广东致能半导体发布垂直二维电子气氮化镓功率器件

据“广东致能半导体有限公司”官微消息，公司创始人黎子兰博士在瑞典举办的第十五届国际氮化物半导体会议（ICNS-15）上发表了邀请报告（Invited Talk）。报告中，黎子兰博士详细介绍了团队在硅基垂直氮化镓功率器件（GaN HEMT）技术领域的原创性突破及其应用前景。

广东致能团队首次在全球范围内实现了硅衬底上垂直GaN/AlGaN异质结构及垂直二维电子气沟道（2DEG）的直接外延生长。通过精准的工艺调控，团队成功制备出低位错密度的氮化镓鳍状结构，该方法具备极高的外延结构设计自由度。

基于这一创新平台，团队成功研发出全球首个具有垂直2DEG沟道的常开型器件（D-mode VHEMT）及阈值电压可调的常关型器件（E-mode VHEMT）。在工艺集成方面，团队通过源/栅电极选择性刻蚀及硅衬底完全去除工艺，实现了全垂直电极结构布局，显著提升了器件的散热效率。该技术在先进工艺平台的支持下具备极高的量产可行性，为器件微缩和大电流性能迭代提供了广阔空间。

图源：广东致能半导体有限公司——图1（左） x-SEM 结构，图2（右）剥离硅衬底

图1展示了广东致能全球首个垂直二维电子气氮化镓功率器件结构，此时生长用硅衬底还未被去除。图2则是垂直氮化镓器件晶圆，此时生长用硅衬底已被去除，观察面为原硅衬底面。

广东致能指出，目前广泛应用的氮化镓功率器件多采用横向结构，但在高功率、大电流场景中面临电场管理、器件微缩和散热困难等技术瓶颈，难以充分发挥氮化镓材料的性能优势。相比之下，垂直氮化镓器件架构能够突破横向结构在导电能力和散热性能上的限制，展现出数量级的优异性能和系统集成潜力，被认为是推动氮化镓功率器件迈向更大功率的关键技术路径之一。

围绕上述垂直氮化镓器件架构和工艺，广东致能已在国内外布局多项核心知识产权，形成完整专利组合，构筑了坚实的技术壁垒。团队在材料外延、结构设计、工艺集成上的持续创新，使垂直氮化镓功率器件平台有望成为下一代高性能氮化镓功率器件的关键技术路径。