峰會進行到第二天，大量精彩報告繼續。其中，中科院上海微系統研究所鄭理，電子科技大學教授鄧小川，南京大學教授陳鵬、南京航空航天大學教授張之梁，西安唐晶量子科技有限公司董事長龔平、奧趨光電CEO吳亮，西安交通大學副教授李強，安徽芯塔電子科技有限公司總經理倪煒江，蘇州能訊高能半導體有限公司Amgad Alsman，南京大學教授葉建東，青島聚能創芯微電子有限公司應用技術總監劉海豐，廈門大學電子科學與技術學院助理教授梅洋，西交利物浦大學副教授劉雯，中電科第十三研究所郭建超，愛發科商貿電子營業部部長左超，中電科五十五所高級工程師劉強，南京郵電大學張珺教授，南砂晶圓研發主任/山東大學副教授彭燕，蘇州晶湛半導體研發經理向鵬，北京大學物理學院高級工程師楊學林，南京大學副研究員徐尉宗，復旦大學青年研究員樊嘉杰等嘉賓帶來了最新研究成果的精彩分享報告。

嘉賓主持人：南京大學謝自力教授

峰會第二天還特邀南京大學謝自力教授，南京郵電大學唐為華教授，南京大學高級工程師趙紅、華南師范大學尹以安教授、南京大學王科教授，中國科學技術大學特聘研究員孫海定共同主持，并參與了現場互動。

Si基GaN外延技術是實現大面積、低成本GaN外延片的主要技術，相對于GaN-on-Si而言，GaN-on-SOI技術在材料、集成與成本方面均具有顯著優勢。會上，中國科學院上海微系統與信息技術研究所鄭理博士帶來了“SOI基GaN材料及功率器件集成技術”的精彩報告，從材料、集成、成本等角度詳細分享最新的成果，以及技術優勢的實現方式。

SiC MOSFET器件以其高壓、高頻、低損耗以及高溫等優越性能，顯著提高電力裝置的效率和功率密度，是高功率電子領域的有力競爭者。電子科技大學教授鄧小川做了題為“極端應力下碳化硅功率MOSFET的動態可靠性研究”的主題報告，報告分享了針對SiC MOSFET器件面臨的動態可靠性問題，全面調研和評估現階段SiC MOSFET器件在極端應力下的器件失效模式和失效機理，包括單次可承受的最大應力以及多次重復應力后的器件參數退化程度，并且總結對比了目前已有研究中提升器件動態可靠性的結構和方案。同時，通過自主搭建的動態可靠性測試平臺研究了SiC MOSFET器件非鉗位感性負載開關特性、短路特性和浪涌特性等研究成果。

南京大學教授陳鵬帶來了“GaN肖特基功率器件新進展”的最新報告，報告總結了課題組近年來通過研究GaN SBD的擊穿機制和器件工藝，研制超高壓/低開起的GaN SBD的有關成果。提出利用反向pn結（RPN）終端結構成功制備了高壓GaN準垂直SBD等成果。

隨著寬禁帶(Wide Band Gap, WBG) 器件迅速發展，GaN/SiC器件得到越來越廣泛應用。南京航空航天大學教授張之梁帶來了題為“1kV寬禁帶LLC變換器控制與應用”的主題報告，介紹了基于1-kV輸入GaN/SiC高頻LLC電路、平面磁件優化與設計、數字同步整流技術、非線性動態控制技術。通過SiC/GaN高頻電力電子電路與控制技術及其應用，展示第三代半導體器件給高性能電源系統帶來的優勢與前景。

