氮化镓

摘要： 《十四五数字经济发展规划》《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确要求把握信息技术革命的先机,促进技术与产业深度融合,打造高质量发展的新格局。中国通信学会高度重视通信行业节能降耗,密切关注氮化镓等新一代半导体材料在能源效率提升方面的创新。根据研究,氮化镓比硅更适合做高频功率器件,可显著减少电力损耗和散热负载,有体积、功率密度方面的明显优势。应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域,可以有效降低能源损耗。

摘要： GaN不仅具有与硅媲美的较高声速,而且也有与氮化铝相当(AlN)的大压电系数,所以是制作MEMS谐振器的有力备选材料.研究设计了一款硅基压电氮化镓(GaN)MEMS谐振器.利用GaN中的二维电子气(2DEG)可作为开关嵌入电极的特性,通过GaN压电材料实现由电极、压电薄膜、电极组成薄膜微机械谐振器.工作时在两个电极之间的压电薄膜内产生厚度剪切振动模式,压电薄膜内部就形成了振荡,通过压电效应的正交应力(σx和σy)能够提供相关的应力场从而增加机电共振.使用微机电系统技术和平面加工工艺对谐振器进行了制作,GaN谐振单元物理尺寸90μm^(2).采用了无需加载功率对于谐振器无损伤的XeF2气体释放硅基底(111)形成了GaN谐振器,这样能够减少谐振器的粗糙度、较小残余应力,避免杂质和缺陷造成的散射.测试表明,谐振频率为12.56 MHz,谐振腔的品质因数为3600.

摘要： 氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)以其击穿场强高、导通电阻低、转换效率高等特点引起科研人员的广泛关注并有望应用于电力电子系统中,但其高功率密度和高频特性给封装技术带来极大挑战。传统硅基电力电子器件封装中寄生电感参数较大,会引起开关振荡等问题,使GaN的优良性能难以充分发挥;另外,封装的热管理能力决定了功率器件的可靠性,若不能很好地解决器件的自热效应,会导致其性能降低,甚至芯片烧毁。本文在阐释传统封装技术应用于氮化镓功率电子器件时产生的开关震荡和热管理问题基础上,详细综述了针对以上问题进行的GaN封装技术研究进展,包括通过优化控制电路、减小电感L_(g)、提高电阻R_(g)抑制dv/dt、在栅电极上加入铁氧体磁环、优化PCB布局、提高磁通抵消量等方法解决寄生电感导致的开关振荡、高导热材料金刚石在器件热管理中的应用、器件封装结构改进,以及其他散热技术等。

摘要： 近期,苹果“爆料大神”郭明錤透露,苹果可能年某个时候推出下一款氮化镓充电器,最高支持30W快充,同时采用新的外观设计。与三星、小米、OPPO等厂商积极发力氮化镓快充产品相比,苹果在充电功率方面一直较为“保守”。去年10月,伴随新款MacBook Pro的发布,苹果推出了140W USB-C电源适配器,这是苹果首款采用氮化镓材料的充电器,售价729元。如今,苹果有望持续加码氮化镓充电器,氮化镓功率半导体市场有望迎来高歌猛进式发展。

摘要： 目的:利用石墨烯/氮化镓肖特基异质结构建一种新型的葡萄糖传感器,并对其灵敏度、线性检测范围、最低检出限和选择性等传感特性进行深入研究。方法:通过转移工艺将单层石墨烯覆盖于氮化镓单晶表面形成肖特基异质结构,将不同浓度葡萄糖溶液滴加到石墨烯表面并干燥后,利用探针台测量葡萄糖/石墨烯/氮化镓体系的电流-电压曲线,并获得开启电压,从而建立葡萄糖浓度和开启电压的对应关系。基于该对应关系可拟合得到标准曲线,并可计算出传感器的灵敏度、线性检测范围和最低检出限等传感参数,进一步将刀豆蛋白A分子修饰在石墨烯表面,实现石墨烯/氮化镓肖特基异质结对于复杂体系中葡萄糖浓度的选择性检测。结果:该新型葡萄糖传感器的标准曲线为U=0.22363+1.89968×10^(-4)C、灵敏度为189.968 V·M^(-1)、最低检出限为0.330μM、线性检测范围为1~1000μM、7次重复实验的相对标准差为2.89%、15天前后实验的相对标准差为0.03‰、刀豆蛋白A分子修饰样品表面后各干扰物质的影响程度均低于1.50%。结论:石墨烯/氮化镓肖特基异质结传感器是一种基于开启电压这一新型传感特性的葡萄糖传感器,其结构简单,易于制备,耐磨损腐蚀,性能优异,具有一定的应用前景。

