【CASICON 2023】西安交通大学杨旭教授：宽禁带器件应用与集成化研究进展

宽禁带器件集成化发展趋势与挑战是现代半导体领域中的一个重要方面。宽禁带器件在高功率、高频、光电等领域都有广泛的应用前景，能够满足不同领域的需求，包括电力、通信、医疗、军事等。随着集成电路技术的发展，宽禁带器件与其他器件的高度集成，将带来更高效、紧凑和多功能的电子系统，集成化发展将推动半导体技术的进步，为电子行业带来更多创新和竞争力。

2023年7月26日，“2023功率与光电半导体器件设计及集成应用论坛”于西安开幕。论坛由第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）指导，西安交通大学、极智半导体产业网（www.casmita.com）、第三代半导体产业主办，西安电子科技大学、中国科学院半导体研究所、第三代半导体产业技术创新战略筹办。

开幕大会上，西安交通大学电气学院教授/副院长杨旭带来了《宽禁带器件应用与集成化研究进展》的主题报告。器件的进步推进电力电子的发展，GaN器件典型应用涉及消费类电子、通信电源/服务器电源，SiC器件典型应用涉及光伏逆变器、电动汽车、配电网设备-电力电子变压器等。

宽禁带器件的应用面临着功率回路寄生电感导致过电压和寄生振荡、寄生电感导致高开关频率下的较为显著的开关损耗，还有栅极驱动、宽禁带器件散热、可靠性等难题。报告从电性能、力学性能、热性能等方向提出了关键问题及解决途径，涉及低寄生电感布线、高效散热、膨胀系数匹配等关键技术。报告指出，基板和互连是解决应用问题的核心，并分享了LLC 变换器、2kW高密度单相逆变器、3D打印DC/DC变换器的样品、双面烧结全桥模块、低电感的SiC 功率模块等集成实例。报告指出，高频应用时开通损耗还比较显著,应采用 ZVS 开关方式；必须优化布线减小功率回路的寄生电感，否则难以控制开关过程产生的寄生振荡和过电压；需要提高基板的散热能力来改善散热，常见方法是采用高热导率基板和增加热过孔。通过集成化可以很好的解决宽禁带器件应用的难点问题，是宽禁带器件应用中的关键技术。

嘉宾简介

杨旭，西安交大电气学院教授，博士生导师，中国电源学会理事、国际交流工作委员会秘书长。从事电力电子技术领域的研究，针对传统特种电源存在的跟踪精度低、稳定度差、纹波大等关键问题，提出多时间尺度高跟踪精度控制策略，突破了高跟踪精度、高稳定度、低纹波的技术难题。应用该技术成果，开发了多个系列的产品，峰值功率达50MW，跟踪精度达0.1%；稳定度达20ppm。关键指标优于欧洲和日本同类产品的先进水平。应用于中国散裂中子源、先进超导托卡马克装置（EAST）等4个大科学装置中，打破了国外垄断，满足了国家重大科学工程对国产高性能大功率特种电源的紧迫需求。发表SCI收录论文18篇，其中16篇发表在JCR电气工程分类前2%的学术期刊上，他引106次。获授权国家发明专利5项，做特邀报告3次，获2015年国家科技进步二等奖。

CASICON 系列活动简介

“先进半导体产业大会（CASICON）” 由【极智半导体产业网】主办，每年在全国巡回举办的行业综合活动。活动聚焦先进半导体产业发展热点，聚合产业相关各方诉求，通过“主题会议+项目路演+展览”的形式，促进参与各方交流合作，积极推动产业发展。CASICON 系列活动将以助力第三代半导体产业为己任，持续输出高质量的活动内容，搭建更好的交流平台，为产业发展贡献应尽的力量。