西安唐晶量子科技有限公司董事長龔平帶來了“6 inch GaAs基VCSEL和射頻外延技術”的主題報告。他表示，唐晶量子致力于成為化合物半導體外延片解決方案的服務商，主要做砷化鎵外延片的代工。團隊有在IQE工作30多年的外延技術和經歷， 團隊具有HBT及VCSEL外延量產技術和經驗, 目前唐晶量子主打的兩款高端GaAs外延片產品分別是VCSEL和HBT，其中6寸VCSEL 940nm外延片均勻度已經小于1nm，PCE的指標也十分接近IQE的水準。而HBT已與國內大客戶對接，正在聯合進行產品研發。他表示，雖然團隊都是IQE回國創業團隊，但是國產化產品在市場前幾年還是會受到歧視。經過努力目前產品的各項參數也已經獲得市場客戶的認可，一定要對國產化產品有信心。雖然我們起勢于磷化銦GaAs外延片，接下來會做磷化銦半導體外延片。他透露，下一步唐晶量子化合物半導體外延片項目已經簽約落地西安。項目由西安唐晶量子投資6億元實施，將在西安高新區開展MOCVD外延設備、芯片驗證測試設備及新材料器件等產品的研發和生產。該項目達產后，將年產砷化鎵、磷化銦化合物半導體外延片20萬片。

嘉賓主持人：南京郵電大學唐為華教授

 

美國弗吉尼亞理工大學電力電子系統中心助理教授張宇昊帶來了關于氧化鎵功率器件制備、封裝的主題報告，報告指出，其團隊近期首次實現了大面積氧化鎵器件的制成和封裝，并首次報道了大電流、封裝的氧化鎵器件的穩態和瞬態熱學性能。其研究團隊制備了大電流垂直結構氧化鎵肖特基二極管，并采用了基于銀燒結的雙面封裝技術。

奧趨光電CEO吳亮帶來了“AlN/AlScN材料制備技術及其在5GRFFE濾波及功率器件等領域應用前景展望”的主題報告。他表示，AlScN是5G RFFE BAW/FBAR/SAW濾波器最有前途的新材料，也有希望用于其他電力電子應用。我們開發了一系列專利技術，解決了大型氮化鋁生產中的關鍵難題，采用PVT法生產了世界上第一批60mm氮化鋁晶片和晶圓，并規劃世界上最大的2英寸氮化鋁基板工廠。我們開發了專有技術，在其上生長世界領先質量的AlScN薄膜具有低成本和可擴展性的硅/藍寶石，并在SiC襯底上與領先合作伙伴合作。我們正與中國幾家領先的無晶圓廠合作伙伴合作，以實現高性能FBAR/SAW滿足5G行業日益增長的要求的過濾器。

六方氮化硼（hBN）是一種新型超寬禁帶半導體材料，具有高電阻率、高熱導率、良好的熱穩定性等優良的物理化學特性以及延展性好、耐彎折等良好的機械性能，已被廣泛應用于各類光電器件的研究中。西安交通大學副教授李強做了題為“基于HBN的射頻器件”的主題報告，報告指出，射頻磁控濺射法可用于制備大面積連續的hBN厚膜，易于剝離及轉移，可實現在大尺寸器件上的應用，并詳細分享了具體的數據、過程與成果。

安徽芯塔電子科技有限公司總經理倪煒江帶來了題為“高性能高壓碳化硅功率器件設計與技術”的主題報告，報告從材料特性、器件結構、發展現狀等方面介紹高性能高壓SiC器件的技術及發展趨勢，以及芯塔電子在SiC功率器件方面的技術和產品布局。他表示，公司目前可以提供600-1200V 各種各種型號和規格的SiC肖特基二極管；4英寸、6英寸SiC肖特基二極管的裸晶圓、裸芯片；SiC功率模塊和客制化SiC肖特基二極管器件；SiC生產線的建線技術服務，包括設備、工藝、產能和技術規劃?；趪a工藝平臺、國產外延和自主知識產權的6英寸SiC MOSFET器件（ 1200V 40mΩ，80mΩ ）。芯塔電子愿與產業鏈優秀企業和團隊深入合作，共同打造基于全國產的第三代半導體產業生態圈。

