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金属卤化物钙壶中的应变化学梯度和极化1
分析了两个基于Algan的深紫外线（DUV）发光二极管（LED）的电流 - 电压（IV）特性，这些发光二极管（LED）分析了开放核螺纹位错的密度不同（Nanopipes）。模拟了一个三二极管电路，以模拟DUV LED的IV特性，但只能准确地对较低的泄漏电流（较低的Nanopipe密度DUV-LED）建模。发现，尽管纳米管以前被确定为固有的N型，但这些结构中的纳米管的电流泄漏仍在纠正。使用缺陷敏感的蚀刻，揭示了纳米管在DUV-LED的P型GAN上限层中终止。修改了电路模型，以说明N型纳米管和P型GAN之间的另一个P-N连接，并实现了漏水DUV LED的IV特征的极好拟合。
帽层对6英寸Si(111)衬底上生长的AlN势垒HEMT性能的影响
近年来，氮化镓 (GaN) 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 因其在降低开关损耗、维持高击穿电压以及保持高温稳定性方面所表现出的卓越性能，其商业化进程不断加快 [1,2]。大尺寸 Si 衬底上 GaN 外延生长技术的进步降低了生产成本。同时，Si 上的 HEMT 器件可以轻松集成到现有的 Si 铸造厂中 [4-6]。上述优势使 GaN 基 HEMT 器件更接近大众市场应用。阻挡层是 HEMT 器件中的关键元件之一，它决定了导电通道的电阻。AlGaN 是最常用的阻挡材料。在 AlGaN / GaN 界面区域形成的二维电子气 (2DEG) 表现出良好的稳定性、低的薄层电阻、高的载流子密度和高的电子迁移率 [7,8]。由于在 AlN / GaN 界面区域形成了更高的 2DEG 密度，AlN 作为阻挡层材料也引起了人们的关注 [9]。据报道，薄层电阻 (Rs) 值低至 128 Ω/sq，2DEG 密度为 3.21 × 10 13 / cm 2 [10]。此外，在 AlN 系统中可以避免合金散射，从而提高 2DEG 霍尔迁移率 [11,12]。已经证明了基于 AlN 阻挡层的 HEMT 器件具有低栅极漏电和高 I on / I off 比 [13]。表 1 总结了最近对具有最佳 Rs 性能的 AlN / GaN 异质结构的研究。然而，由于 AlN 与 GaN 沟道层的晶格失配较大 (2.5%)，因此 AlN 的弛豫是一个主要挑战。氮化硅 (SiN x ) 帽层已被用作表面钝化层，以避免/减少 AlN 弛豫 [ 14 ] 。然而，钝化帽层的成分和厚度对抑制弛豫的影响很少被研究。在本文中，我们报告了包含原位生长的 GaN 和/或 SiN x 帽层的 AlN/GaN 异质结构的长期 2DEG 稳定性。
和宽带半导体的纳米技术
氮化盐和相关的宽带半导体（WBS）近年来一直受到广泛关注。其背后的主要原因是半导体的几个相关的高功率/高频材料参数，例如高分解场和低内在载流子浓度，具有带隙的比例。基于WBS的半导体设备允许在极端条件下运行，例如高温和电场。从IR到深色紫外线的各种波长，使带隙工程以及出色的电子传输特性使氮化物也使电子和光电设备具有吸引力。今天，基于氮化物的设备被广泛用于高性能雷达（主要是3D AESA），电信（LTE-A，5G），电力电子系统，发光二极管和激光器。尽管在过去的二十年中取得了长足的进步，但所有这些设备仍然是发挥其全部潜力的激烈研究的主题[1-4]。在本期特刊中，发表了八篇论文，涵盖了宽带隙半导体设备技术的各个方面，从底物到epi-Egrowth和epi-Growth和emaking topor掺杂，再到HEMTS的新型过程模块，垂直整合的LED和激光二极管，以及基于NWS的纳米固醇。K. Grabianska等。报道了波兰Unipress的最新批量GAN技术进展[5]。已经对两个过程进行了彻底研究，即基本的氨热生长和卤化物蒸气期的外观以及它们的优势，缺点和详细讨论的前景。