摘要： 隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低导通电阻和等效输出电容的氮化镓(GaN)器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化设计。最后搭建了1台375 V/48 V/500 W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,相比传统Si器件可以提升约1%的效率。实验结果验证了样机设计方案的正确性。

摘要： 据盘锦日报报道,目前,辽宁百思特达半导体科技有限公司的工作人员对动力设备、存水系统、空气压缩机等进行最后调试。预计5月下旬,进入工艺设备调试、企业生产线和人员进驻阶段。项目需要经过2个月的中试后正式投产。

摘要： 2022年初,北京——氮化镓(GaN)功率芯片的行业领导者Navitas Semiconductor(纳斯达克代码:NVTS)宣布开设新的电动汽车(EV)设计中心,进一步扩展到更高功率的氮化镓市场。与传统的硅解决方案相比,基于氮化镓的车载充电器(OBC)的充电速度估计快3倍,节能高达70%。据估计,氮化镓OBC、DC-DC转换器和牵引逆变器将有望延长电动汽车续航里程,或将电池成本降低5%,和原先使用硅芯片相比,氮化镓功率芯片有望加速全球EV的普及提前三年来到。据估计,到2050年,将电动汽车升级到使用GaN之后,道路部门的二氧化碳排放量每年有望减少20%,这也是《巴黎协定》的减排目标。

摘要： 随着现代材料科技的创新发展,半导体材料已经由第一代的硅、锗等元素半导体材料,发展为以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体材料,推动了现代互联网、通信、新能源等新兴科技的快速发展。文章结合半导体材料的发展历程,研究了半导体材料的应用现状,并探讨了“双碳”背景下半导体材料在柔性显示屏、LED照明、新能源汽车等领域的发展趋势,从而为加深半导体材料的研究、强化半导体材料的应用提供参考。

摘要： 离子敏感场效应管是应用于离子浓度测量的一种器件,它的性质与金属氧化物场效应晶体管相似,最大的区别在于它可以直接用于电解质溶液中的离子浓度变化测量。该器件结构简单,操作方便,便于大规模生产使用。目前使用最广泛的是基于H+浓度的p H值测量器件,文章分析其结构并详细计算其工作原理,最后结合电解质溶液相关性质进行仿真建模。为提高器件的工作性能,文章采用不同材料进行离子敏感场效应管的设计。结果显示相比于硅材料器件,采用氮化镓材料设计的器件在工作精度与离子浓度敏感度2个方面都有较大提升。

摘要： 本文研制了一种高效率、高功率密度逆变器.开关器件采用新型半导体材料氮化镓,基本拓扑结构为单相全桥结构.TMS320F28x作为核心控制器,采用电压前馈以及电压电流双闭环系统控制方案.开关器件驱动采用了SI8261隔离式门驱动器,驱动电路前级设有反激式变换器将400V高压直流母线降压到12V为其供电.设计出一台500W的原理样机在开关频率100KHz、输入400V高压直流条件下,输出220V交流电压.该装置体积小,变换效率达到96％,输入电流纹波小于20％,输出电压总谐波THD小于5％.

摘要： 随着电源工作频率的提高,电源电磁干扰问题日益严重.本文针对氮化镓LLC谐振变换器的共模电磁干扰进行了深入的研究.首先,通过理论分析,得出了氮化镓LLC谐振变换器的高频简化模型和共模干扰耦合路径,并通过仿真完成了氮化镓LLC谐振变换器的电磁干扰定量预测.其次,设计了改进型有源EMI滤波器拓扑结构,以较低代价实现了传导共模干扰的高效抑制,仿真验证了滤波器的EMI抑制能力.最后,搭建氮化镓LLC谐振变换器和有源滤波器实验平台,证实了改进型有源EMI滤波器对氮化镓LLC谐振变换器共模电磁干扰的抑制能力.

摘要： 本文介绍了氮化镓器件的结构及封装，分析了如何高效实现氮化镓器件的并联，以及大功率氮化镓模块的设计要点、实例及实验验证，最后总结了氮化镓器件在不同应用中的设计要点与实例。

摘要： 厦门市三安集成电路有限公司位于厦门市火炬(翔安）高新技术开发区内,项目总规划用地281亩,总投资30亿元,本项目为福建省2014-2018重大工业项目、厦门市2015年重点项目,属于国家扶持的战略性新兴产业,新建砷化镓和氮化镓外延片生产线,以及适用于专业通讯微电子器件市场的砷化镓高速半导体芯片与氮化镓高功率半导体芯片生产线.