蘇州能訊高能半導體有限公司Amagad Ali Hasan博士分享了《基于物理的5G射頻GaN 晶體管模型、趨勢和挑戰》的主題報告，報告從基于物理的模型意義、物理模型的分類、GaN模型綜述、建模挑戰、溫度和濃度模擬以及建模遠景進行了詳細介紹。

嘉賓主持人：南京大學高級工程師 趙紅

氧化鎵(Ga2O3)半導體材料由于其超寬禁帶寬度(~4.8 eV)、高臨界擊穿場強(~8 MV/cm)，以及可控n型摻雜外延和大尺寸單晶，在功率電子器件領域得到國內外越來越廣泛的研究。然而p型Ga2O3材料難以制備，嚴重地限制了Ga2O3在功率器件的實際應用。南京大學教授葉建東帶來了題為“氧化鎵基雙極型異質結功率器件研究”的主題報告，他表示，我們開發了NiO低溫外延技術，通過構筑NiO/Ga2O3異質結構顯著降低器件反向漏電流，有效提高器件擊穿電壓 ，并揭示了NiO/Ga2O3 II型異質界面能帶彎曲和載流子隧穿復合的共性機制 。為進一步減小正向導通電阻和開啟電壓以及提高擊穿電壓，研制出帶有NiO場限環的垂直結構異質結勢壘肖特基(HJBS)二極管，其導通電阻為7.7 mΩ·cm2，反向擊穿電壓為1.89 kV 。在此基礎上，研制出單管面積(1mm×1mm) NiO/Ga2O3 p-n二極管，反向耐壓為1.37 kV，正向最大直流輸出為13 A，浪涌電流達58 A，反向恢復時間為12 ns 。為進一步抑制電場邊緣聚集效應，設計和研制出具有傾斜臺面的NiO/Ga2O3 p-n功率二極管，最高擊穿電壓提升至1.95 kV, 動態擊穿電壓可達2.23 kV，正向電流為12 A，AC-DC功率轉換效率為98.5%，部分性能超過1200V SiC肖特基二極管。這些結果表明，通過異質集成p-n結是實現氧化鎵基雙極型功率器件的可行路徑之一。在工作總結時指出，實現p型NiO單晶薄膜的室溫外延，與Ga2O3 形成p-n異質集成；明晰NiO/Ga2O3異質結構的電子能帶結構和載流子界面輸運機理；構筑低界面態密度NiO/Ga2O3 p-n功率二極管器件，并初步通過電路測試，具有高溫、高功率、高效電能轉換特性。本項工作有效規避氧化鎵p型摻雜困難的難題，實現雙極性器件設計，有效提高器件耐壓和降低器件功耗。

微波功率器件廣泛應用于無線通信，雷達與電子對抗，軍事裝備以及醫療電子等系統中。中電科第十三研究所郭建超帶來了“金剛石微波功率器件研究”的主題報告， 主要有Si LDMOS, GaAs HBT, SiC MESFET和GaN HEMT技術。半導體器件不斷向更高頻率、更大功率、更高可靠性方向發展，繼Si、GaAs、GaN之后，下一代更高頻率、更大功率半導體材料與器件：金剛石。報告中分享了帶溝道金剛石材料，金剛石微波功率器件研究進展，目前2GHz輸出功率密度領先于國外，1GHz下輸出功率密度國外為3.8W/mm（日本早稻田大學，多晶金剛石），工作漏壓-50V，我們結果為2.2W/mm（單晶金剛石）。

自動駕駛、5G通信、人工智能等新興領域的技術革新和發展，對電子半導體器件的全方位要求不斷提高。愛發科商貿電子營業部部長左超帶來了題為“量產高性能功率與射頻器件的ULVAC裝備技術”的主題報告。報告表示，愛發科集團致力于各種電子半導體等前沿領域生產技術的研究和開發，特別是應用于大規模生產的下一代智慧能源的功率及射頻器件、MEMS及3D封裝等相關的真空技術（離子注入、鍍膜、等離子體刻蝕、灰化等）的研發和銷售推廣，不斷的為電子半導體制造工藝提供最新的綜合解決方案。