M. Stepniak等。 [8]。M. Stepniak等。[8]。作者假设在几年内高质量2英寸。真正的散装gan底物将大量提供，但如今，质量制造的主要方法将是HVPE，将AM-GAN晶体作为种子。[6]研究了GAN和Algan/Gan/Gan Hetereostrustures的选择性区域金属有机蒸气（SA-MOVPE）的过程，该过程旨在使用自下而上的建筑进行HEMT技术。获得了出色的生长均匀性，适当的结构预科，并获得了组成梯度的精确控制。讨论了SA-MOVPE过程在使基于GAN的3D纳米和微结构中用于电声，机电和集成的光学设备和系统的应用。K. Sierakowski等。[7]报道了高压在高温下植入后植入后退火的报道。讨论了该过程的热力学，并在两个方面研究了其GAN加工的应用。首先专注于GAN：mg用于P型掺杂，第二位于GAN上：被视为分析掺杂剂扩散机制的案例研究。为了防止gan表面分解，研究了退火过程的不同构造。mg激活超过70％，与与掺杂的gan相似的电性能一起达到了70％。Algan/GAN金属 - 胰蛋白酶高导体高电动晶体管（MISHEMT），其具有低温同育（LTE）生长的单晶ALN GATE介电介质。闸后退火效应
氮化铝和金刚石的负电子亲和表面
宽带隙半导体有可能表现出负电子亲和势 (NEA)。这些材料可能是冷阴极电子发射器的关键元素，可用于平板显示器、高频放大器和真空微电子等应用。结果表明，表面条件对于获得负电子亲和势至关重要。在本文中，角度分辨紫外光发射光谱 (ARUPS) 用于探索金刚石和 AlGaN 表面的影响。紫外光发射在表征电子发射方面的价值在于该技术强调了发射过程的影响。为了充分表征电子发射特性，还需要采用其他测量方法，例如场发射的距离依赖性和二次电子发射。最近，这些测量方法已用于比较 CVD 金刚石膜的特性。[l] 半导体的电子亲和势定义为将电子从导带最小值移到距离半导体宏观较远的距离（即远离镜像电荷效应）所需的能量。在表面，该能量可以示意性地显示为真空能级与导带最小值之间的差异。电子亲和力通常不依赖于半导体的费米能级。因此，虽然掺杂可以改变半导体中的费米能级，并且功函数会相应改变，但电子亲和力不受以下因素的影响
宽带隙器件特刊社论：设计、制造和应用
新兴的宽带隙 (WBG) 半导体有望推动全球产业发展，就如同 50 多年前硅 (Si) 芯片的发明推动了现代计算机时代的到来一样。基于 SiC 和 GaN 的器件正开始变得更加商业化。与同类的基于 Si 的元件相比，这些 WBG 器件更小、更快、更高效，在更严苛的操作条件下也能提供更高的可靠性。此外，在此框架下，一种新型微电子级半导体材料被创造出来，其带隙甚至比之前建立的宽带隙半导体（如 GaN 和 SiC）还要大，因此被称为“超宽带隙”材料。这些材料包括 AlGaN、AlN、金刚石和 BN 氧化物基材料，它们在理论上具有更优越的性能，包括更高的临界击穿场、更高的工作温度和潜在的更高辐射耐受性。这些特性反过来又使得革命性的新器件可用于极端环境成为可能，例如高效功率晶体管（因为巴利加品质因数有所提高）、超高压脉冲功率开关、高效 UV-LED、激光二极管和 RF 电子设备。本期特刊发表了 20 篇论文，重点关注基于宽带隙的器件：设计、制造和应用。三篇论文 [1-3] 涉及未来 5G 应用和其他高速高功率应用的 RF 功率电子设备。其中九篇论文 [4-12] 探讨了宽带隙高功率器件的各种设计。其余论文涵盖了基于宽带隙的各种应用，如用于提高 GaN 基光子发射器光子提取效率的 ZnO 纳米棒 [13]、InGaZnO 薄膜晶体管 [14]、宽带隙 WO3 薄膜 [15]、银纳米环 [16、17] 和 InGaN 激光二极管 [18-20]。特别是在 RF GaN 器件方面，Kuchta 等人 [1] 提出了一种基于 GaN 的功率放大器设计，该设计降低了透射率畸变。