用于终极固态照明的绿色发光二极管 - 750,000 美元 伊利诺伊大学香槟分校 (UIUC) 将研究直接发光的新型绿色发光二极管 (LED),以加速固态照明 (SSL) 的采用,从而与非 SSL 相比,减少与照明相关的能源需求和温室气体排放约 25%。与非 SSL 相比,到 2035 年,向 SSL 的过渡可以使美国的能源需求和温室气体排放再减少 55%,占美国一次能源预算的 5%。立方氮化镓实现的高效绿色 LED 可用于消除偏振并减少光衰,使其比传统的基于 III-V 的 LED 技术效率更高。UIUC 的设计可以降低制造成本,并促进商业和住宅市场广泛采用高效混色 SSL 照明。
摘要:合适的光电集成平台能够实现芯片级的众多应用系统,在快速增长的市场中备受期待。我们报告了一种基于硅基氮化镓的光子集成平台,并展示了基于该平台的光子集成芯片,包括光源、调制器、光电二极管 (PD)、波导和 Y 分支分路器。光源、调制器和 PD 采用相同的多量子阱 (MQW) 二极管结构,不会遇到其他光子集成方法面临的不兼容问题。波导结构 MQW 电吸收调制器具有明显的间接光调制能力,其吸收系数随施加的偏置电压而变化。结果成功验证了使用峰值发射波长为 386 nm 的近紫外光进行数据传输和处理。所提出的完全主动 - 被动方法具有简单的制造和低成本,为下一代光子集成提供了新的前景。
[1] S. Murali、LYW Evone、LMWa、BA Danila、LC Keong、LY Ting、BS Kumar、K、Sungsig,“Sn57Bi1Ag 焊料合金接头的微观结构特性”,IMAPS – 第 55 届国际微电子研讨会,波士顿,2022 年 10 月 5 日。[2] Q. Liu、Y. Shu、L Ma、F. Guo,“高电流密度下共晶 SnBi 焊点的微观结构演变和温度分布研究”,2014 年第 15 届国际电子封装技术会议。[3] P.Singh、L. Palmer、RF Aspandiar,“一种研究电迁移的新装置”,SMTA 泛太平洋微电子研讨会,2022 年 2 月 1 日,夏威夷瓦胡岛。 [4] IA Blech,“氮化钛上薄铝膜的电迁移”,J. of Appl. Physics,第 47 卷,第 4 期,1976 年 4 月。
摘要 — 为了更好地预测功率转换器中晶体管的高频开关操作,必须准确评估这些器件的接入元件,如电阻和电感。本文报告了使用 S 参数对氮化镓 (GaN) 封装功率晶体管进行特性分析,以提取源自欧姆接触和封装的寄生效应。在封装晶体管时,使用在 FR4 印刷电路板 (PCB) 上设计的特定测试夹具设置校准技术,以便从测量的参数中获取晶体管平面中的 S 参数。所提出的方法基于改进的“冷 FET”技术和关断状态测量。它应用于市售的增强型 GaN HEMT(高电子迁移率晶体管)。将提取的寄生元件与器件制造商提供的参考值进行比较。还评估了结温对漏极和源极电阻的影响。最后,提出了这些寄生效应的电热模型。
本文讨论了为下一代 K 波段 17.3 – 20.2 GHz 超高吞吐量卫星开发的单片微波集成电路 (MMIC) 功率放大器的设计步骤和实验特性。所用技术是商用的 100 纳米栅极长度硅基氮化镓工艺。该芯片的开发考虑到了航天器的严格约束,特别是仔细考虑了这种技术的热约束,以便在最坏情况下(即最高环境温度为 85°C)将所有器件的结温保持在 160°C 以下。基于三级架构的实现的 MMIC 首先在脉冲模式下进行晶圆上特性分析,随后安装在测试夹具中并在连续波工作条件下进行特性分析。在 17.3 – 20.2 GHz 工作带宽内,内置放大器提供输出功率 >40 dBm,功率附加效率接近 30%(峰值 >40%),功率增益为 22 dB。
采用光学显微镜方法对二维 (2D) 材料中的缺陷进行纳米级表征是光子片上器件的关键步骤。为了提高分析吞吐量,最近开发了基于波导的片上成像平台。然而,它们固有的缺点是必须将 2D 材料从生长基底转移到成像芯片,这会引入污染,可能会改变表征结果。在这里,我们提出了一种独特的方法来规避这些不足,即直接在氮化硅芯片上生长一种广泛使用的 2D 材料(六方氮化硼,hBN),并对完整的原生材料中的缺陷进行光学表征。我们将直接生长方法与标准湿转移法进行了比较,并证实了直接生长的明显优势。虽然在当前工作中用 hBN 进行了演示,但该方法很容易扩展到其他 2D 材料。
摘要:在本文中,提出了基于硅(gan-on-on-si)上基于氮化壳的KU波段主动雷达应用的微波整体整合电路(MMIC)高功率放大器(HPA)。设计基于三阶段的体系结构,并使用Ommic Foundry提供的D01GH技术实施。以及稳定性和热分析提供了有关最大化交付功率的体系结构定义和设计过程的详细信息。为了优化放大器性能,输出组合仪中包含了不对称性。实验结果表明,HPA达到39.5 dBM脉冲模式输出功率,峰值线性增益为23 dB,排水效率为27%,并且在16-19 GHz频率范围内具有良好的输入/输出匹配。芯片区域为5×3.5 mm 2,用于测量值安装在定制模块上。这些结果表明,基于GAN-on-SI的固态功率放大器(SSPA)可用于实现KU波段活动雷达。