摘要： 提出了一种共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件关断过程及损耗模型.考虑了寄生电感和寄生电容参数,保证了所提出模型的精确性.将关断过程分为几个阶段来分析,通过精确的电路等效和分析,给出了不同阶段的电压电流表达式,进而计算出损耗.不同驱动电阻和电流下的实验结果证明了所提出模型的准确性.

摘要： 与第一代和第二代半导体材料相比,氮化镓(GaN)具有更宽的禁带宽度、更高的临界击穿电场强度以及更高的电子迁移率.由于Ⅲ-Ⅴ族氮化物材料的极化效应,在AlGaN/GaN异质结界面处可形成高浓度、高迁移率的二维电子气.总之基于AlGaN/GaN的电力电子器件具有高击穿电压、低导通电阻、低开关损耗、耐高温等显著优势,成为近年来电力电子领域研究的热点.目前GaN基电力电子器件的研究取得了很大进展,器件的击穿电压以及稳定性都得到不断提高.将AIGaN/GaN金属-绝缘-半导体高电子迁移率晶体管(MISHEMT)与高压Si齐纳二极管集成，如图l(b)所示。高压多晶Si齐纳二极管的两端分别与AIGaN/GaN MISHEMT的源极和漏极相连。其目的是当反向偏压达到一定值，利用高压Si齐纳二极管的电压钳位作用，将电压稳定在某一特定的值，保护AIGaN/GaN MISHEMT不被烧毁，即实现一个具有雪崩特性的AIGaNr/GaN MISHEMT。其中AlGaN/GaN MISHEMT与Si齐纳二极管的截面示意图如图2所示。设计了与制备了不同组np齐纳二极管，其BV特性如图3所示。单个np结击穿电压约6.2V，90组np结齐纳二极管的击穿电压~568V。

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 目的：研究GaN HEMT器件中肖特基结的陷阱效应对利用正向肖特基电压测量瞬态温度曲线的影响,对测量结果提出了一种修正方法。方法：通过测量陷阱效应引起的正向电压变化,修正传统方法下瞬态温度曲线中利用结构函数法提取的热阻值。结果：修正后的结果具有高度一致性,这与器件加热阶段施加相同功率相吻合.结论：传统利用正向肖特基结电压方法测量温度瞬态曲线会受到陷阱效应的影响,该影响是由测试电流本身引起的.通过文中提出的方法,可以修正测定值,给出更为准确的器件纵向热阻构成.

摘要： 一种III族氮化物半导体晶体的制造方法，包括在含有氮源和没有金属材料的气氛中在衬底表面上淀积III族金属微粒的步骤，在已淀积微粒的衬底表面上生长III族氮化物半导体晶体的步骤。

摘要： 一种III族氮化物半导体晶体的制造方法，包括在含有氮源和没有金属材料的气氛中在衬底表面上淀积III族金属微粒的步骤，在已淀积微粒的衬底表面上生长III族氮化物半导体晶体的步骤。

摘要： 本发明提供一种具有可提高偏光度的结构的氮化镓系半导体发光元件。发光二极管(11a)包括半导体区域(13)、InGaN层(15)及活性层(17)。半导体区域(13)具有表现出半极性的主面(13a)，且包含GaN或者AlGaN。半导体区域(13)的主面(13a)相对于与该主面(13a)的[0001]轴方向的基准轴Cx正交的平面Sc以角度α倾斜。半导体区域(13)的厚度D

摘要： 一种用于制造外延结构的方法，包括提供衬底（102,202,302,402）和衬底的第一侧上的异质结堆叠，以及在衬底的第二侧上形成GaN发光二极管堆叠（134）。异质结堆叠包括无掺杂氮化镓（GaN）层和无掺杂GaN层上的掺杂氮化铝镓（AlGaN）层。GaN发光二极管堆叠（134）包括衬底之上的n型GaN层（136）、n型GaN层之上的GaN/氮化铟镓（InGaN）多量子阱（MQW）结构（138）、n型GaN/InGaN MQW结构之上的p型AlGaN层（140），以及p型AlGaN层之上的p型GaN层（142）。