嘉賓主持人：華南師范大學尹以安教授

隨著人工智能與5G通訊技術的發展，對智能終端快速充電提出了更高要求，需要采用新型半導體器件以提升快充效率、減小快充體積。青島聚能創芯微電子有限公司應用技術總監劉海豐帶來了題為“面向快充應用的GaN材料和器件技術”的主題報告。作為第三代半導體，GaN器件得益于材料優勢，在速度、效率、耐高溫等方面均優于傳統硅器件，在功率系統領域具有廣泛的應用前景。在此背景下，北京賽微電子著手布局了聚能晶源與聚能創芯項目，開展GaN材料與器件產業化工作?；趦身椖繉嵤?，可實現GaN材料、器件與應用的國產化供應，為5G通訊、智能終端、大數據、自動駕駛等領域，提供新型功率器件產品與技術解決方案。聚能晶源掌握領先的8英寸GaN-on-Si、6英寸GaN-on-SiC外延技術；產品線包括AlGaN/GaN、P-GaN、GaN-on-HRSi等，面向功率與微波應用。聚能晶源擁有業界領先的AixtronG5+MOCVD設備，可以實現高質量低成本6-8英寸外延材料生長。聚能晶源一期建成產能為年產1萬片GaN外延晶圓，在規劃的二期項目中，產能將達到年產20萬片GaN外延晶圓。

廈門大學電子科學與技術學院助理教授梅洋分享了題為“氮化鎵基VCSEL技術進展”的主題視頻報告，報告指出，GaN基VCSEL目前關鍵技術難點主要在于高反射率布拉格反射鏡（DBR）的外延生長、器件內部橫向光場調控、高效電流注入、以及器件散熱等。報告著重介紹了在藍光、綠光、以及紫外VCSEL中取得的最新研究進展、諧振腔內光場及損耗的調控、以及改善器件散熱性能的有效方法。

西交利物浦大學副教授劉雯做了題為“硅基GaN MIS-HEMT 單片集成技術”的主題報告，報告指出，目前實現硅基GaN的常關型器件有四種較為成熟的技術路線：氟離子注入、P型柵P-GaN Gate、級聯Cascode技術和凹槽柵結構，不同的技術路線有不同的特點，報告分享了采用凹槽柵結構的制備成果，以及成功實現了單片集成硅基GaN基本邏輯電路、鋸齒波發生器、反向器、比較器、脈沖寬度調制（PWM）電路、DC-DC轉換器等。

嘉賓主持人：南京大學王科教授 

中電科五十五所高級工程師劉強帶來了題為“碳化硅MOSFET技術問題及55所產品開發進展”的主題報告。報告分析了目前碳化硅MOSFET技術主要面臨問題及解決方法。目前國基南方在材料-芯片及器件設計-芯片制造-封裝-可靠性測試，擁有自主外延生長能力，目前供片能力超過3萬片/年，后續進一步擴產至10萬片/年，可以滿足600V-20000V 器件研發生產需求。芯片及器件設計方面擁有寬禁帶國家重點實驗室，專利受理300余項，其中發明專利超過200項，PCT 10項；R&D投入4500萬元/年，先后承擔并完成了多項國家SiC電力電子器件重大專項、科技部“重點研發計劃”等方面的研究課題；擁有6英寸SiC專用工藝線，國內最早實現6英寸SiC MOSFET量產，專業化的模塊封裝能力和先進的器件測試分析能力，可半導體功率模塊研制和批產,年產150萬只功率模塊。并介紹了，國基南方下一步進展及未來發展規劃。