• 为提高性能,晶圆工艺技术的快速发展推动了 HKMG 和 FinFET 等可靠性极限。 • 晶圆上新材料的加速引入:铜、超低 k ILD、气隙、氮化氧化物、高 K 栅极电介质和新互连 • 先进的封装和凸块技术:fcBGA、fcCSP、WLCSP、无铅凸块、铜柱、铜线、微凸块、多层 RDL、TSV/Interposer、3D/2.5D、FanOut WLP 封装和 SiP • 新封装材料:增材制造基板、超低损耗电介质、底部填充材料、塑封材料、基板表面处理、无铅和铜凸块等 • 多级应力相互作用使可靠性失效机制变得复杂 • 日益严格的客户要求和应用 • 快速上市需要可靠性设计以减少认证/批量生产时间
抽象是单层整体上的三级闸门驱动器和氮化剂高电子迁移式晶体管(GAN HEMTS),以防止错误的转机,减少反向传导损失和实现快速切换。所提出的栅极驱动器与提供负门电压的外部和集成电容器一起工作。整体集成使电源转换电路的尺寸较小,并且由于其较低的寄生虫而改善了电路性能。集成的MIM(金属绝缘子 - 金属)电容器可改善DV/DT免疫力。的测量结果表明,所提出的GAN-IC实现了3.7 ns t和6.1 ns t o的快速切换速度,并提高了SR降压逆变器的效率。关键字:Gan Hemt,整体集成,三级闸门驱动程序,错误的转机,反向传导损失,高速切换分类:电源设备和电路
4.1 简介 ................................................................................................................ 58 4.2 最先进的氮化镓衬底 ................................................................................ 59 4.2.1 块状单晶 GaN 衬底 ........................................................................ 59 4.2.2 异质衬底上的 GaN:蓝宝石和碳化硅 ........................................................ 61 4.2.3 硅衬底上 GaN 技术与块状硅和绝缘体上硅 (SOI) 衬底的集成 ............................................................................................................................. 63 4.3 SOI 和块状 Si 衬底上 AlGaN/GaN 异质结构的生长和特性 ............................................................................................................. 66 4.3.1 实验细节 ........................................................................................................ 66 4.3.2 AlGaN/GaN 异质结构的生长 ............................................................................................. 66 4.3.3 结果与讨论 ............................................................................................................. 69 4.4 制备和特性体硅和 SOI 衬底上的 HEMT ...................................................................................... 78 4.4.1 实验细节 ...................................................................................................... 78 4.4.2 AlGaN/GaN HEMT 电气特性 ...................................................................... 78 4.4.3 使用微拉曼分析探测 AlGaN/GaN HEMT 通道温度 ............................................................................................................. 82 4.5 章节摘要 ............................................................................................................. 96