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imec、200nm GaN-on-Si技術、製造間近

GaN(1)

December, 18, 2015, Leuven--imecは、IEEE国際電子デバイス会議2015(International Electron Devices Meeting 2015)で、最適化された低分散バッファデザインを特徴とする3つ新しいAlGaN/GaNスタックを発表した。さらにimecは、200㎜シリコンウエハでエピタキシャルp-GaN成長プロセスを最適化し、最先端の高閾値電圧(Vt)および高駆動電流(Id)を超えるe-モードデバイスを実現した。
 AlGaN/GaN-on-Siデバイスで優れた電流崩壊フリーのデバイス動作を達成するためには、分散を最小にする必要がある。GaNベースチャネルとシリコン基板間バッファにおける電荷トラップが、分散を発生させる上で重要な要素であることが知られている。imecは、異なるタイプのバッファの分散に対する影響を比較し、3タイプを最適化した。古典的なステップグレードバッファ、低温AlNインターレイヤを持つバッファ、超格子バッファ。これら3タイプのバッファは、広い温度範囲およびバイアス条件で、低い分散、リーケージ、ブレイクダウン電圧となるように最適化された。
 imecは、エピタキシャルp-GaN成長プロセスの最適化も行い、p-GaN HEMTsの電気性能改善、高閾値電圧、低オン抵抗、高駆動電流(Vt>2V, RON = 7 Ω.mmおよびId >0.4A/mm at 10V)という最新の組み合わせを超えている。
 imecのGaN-on-Siプログラムの狙いは、この技術の工業化。imecの提供するものには、e-モードデバイスで優れたスペックの完全な200㎜ CMOS適合200V GaNプロセスラインが含まれる。imecのプログラムによりパートナーは、次世代デバイス、パワーエレクトロニクスプロセス、装置、技術に早期アクセスすることが可能になり、コスト共有によりイノベーションを加速できる。現在のR&Dは、imecのe-モードデバイスのパフォーマンスと信頼性向上に注力している。同時に、基板技術のイノベーション、高レベルの集積、新しいデバイスアーキテクチャの研究を通じて技術の限界を押し広げようとしている。