由于AlGaN/GaN HEMT器件中存在的多樣復雜的二維耦合效應，時至今日，對器件反向性能的表征手段仍舊是制約AlGaN/GaN HEMT耐壓特性研究的重要障礙。南京郵電大學張珺教授帶來了“基于人工神經網絡的AlGaN/GaN HEMT反向特性表征技術”的主題報告，報告指出，為了能夠準確的、高效的預測AlGaN/GaN HEMT器件的反向特性，報告詳細分享提出一種基于人工神經網絡的數值仿真新方法。

基于金剛石材料進展，越來越多的研究開始關注金剛石材料的位錯表征與分析，探索位錯密度降低方法，揭示缺陷對材料、器件性能的影響。南砂晶圓研發主任/山東大學副教授彭燕分享了《碳化硅與金剛石單晶襯底技術與產業化研究》的主題報告。報告詳細分享了微波等離子體刻蝕金剛石研究數據與成果。利用MPCVD方法，采用H2和H2/O2氣體刻蝕HTHP Ia、HTHP IIb和MPCVD類型金剛石材料，比較了刻蝕后的表面形貌、刻蝕坑的形成以及刻蝕速率，結果顯示刻蝕速率ER（MPCVD）>ER（HTHP Ib）>ER（HTHP IIa）。在H2等離子體中，MPCVD樣品刻蝕活化能44.04±3.05kcal/mol；O/H~2%氣氛下，HTHP Ib活化能數值68.18±6.4kcal/mol，MPCVD活化能數值59.4±5.479Kcal/mol，HTHP IIa活化能數值48.122+2.89Kcal/mol。結果氧氣加入后，刻蝕坑形貌由規則的倒金字塔形狀變得不再規則，且刻蝕坑的深度和尺寸隨著O2/H2比例的增加也在增大，即氧氣的參與加快了刻蝕速率，增大了刻蝕活化能。利用XPS進一步分析了微波等離子體刻蝕不同類型金剛石晶體后的化學元素結合狀態以及刻蝕過程中化學反應的動力學和機理，結果表明不同類型的金剛石材料活化能差異與氮元素的存在有關。

 

通過等離子體刻蝕后的刻蝕坑形貌發現有兩類缺陷存在，一類是由于襯底表面狀態和拋光步驟引入的缺陷，一類是襯底內部固有的缺陷。金剛石表面由于研磨等加工步驟會引入表面損傷。結果顯示等離子體刻蝕法是有效評價金剛石表面加工質量的方法。

蘇州晶湛半導體研發經理向鵬博士帶來了“用于新型GaN功率器件的外延技術進展”的主題報告。美國弗吉尼亞理工大學電力電子技術中心（CPES）和蘇州晶湛半導體團隊合作攻關，通過采用蘇州晶湛新型多溝道AlGaN/GaN異質結構外延片，以及運用pGaN降低表面場技術（p-GaN reduced surface field (RESURF)制備的肖特基勢壘二極管(SBD)，成功實現了超過10kV的超高擊穿電壓。這是迄今為止氮化鎵功率器件報道實現的最高擊穿電壓值。晶湛半導體6英寸氮化鎵外延片年產能規模達到20萬片以上，并在2018年10月通過ISO:9001質量體系認證。晶湛半導體已成為國內首屈一指的氮化鎵外延片供應商，并具備了一定的國際影響力和競爭力。2014年底，晶湛半導體就率先在全球首次發布商用8英寸硅基氮化鎵外延片產品，經有關下游客戶驗證，該材料具備全球領先的技術指標和卓越的性能，填補了國內氮化鎵產業的空白。經過多年的專注發展，晶湛半導體已經與全球數百家知名半導體科技企業、高?？蒲性核蛻艚V泛深入的合作，并多次與合作伙伴聯合在行業頂級期刊Nature Electronics，IEEE Electron Device Letters，及國際頂級會議IEDM等發布相關創新成果，引起國際半導體界的廣泛關注和一致好評。

