近日,杭州富加镓业科技有限公司(以下简称:富加镓业)在第一轮器件验证基础上,优化MBE外延工艺,大幅提升外延片性能,基于此外延片研制的MOSFET横向功率器件,电流密度提升78.3%,比导通电阻下降约50%,使其具备显著国际竞争优势。上述工作得到国家重点研发计划“大尺寸氧化镓半导体材料与高性能器件研究”项目支持(项目编号:2022YFB3605500)。
图1 氧化镓MOSFET横向功率器件直流输出特性曲线,a)第二轮结果,b)第一轮结果
高质量的外延片是制备MOSFET横向功率器件的核心元件,MBE外延技术因为成膜质量高,膜层厚度控制精确等优势,常常用于1μm以下高质量外延薄膜制备。然而,MBE外延设备加热部件在高温及富氧环境下极易氧化,且存在掺杂及缺陷控制等困难,高质量MBE氧化镓外延片制备成为该领域热点及难点问题。富加镓业在国家重点研发计划支持下,解决了MBE外延设备及工艺制备难题,获得了高质量MBE氧化镓外延片。第二轮流片测试结果表明,12μm栅漏间距氧化镓MOSFET器件电流密度为107 mA/mm,比导通电阻约为21.2 mΩ?cm2(图1a)。相对于第一次流片同规格器件(图1b),电流密度提升了78.3%,比导通电阻下降了约50%,展示出良好性能,具有明显国际竞争优势。
未来,富加镓业也将根据器件研制反馈结果,持续改进和迭代外延产品同时,加大市场开拓,为下游器件厂商提供稳定可控的高质量氧化镓单晶衬底及外延产品,保持我国在MBE氧化镓外延片研发及产业化竞争优势。
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