日本開(kāi)發(fā)新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)GaN垂直導(dǎo)電

當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月13日，沖電氣工業(yè)株式會(huì)社（OKI）與信越化學(xué)合作，宣布成功開(kāi)發(fā)出一種技術(shù)，該技術(shù)使用OKI的CFB（晶體薄膜鍵合）技術(shù)，從信越化學(xué)特殊改進(jìn)的QST（Qromis襯底技術(shù)）基板上僅剝離氮化鎵（GaN）功能層，并將其粘合到不同材料的基材

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了GaN的垂直導(dǎo)電，有望為可控制大電流的垂直GaN功率器件的制造和商業(yè)化做出貢獻(xiàn)。兩家公司將進(jìn)一步合作開(kāi)發(fā)垂直GaN功率器件，并與制造這些器件的公司合作，讓這些器件能應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中。

GaN功率器件因兼具高頻率與低功耗特性而備受關(guān)注，尤其在1800V以上高擊穿電壓的功率器件、Beyond5G的高頻器件以及高亮度Micro-LED顯示器等方面。

需要注意是，垂直GaN功率器件可以通過(guò)延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程和縮短充能時(shí)間來(lái)提高電動(dòng)汽車(chē)的基本性能，預(yù)計(jì)未來(lái)將有顯著的需求增長(zhǎng)。然而，目前限制垂直GaN功率器件大規(guī)模普及的因素主要有兩點(diǎn)：受晶圓直徑限制的生產(chǎn)率，和不能在大電流下實(shí)現(xiàn)垂直導(dǎo)電。

面對(duì)這兩種限制，OKI和信越化學(xué)提出了解決方案。

針對(duì)晶圓方面，信越化學(xué)的QST基板的熱膨脹系數(shù)與GaN相當(dāng)，可以抑制翹曲和裂紋。這一特性使得即便在大于8英寸的晶圓上也能夠生長(zhǎng)具有高擊穿電壓的厚GaN薄膜，從而解除晶圓直徑的限制。

另一方面，OKI的CFB技術(shù)可以從QST襯底上僅剝離GaN功能層，同時(shí)保持高器件特性。GaN晶體生長(zhǎng)所需的絕緣緩沖層可以被去除并通過(guò)允許歐姆接觸的金屬電極接合到各種襯底上。將這些功能層粘合到具有高散熱性的導(dǎo)電基板上將實(shí)現(xiàn)高散熱性和垂直導(dǎo)電性。

OKI和信越化學(xué)的聯(lián)合技術(shù)解決了上述兩大挑戰(zhàn)，為垂直GaN功率器件的社會(huì)化鋪平了道路。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)數(shù)據(jù)顯示，全球GaN功率元件市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的1.8億美金成長(zhǎng)到2026年的13.3億美金，復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)65%。