嘉賓主持人：中國科學技術大學特聘研究員 孫海定

在電力電子系統中，負載端的浪涌能量以及串聯開關的電壓分配不均常常造成器件在開關過程中承受超過額定電壓的瞬態過壓。功率器件在開關過程中承受反復瞬態過壓的能力是其魯棒性的關鍵指標之一。美國弗吉尼亞理工大學電力電子系統中心助理研究員張宇昊帶來了關于SiC MOSFET和GaN HEMT在過壓開關中堅固性的主題報告，分享了其團隊工作創新性地研究了商用碳化硅和氮化鎵器件在反復過壓開關中的魯棒性，包括失效和老化過程及機理。以及研究工作創新性的發現結果。

北京大學物理學院高級工程師楊學林帶來了“Si襯底上GaN基電子材料外延生長技術研究進展”的主題視頻報告，報告提出采用Ga空位工程，在Si（111）襯底上實現高質量的GaN厚膜。研究了C雜質與位錯相互作用，獲得高遷移率GaN薄膜材料。揭示了AlN/Si界面寄生電導的產生機理并提出抑制方法。

南京大學副研究員徐尉宗帶來了“面向高可靠性、高能效應用的GaN HEMT增強型器件技術”的主題報告，報告從p-GaN帽層增強型器件柵壓擺幅受限的物理機制分析出發，結合新型柵極結構方案設計與實驗驗證，包括反向pn結帽層結構、極化摻雜p型帽層結構等，系統討論柵極設計對器件可靠性及動態損耗的影響規律，總結出潛在的面向高可靠性、高能效應用的GaN HEMT增強型器件技術。此外，還結合報告人所在團隊在GaN功率二極管方面的研究成果，總結介紹GaN功率二極管在可靠性與能效方面的關鍵問題與研究現狀。

先進封裝及可靠性技術是保證寬禁帶半導體性能優勢并實現長期有效服役的關鍵，屬于第三代半導體產業亟待解決的卡脖子問題，因此，急需對復雜使役條件下SiC功率模塊新型封裝工藝、材料、失效機理和可靠性等基礎問題展開前瞻性探索。復旦大學青年研究員樊嘉杰博士帶來了“SiC功率器件先進封裝材料及可靠性優化設計”的主題報告，報告從第三代半導體發展現狀、功率器件及模塊封裝形式的發展趨勢、先進封裝材料的發展趨勢、封裝可靠性設計及優化方法等四個方面展開介紹了最新研究進展。

最后，第三代半導體產業技術創新戰略聯盟于坤山秘書長在總結講話時指出，峰會在為期一天半的時間里密集的專家學者以及企業代表高水平的報告，給予會代表一次系統且前沿的學習機會。更可貴的是每個報告嘉賓演講結束都能有討論，中間休息環節也都能有很好的對接與交流，充分的互動也有助于提升我們學術水平和學習氛圍。全程參與讓我感受很深也有很多思考，當前第三代半導體很火，很多企業、資本紛紛加入導致產業更加熱鬧，半導體是燒錢的產業，雖然不差錢但不能隨便燒，我們該研究什么，該如何避免重復建設，避免資源的浪費，第一，我們需要技術路線的指引，聯盟也發布了三份技術路線圖給行業一定的指引，這還遠遠不夠，聯盟會繼續做好這項工作，也希望更多的專家能參與其中給予支持，也是給國家把有限的科研資源真正用在刀刃上，快速的趕上、甚至是超越國外的先進半導體技術水平，唯有此道！如果大家都無需的各干各的，我們再干三十年依然是落后。通過技術的指引，快速地找到我們的短板，快速地去搶位，去卡位，占領未來發展先機。第二，需要標準的指引。包括對學術水平的評價，對產品、技術和論文的評價。第三，需要跨領域、跨學科、跨機構的協同創新與融合，甚至是開展國際之間的交流與合作。

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