对性研究，包括降低GaN中C元素的检出限、采用铯（Cs）负...

近日，深圳平湖实验室第三代跃升课题组在碳化硅结型场效应晶体管（SiC JFET）技术研发上取得重要进展，成功研发出的750V平面型SiC JFET器件，技术指标达到了国际先进水平。  图一 SiC JFET器件元胞截面图   该SiC JFET平台基于深圳平湖实验室先进的8英寸SiC中试平台开发，同时兼容SiC功率JFET与JFET集成电路（IC）技术工艺，可以满足不同电阻规格的JFET与JFET IC技术开发需求。实现的SiC JFET器件击穿电压大于980V，比导通电阻低至1.3mΩ·cm2，栅极寄生电阻小于2Ω（@35mΩ规格器件），相关技术参数优于国际同类平面型SiC JFET产品。  图二 兼容SiC功率JFET与JFET IC的晶圆照片   SiC JFET作为性能优异的新型功率半导体器件，具有极低的导通损耗、出色的关断能力和高可靠性，是固态断路器、AI数据中心热插拔模块、电子熔断器等高效能系统的理想选择。  图三 器件168H可靠性测试结果   深圳平湖实验室的相关工作攻克了平面...