研究計畫-專案詳細資料
摘要
近年節約能源的議題受到很大的重視，經濟部能源局也因此針對各類消費性家電產品提出節能標章檢驗。在過去幾年來而氮化鎵功率元件，已經被證實在節能上有很大的幫助，氮化鎵材料上具有高抗熱、高崩潰電壓、高電子飽和速度、優秀極化效應產生的高載子密度等優勢，且電流密度高，功率轉換效率高，元件尺寸可大幅縮小，可以達到節能需求是市場上主要的發展方向。目前氮化鎵功率元件上的主流的技術有四種，分別是Gate recess、pGaN、F離子植入、Cascode 結構都有分別的優缺點，本計畫將綜合上述優缺點，提出一個新的技術來做為解決氮化鎵功率元件的缺點的方案，並且來開發一個具有高均勻性增強型矽基氮化鎵場效應功率電晶體，所以本計畫第一年提出以六吋的複合式p-AlGaN gate HEMT結構，來解決傳統p-GaN gate HEMT電流密度過低並且pGaN蝕刻的均勻性不好的問題，並藉由微波退火以低溫的方式抑制因RTA高溫退火產生二次鎂離子擴散 (Mg out-diffusion) 之問題，進一步提升元件性能; 計畫第二年提出閘極與汲極短路製作成二極體之設計，實現元件的導通電壓 (VON) 低於同級的蕭特基二極體，並擁有p-n二極體的高崩潰電壓特性，並且導入類鑽碳 (DLC) 材料做為閘極來增加熱穩定性與可靠度; 計畫第三年將利用SOI基板來減少基板的損耗，減少基板的寄生電容，且改善GaN/Sisubstrate漏電流，提升垂直崩潰電壓，進而提高功率元件的特性表現，計畫第四年利用高功率電子構裝技術，解決功率元件的散熱問題，並結合3D封裝的方式來進行積體化的整合，最後進行高溫、高濕的可靠度驗證，所以本計畫能夠從氮化鎵功率元件電晶體的研製開始，從磊晶、製程、基板來進行最佳化，最後加入封裝的技術，實現能夠實際量產與使用的高穩定增強型氮化鎵功率元件。
Project IDs
系統編號:PB10907-5218
原計畫編號:MOST109-2218-E182-001
原計畫編號:MOST109-2218-E182-001
| 狀態 | 已完成 |
|---|---|
| 有效的開始/結束日期 | 01/05/20 → 30/04/21 |
Keywords
- 電子電機工程
- P型氮化鋁鎵複合層結構
- 增強型氮化鎵功率元件
- 低導通電壓氮化鎵功率二極體
- 微波退火技術
- 絕緣層覆矽的基板應用
- 高功率氮化鋁封裝
指紋
探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。