中国科学院院士、西安电子科技大学教授郝跃：化合物半导体器件进展与挑战

新材料是半导体芯片发展的基础，半导体材料是芯片高速发展的重要驱动力，同时可带动多学科发展，化合物半导体材料是芯片发展的重要推动力。

4月20日，首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业发展大会在武汉开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下，由武汉东湖新技术开发区管理委员会、第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）、九峰山实验室、光谷集成电路创新平台联盟共同主办。

开幕大会上，中国科学院院士、西安电子科技大学教授郝跃分享了化合物半导体器件进展与挑战。集成电路工艺和半导体器件不断发展，后摩尔时代开始关注化合物半导体材料，宽禁带半导体材料和器件具有宽禁带半导体芯片具有优越的功率特性。报告分享了硅基新型高迁移率材料与晶体管的重要进展、氮化物半导体器件、氧化镓超宽禁带半导体器件等技术的重要进展。涉及70nm栅长氮化镓超高频器件、GaN毫米波器件、低开启电压毫米波GaN SBD、硅基(低成本)氮化镓材料与器件、高耐压一万伏的氮化镓电力电子器件、 氧化镓肖特基器件研究进展、氧化镓MOS器件等的研究进展。

报告指出，Ga2O3可用于高压、低损耗、大功率电子器件电子，电力损耗理论上大约为硅材料的1/3400、碳化硅的1/10。微系统所和西电采用smart cut转移了wafer级氧化镓薄膜于高热导率衬底，部分解决了氧化镓衬底低热导率的问题。目前实现了4英寸氧化镓材料的转移。

由于SiC和Si衬底的高热导率，异质集成Ga2O3MOSFET器件展现了远比体器件更优异的温度相关特性。未来要发展异质异构集成电路，包括开放、可互操作的芯粒（chiplet）生态系统 ，推动整个电子信息产业的不断的发展。