Lee 等人 [2] 展示了一种用于 2.5 至 6 GHz 干扰系统的紧凑型 20 W GaN 内部匹配功率放大器，它使用高介电常数基板、单层电容器和分流/串联电阻器实现低 Q 匹配和低频稳定。 Lin 等人 [3] 通过集成厚铜金属化层实现了 Ka 波段 8.2 W/mm 的高输出功率密度。关于 GaN 功率器件，Wu 等人 [4] 研究了一种双 AlGaN 势垒设计以实现增强模式特性。Ma 等人 [5] 介绍了一种使用 GaN 的数字控制 2 kVA 三相分流 APF 系统。Tajalli 等人 [6] 通过进行缓冲分解研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿的起源。可以确定每个缓冲层与垂直漏电和击穿电压相关的贡献。Sun 等人 [7] 研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿电压的分布。[7] 提出了一种利用 TCAD 实现常关型 GaN HEMT 的新方法。该概念基于将栅极沟道方向从长水平方向转置为短垂直方向。Mao 等 [8] 在 IGBT 的集电极侧引入了一部分 p-polySi/p-SiC 异质结，以在不牺牲器件其他特性的情况下降低关断损耗。Kim 等 [9] 实现了 SiC 微加热器芯片作为下一代功率模块的新型热评估设备，并评估了其耐热性能。
夹式粘合 CCPAK-1212：设计下一代 GaN 产品 Serge Karboyan、Ding Yandoc、Barr Licup、Manikant、Sara Martin Horcajo、Stefano
夹片键合 CCPAK-1212：设计下一代 GaN 产品 Serge Karboyan、Ding Yandoc、Barr Licup、Manikant、Sara Martin Horcajo、Stefano Dalcanale、John Denman、Zainul Fiteri、Hagop Tawidian、Manfred Rowe、Sven Zastrau、Adam Brown 和 Bas Verheijen Nexperia，Bramhall Moor Ln，斯托克波特，大曼彻斯特，英国 关键词：GaN、AlGaN、CCPAK1212、夹片键合、封装、产品可靠性。 引言 Nexperia 的商业化 GaN 基功率晶体管在功率器件市场表现出巨大优势，在 650 V 时提供低导通电阻。为了在不同应用（如车载充电器、DC-DC 转换器、牵引逆变器）[1、2] 中实现这种出色性能，Nexperia 推出了一种新型夹片键合封装 HEMT，在高工作电压下具有低关断态漏电。虽然这是 GaN 行业中第一个推出完全夹片键合解决方案而不需要任何引线键合连接的解决方案，但该解决方案的电感比引线封装低 5 倍（2.37 nH 对比近 14 nH），并且封装电阻超低，热阻小于 0.5 K/W [3]。要保持这种性能，需要高水平的器件工程设计，包括 HEMT 设计、MOSFET 设计以及紧凑型 CCPAK 中的共源共栅配置，从而形成具有行业领先性能的创新封装。夹片键合配置用于优化热性能和电气性能，简化的共源共栅可避免使用栅极驱动器。结果与讨论图 1 显示了共源共栅配置中的无引线键合 GaN HEMT 和 Si MOSFET。这些器件位于
GA2O3材料和设备研究GA2O3材料和设备研究
上下文：基于宽间隙半导体材料（SIC，GAN）的电子组件在中型电子应用（10 kV / 100 A）（例如混合 /电动汽车行业）中经历了相当大的增长。超出了该功率范围，从能量问题的角度和CO 2排放的降低的角度来看，提高功率密度和开关/转换效率的挑战是相当大的，尤其是在电源分配（智能电网）和运输（Rail）的应用。为了满足这些功率要求，有必要转向带有适当带隙能量（> 4 eV）和分解字段（> 10 mV.cm-1）的所谓的超宽间隙（UWBG）材料，例如钻石，艾加（Algan）或GA 2 O 3。