科研动态

  • 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...
  • 2026-02-10
    近日,深圳平湖实验室第三代跃升团队在碳化硅结型场效应晶体管JFET集成电路(IC)研发上取得阶段性进展,成功开发并验证SiC JFET IC技术路线。相比国际先进高温碳化硅JFET IC ±25V电源电压,实验室碳化硅IC逻辑门电路、单级放大器、差分放大器等IC结构可以在±5V及以下电源电压水平下正常工作,实现设计功能。 图一 SiC JFET IC OM及SEM图 该SiC JFET IC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。基于平台器件电性测试结果提取SPICE模型,可以较好拟合单级放大器电性测试结果(图二右)。设计差分放大器结构进一步优化后,基于SPICE模型仿真,在-5.90V的共模电压下,可实现39.1dB差分电压增益和407kHz的-3dB带宽,以及极高输入阻抗。  图二 (左)兼容SiC功率JFET与JFET IC的多项目晶圆照片 (右)提取单级放大器SPICE模型与...
  • 2026-02-06
    近日,深圳平湖实验室第四代半导体团队在氧化镓光导开关器件研究方面取得重要进展,成功研制出具备万伏级耐压能力的垂直结构光导开关器件。该团队和山东大学肖龙飞教授团队紧密合作对该器件进行了系统性分析,实现了动态导通电阻低于10欧姆和电压转换效率超过80% 的综合优异性能,同时,其开启响应时间进入亚纳秒(<1 ns) 量级,标志着我国在高性能光控功率半导体器件领域取得显著进展。 光导开关是脉冲功率技术、高电压高速控制等领域的关键核心元器件,凭借其光电隔离、响应快、抗电磁干扰等优势,在先进能源装备、特种电子系统及前沿科学研究中具有不可替代的作用。氧化镓作为新一代超宽禁带半导体材料,具有极高的理论击穿场强和良好的光敏特性,是制造下一代高耐压、高效率、快响应光导开关的理想材料。   该高性能氧化镓光导开关的成功研制,为我国在高压直流输电智能化控制、大功率脉冲产生、先进加速器及国防高技术装备等领域提供了潜在的新型器件解决方案。 撰稿 |  张道华  
  • 2026-01-15
    深圳平湖实验室分析检测中心的胡钦博士在国际期刊《Materials Science in Semiconductor Processing》上发表题为“Effects of post-treatment progress on the morphology and surface state of 4H-SiC trenches”的文章。 4H-SiC作为第三代半导体核心材料,因耐高温、高耐压等特性,成为新能源汽车、智能电网等装备的关键基础。沟槽型结构是提升其器件性能的主流设计,但4H-SiC硬度高、各向异性强,蚀刻后沟槽表面易残留缺陷,导致器件可靠性下降,传统后处理工艺难以精准解决这一问题。该成果聚焦4H-SiC沟槽器件制备痛点,明确了后处理工艺对沟槽形貌与表面状态的调控规律,为高性能4H-SiC功率器件研发及产业化提供关键技术支撑,彰显了实验室在第三代半导体领域的技术实力。 原子力显微镜(AFM)结果显示,氢气氛围1350℃退火5分钟后,沟槽顶部与侧壁均实现低粗糙度;10 nm牺牲氧化处理可显著平滑表面,而20 nm的氧化层会因界面应力、碳富集导致粗糙度反升,表面出现pits缺陷。结合穆林斯连续表面模型(Mullins’ Continuo...
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