近日，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）與第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。

 

期間，由中電化合物半導體有限公司協辦的“微波射頻與5G移動通信”技術分會上，南方科技大學深港微電子學院副教授汪青分享了Si基GaN射頻器件的關鍵技術研究進展。
 

GaN-HEMTs為射頻功率放大器（PA）的應用帶來了前所未有的性能。與Si基或GaAs基器件相比，GaN基HEMTs具有更高的輸出功率密度和更高的頻率，是5G基站的理想功率放大器選擇。報告中從歐姆接觸、鈍化層、柵結構三個方面介紹了在高性能GaN RF HEMT方面的最新技術進展。提出了一種新的合金歐姆金屬方案，具有超低的接觸電阻率（~0.1Ω？mm）和無凹槽工藝。與傳統的逐層Ti/Al基或Ta/Al基方案相比，濺射TixAl1-x或TayAl1-y合金層可以改善歐姆退火過程中AlGaN層中N空位的形成，從而降低接觸電阻率。

為了減少表面泄漏和反向柵極注入，開發了帶有應力填充層的雙層SiNx鈍化層。低損傷夾層為半導體表面提供足夠的鈍化，減少表面泄漏。在鈍化層上，施加應力填充層以在柵極區域產生額外的壓縮，從而減小阻擋層中的內部電場。減小的電場抑制了F-N隧穿，從而減少了反向柵注入。

為了研究柵極尺寸對短溝道效應、直流和射頻放大性能的影響，在AlGaN/GaN HEMTs上制備了不同英尺長的T形門。這些發展的技術可以與其他技術相結合，以追求高性能的GaN射頻hemt。

 

報告指出，采用高頻活化法沉積的PECVD-SiNx可以避免離子轟擊，獲得良好的鈍化效果。應力襯層可以抑制肖特基柵F-N隧穿，減少柵漏。InAlN/GaN-HEMT優良的飽和電流和跨導特性顯示出它在更好的射頻放大器應用中的潛力。
 

汪青博士擁有行業知名企業6年多工作經歷，先后主持或主研了國家自然科學青年科學基金項目、中國博士后科學基金面上項目、廣東省重大項目以及廣東省計劃項目等八項國家和省部級項目， 2015年獲得“東莞市特色人才”支持。 2019年4月，加入南方科技大學深港微電子學院擔任研究副教授，主要研究方向為GaN電力電子器件和射頻器件，綜合設計和制備適用于5G通訊 、電動汽車和智能電網等領域的GaN基器件，發表SCI/EI論文20余篇，受邀撰寫了一本專業英文書籍重要章節，申請了二十余項發明專利，參與撰寫氮化鎵微波射頻技術路線圖（2020版），2019年獲得第三代半導體產業技術創新戰略聯盟年度突出貢獻獎。
 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）