，GA 2 O 3具有直径为150 mm的商业基材的独特优势，其成本合理（比SIC便宜3倍）。对UWBG材料的一个非常强烈的挑战仍然是它们的兴奋剂。再次，鉴于可以在宽的值范围内轻松实现n掺杂[1-3]，GA 2 O 3仍然引起了人们的关注。单极功率设备已通过正常运行[4-6]证明。通常无法使用电源设备的缺少技术构建块是生产双极设备的P型掺杂。开发了基于GA 2 O 3的设备的创新技术领域，并且对P型掺杂的控制需要研究由材料中陷阱或缺陷引起的电子水平的研究。这些缺陷也可以通过技术过程（植入，雕刻，金属污染）引起。在此主轴上开发了双极技术，博士学位受试者将主要集中精力。的确，INL实验室和“功能材料”团队在电气和电流技术方面具有广泛而独特的专业知识，用于研究由陷阱和宽频率半导体中的陷阱和缺陷引起的电子水平。
ICNS-14 参与者统计
ED1-2 （ 口头 ） 14:45 - 15:00 通过掺杂分布工程提高 p-GaN 栅极 HEMT 的稳健性 Matteo Borga 1 , Niels Posthuma 1 , Anurag Vohra 1 , Benoit Bakeroot 2 , Stefaan Decoutere 1 1 比利时 imec，2 比利时 imec、CMST 和根特大学 ED1-3 （ 口头 ） 15:00 - 15:15 在低 Mg 浓度 p-GaN 上使用退火 Mg 欧姆接触层的横向 p 型 GaN 肖特基势垒二极管 Shun Lu 1 , Manato Deki 2 , Takeru Kumabe 1 , Jia Wang 3,4 , Kazuki Ohnishi 3 , Hirotaka Watanabe 3 , Shugo Nitta 3 , Yoshio Honda 3 , Hiroshi Amano 2,3,4 1 日本名古屋大学工程研究生院、2 日本名古屋大学深科技系列创新中心、3 日本名古屋大学可持续发展材料与系统研究所、4 日本名古屋大学高级研究所 ED1-4（口头） 15:15 - 15:30 高 VTH E 模式 GaN HEMT 具有强大的栅极偏置相关 VTH 稳定性掺镁 p-GaN 工程 吴柯乐 2 , 杨元霞 2 , 李恒毅 2 , 朱刚廷 2 , 周峰 1 , 徐宗伟 1 , 任方芳 1 , 周东 1 , 陈俊敦 1 , 张荣 1 , 窦友正 1 , 海陆 1 1 南京大学, 中国, 2 科能半导体有限公司, 中国 ED1-5 （口头报告） ） 15:30 - 15:45 EID AlGaN/GaN MOS-HEMT 中 Al 2 O 3 栅氧化膜下的电子态分析 Takuma Nanjo 1 , Akira Kiyoi 1 , Takashi Imazawa 1 , Masayuki Furuhashi 1 , Kazuyasu Nishikawa 1 , Takashi Egawa 2 1 Mitsubishi electric Corporation, Japan, 2 Nagoya Inst.日本科技大学
2017 年 IRPS 会议论文集 - Squarespace
• 基本 FEOL 可靠性：栅极电介质中缺陷的产生会导致电介质击穿和器件性能下降 - Kenji Okada，TowerJazz 松下半导体 • 复合半导体可靠性 101 - Bill Roesch，Qorvo • 互连可靠性基础知识 - Zsolt Tokei，IMEC • VLSI 设计方法和可靠性设计验证 - Michael Zaslavsky 和 Tim Turner，可靠性模拟组 • 电迁移 101 - Cathy Christiansen，Global Foundries • NAND 闪存可靠性 - Hanmant Belgal 和 Ivan Kalastirsky，英特尔 • 芯片封装相互作用 (CPI) 及其对可靠性的影响 - CS Premachandran，Global Foundries • 故障分析的挑战 - 汽车和超越摩尔定律 - Ulrike Ganesh，博世 • 1. HKMG p-MOSFET 中 NBTI 的最新进展以及 2.