Yuhao

用于电力、射频、数字和量子计算应用的新兴 GaN 技术：最新进展和前景 /作者=Teo, Koon Hoo；Zhang, Yuhao；Chowdhury, Nadim；Rakheja, Shaloo；Ma, Rui；Xie, Qingyun；Yagyu, Eiji；Yamanaka, Koji；Li, Kexin；Palacios, Tomas /创建日期=2022 年 1 月 13 日 /主题=应用物理、电子和光子器件、机器学习、多物理建模

摘要 GaN 技术不仅在功率和射频电子领域获得广泛关注，而且还迅速扩展到其他应用领域，包括数字和量子计算电子。本文概述了未来的 GaN 器件技术和先进的建模方法，这些技术和方法可以在性能和可靠性方面突破这些应用的界限。虽然 GaN 功率器件最近已在 15-900 V 级实现商业化，但新的 GaN 器件对于探索高压和超低压功率应用非常有吸引力。在 RF 领域，超高频 GaN 器件正用于实现数字化功率放大器电路，并且可以预期使用硬件-软件协同设计方法将取得进一步的进展。GaN CMOS 技术即将问世，这是实现集成数字、功率和 RF 电子技术的全 GaN 平台的关键缺失部分。尽管目前是一个挑战，但高性能 p 型 GaN 技术对于实现高性能 GaN CMOS 电路至关重要。由于其出色的传输特性和通过极化掺杂产生自由载流子的能力，GaN 有望成为超低温和量子计算电子学的重要技术。最后，鉴于新设备和电路的硬件原型设计成本不断增加，使用高保真设备模型和数据驱动的建模方法进行技术电路协同设计预计将成为未来的趋势。在这方面，物理启发、数学稳健、计算负担较少和预测性的建模方法是必不可少的。凭借所有这些以及未来的努力，我们预计 GaN 将成为电子产品的下一个 Si。