干貨|探索GaN-on-Si技術(shù)難點
GaN-on-Si技術(shù)
曾是行業(yè)夢寐以求的技術(shù)。
GaN-on-Si?LED技術(shù)是行業(yè)夢寐以求的技術(shù)。首先,硅是地殼含量第二的元素,物理和化學(xué)性能良好,在大尺寸硅襯底上制作氮化鎵LED的綜合成本可以降低25%;再則,氮化鎵具有高功率密度、低能耗的特性,適合高頻率、支持寬帶寬等特點,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
但是曾經(jīng)由于兩大核心關(guān)鍵問題一直沒有得到解決,GaN-on-Si技術(shù)曾一度被判“死刑”。一是由于硅和氮化鎵熱膨脹系數(shù)差異高達54%,在降至室溫過程中,氮化鎵薄膜會受到巨大的張應(yīng)力,從而發(fā)生龜裂,無法滿足制作器件的要求;再則氮化鎵與硅的晶格失配高達17%,在外延膜中會產(chǎn)生高位度密錯,使晶體質(zhì)量變差,無法獲得高質(zhì)量LED。
我們率先攻克了GaN-on-Si這項技術(shù)。生長時在襯底上加入應(yīng)力緩沖層,在降溫過程中GaN薄膜處于壓應(yīng)力狀態(tài),無裂紋。同時我們對氮化鎵生長技術(shù)進行了創(chuàng)新,解決了世界性難題,得到了高質(zhì)量的氮化鎵薄膜。技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先水平。
技術(shù)可應(yīng)用于GaN-on-Si功率器件、GaN-on-Si射頻器件、Micro LED、GaN-CMOS集成等多個領(lǐng)域。