现代 FINFET、ETSOI 和全栅极环绕 III-V 晶体管中自热的新挑战：从晶体管到平板电脑的视角 - Souvik Mahapatra（印度理工学院，孟买）和 Muhammad Ashraf Alam（普渡大学）• 汽车转型 - 从应用到半导体技术的成本、上市时间、可靠性和安全性驱动的设计优化 - Andreas Aal，大众汽车集团 • AlGaN/GaN 功率器件可靠性 - Peter Moens，安森美半导体 • 可靠性工程的系统遥测 - Rob Kwasnick，英特尔 • 高级 MOL 和 BEOL 可靠性 - Shou Chung Lee，台积电 • 汽车功能安全简介 - 历史、趋势和与可靠性的关系 - Karl Greb，NVIDIA • 相变存储器：从基础技术到系统方面和新应用 - Haris Pozidis，IBM • 系统可靠性 - Geny Gao，博士 • 先进封装和 3D 可靠性 - C. Raman Kothandaraman，IBM • 兼顾基于知识和基于标准的资格 - Bob Knoell，汽车电子委员会和 NXP • 自旋转矩 MRAM - Daniel C. Worledge，IBM • 现场容错、自我修复、检测和恢复技术的考虑因素 - Arijit Biswas，英特尔
2017 IRPS 会议论文集 - Squarespace
• 基本 FEOL 可靠性：栅极电介质中缺陷的产生会导致电介质击穿和器件性能下降 - Kenji Okada，TowerJazz 松下半导体 • 复合半导体可靠性 101 - Bill Roesch，Qorvo • 互连可靠性基础知识 - Zsolt Tokei，IMEC • VLSI 设计方法和可靠性设计验证 - Michael Zaslavsky 和 Tim Turner，可靠性模拟组 • 电迁移 101 - Cathy Christiansen，Global Foundries • NAND 闪存可靠性 - Hanmant Belgal 和 Ivan Kalastirsky，英特尔 • 芯片封装相互作用 (CPI) 及其对可靠性的影响 - CS Premachandran，Global Foundries • 故障分析的挑战 - 汽车和超越摩尔定律 - Ulrike Ganesh，博世 • 1.NBTI 在半导体领域的最新进展HKMG p-MOSFET 和 2。现代 FINFET、ETSOI 和全栅极 III-V 晶体管中自热的新兴挑战：从晶体管到平板电脑的视角 - Souvik Mahapatra（孟买印度理工学院）和 Muhammad Ashraf Alam（普渡大学） • 汽车转型 - 从应用到半导体技术的成本、上市时间、可靠性和安全性驱动的设计优化 - Andreas Aal，大众汽车公司 • AlGaN /GaN 功率器件可靠性 - Peter Moens，安森美半导体 • 可靠性工程的系统遥测 - Rob Kwasnick，英特尔 • 高级 MOL 和 BEOL 可靠性 - Shou Chung Lee，台积电 • 汽车功能安全简介 - 历史、趋势和与可靠性的关系 - Karl Greb，NVIDIA • 相变存储器：从基础技术到系统方面和新应用 - Haris Pozidis，IBM • 系统可靠性 - Geny Gao，博士 • 先进封装和 3D 可靠性 - C. Raman Kothandaraman，IBM • 兼顾基于知识和基于标准的资格 - Bob Knoell，汽车电子委员会和 NXP • 自旋转矩 MRAM - Daniel C. Worledge，IBM • 现场容错、自我修复、检测和恢复技术的考虑因素 - Arijit Biswas，英特尔