摘要： 一种单晶氮化镓长晶方法，在衬底基板上有规律地设条纹图案，在其长形成凹凸构成的V沟(谷)并加以维持，同时让GaN凹凸生长，凹凸面构成的V沟(谷)底部形成缺陷集合区H，将变位集结于此，实现其周围的低缺陷单晶区Z与C面生长区Y的低变位化。克服了这些难点：自凹凸面构成的坑的中央变位变位零乱分布、生成放射状面状缺陷、坑生成位置不可控制。

摘要： 提供一种高电子迁移率晶体管(HEMT)及其制造方法。按照本发明的实施例的这个器件包括：一个氮化镓(GaN)沟道层和在沟道层上的一个氮化铝镓(AlGaN)的势垒层。在势垒层(16)上提供第一欧姆接触区，用于形成源电极(18)；在势垒层(16)上还提供与源电极(18)隔开的第二欧姆接触区，用于提供漏电极(20)。在势垒层(16)上并在源电极(18)和漏电极(20)之间提供一个基于GaN的盖帽区段(30)。基于GaN的盖帽区段(30)具有靠近源电极(18)并与源电极(18)隔开的第一侧壁(31)和靠近漏电极(20)并与漏电极(20)隔开的第二侧壁(32)。在基于GaN的盖帽区段(30)上提供非欧姆接触区，用于形成栅接触区(22)。栅接触区(22)具有第一侧壁(27)，它与基于GaN的盖帽区段(30)的第一侧壁(31)大体上对齐。栅接触区(22)在基于GaN的盖帽区段(30)的第一侧壁(31)和第二侧壁(32)之间的一部分距离上延伸。

摘要： 本发明提供一种具有可提高偏光度的结构的氮化镓系半导体发光元件。发光二极管(11a)包括半导体区域(13)、InGaN层(15)及活性层(17)。半导体区域(13)具有表现出半极性的主面(13a)，且包含GaN或者AlGaN。半导体区域(13)的主面(13a)相对于与该主面(13a)的[0001]轴方向的基准轴Cx正交的平面Sc以角度α倾斜。半导体区域(13)的厚度D

摘要： 本发明提供与以往相比实现氮化镓结晶更低的错位化，能实现氮化镓结晶更高的品质化的氮化镓结晶生长用蓝宝石基板、氮化镓结晶的制造方法及氮化镓结晶。一种氮化镓结晶生长用蓝宝石基板（10），其在蓝宝石基板（11）的C面上形成多个微小凸部（12），以朝向蓝宝石基板（11）的a轴方向距C面的角度为43.2度的面为基准面，距该基准面±10度以内的区域（13）占微小凸部（12）的表面积的5%以上的比例。一种氮化镓结晶的制造方法，其使氮化镓结晶（14）在该氮化镓结晶生长用蓝宝石基板（10）上生长。一种氮化镓结晶（14），其由该制造方法制造。

摘要： 一种用于制造外延结构的方法，包括提供衬底（102,202,302,402）和衬底的第一侧上的异质结堆叠，以及在衬底的第二侧上形成GaN发光二极管堆叠（134）。异质结堆叠包括无掺杂氮化镓（GaN）层和无掺杂GaN层上的掺杂氮化铝镓（AlGaN）层。GaN发光二极管堆叠（134）包括衬底之上的n型GaN层（136）、n型GaN层之上的GaN/氮化铟镓（InGaN）多量子阱（MQW）结构（138）、n型GaN/InGaNMQW结构之上的p型AlGaN层（140），以及p型AlGaN层之上的p型GaN层（142）。

摘要： 提供一种高电子迁移率晶体管(HEMT)及其制造方法。按照本发明的实施例的这个器件包括：一个氮化镓(GaN)沟道层和在沟道层上的一个氮化铝镓(AlGaN)的势垒层。在势垒层(16)上提供第一欧姆接触区，用于形成源电极(18)；在势垒层(16)上还提供与源电极(18)隔开的第二欧姆接触区，用于提供漏电极(20)。在势垒层(16)上并在源电极(18)和漏电极(20)之间提供一个基于GaN的盖帽区段(30)。基于GaN的盖帽区段(30)具有靠近源电极(18)并与源电极(18)隔开的第一侧壁(31)和靠近漏电极(20)并与漏电极(20)隔开的第二侧壁(32)。在基于GaN的盖帽区段(30)上提供非欧姆接触区，用于形成栅接触区(22)。栅接触区(22)具有第一侧壁(27)，它与基于GaN的盖帽区段(30)的第一侧壁(31)大体上对齐。栅接触区(22)在基于GaN的盖帽区段(30)的第一侧壁(31)和第二侧壁(32)之间的一部分距离上延伸。