英国资助氮化镓电子器件用高热导衬底的研究

[据美国今日半导体网站报道]英国工程和物理科学研究委员会（EPSRC）授予英国两所大学82.38万英镑，开展“氮化镓（GaN）电子器件用创新型高热导衬底：热创新”项目的研究。该项目将从2013年5月1日持续到2016年4月30日。

总资金中的43.06万英镑授予巴斯大学电子与电气工程学院（EPSRC编号EP/K024337/1），奥尔索普博士和王教授分别作为主要和次要研究者参与其中；39.32万英镑授予布里斯托大学物理系（EPSRC编号EP/K024345/1），库巴尔和Cherns教授分别作为主要和次要研究者参与其中。参与布里斯托尔大学研究的还有IQE硅化合物有限公司、英国恩智浦半导体有限公司和普莱塞半导体有限公司。

研究人员称，氮化镓铝（AlGaN）/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）是未来低碳经济中的功率调节和军民两用高效微波/射频系统中的关键技术。

虽然目前AlGaN/GaN HEMT器件功率在超过300GHz频率范围内仍能达到40W/mm；但受限于温度，其长期可靠性仍是一个严重的问题，并广泛存在于英国、欧洲、美国和日本等国家和地区。功率调节应用中也存在着相应的挑战。

为缓解现存的热限制，该项目将通过开发新型基板实现对AlGaN/GaN HEMT器件的创新和阶跃型热管理，具体包括：（1）开发具有高热萃取能力的高价值衬底，性能要优于常用于射频应用的高成本碳化硅衬底；（2）开发低成本衬底，但热萃取能力较硅基GaN衬底要有所改善，以满足对成本敏感的场合的应用。据估计，随着热传输性能的改善，GaN电子器件的限制将逐步缓解，其可靠性和电路效率将进一步提升。为优化散热基板性能，新的热分析技术将是研究重点。

英国计划在国防和卫星通信中使用GaN射频和微波电子器件。英国在该领域的主要公司有Selex、MBDA和Astrium，他们均要求可靠和高效GaN射频和微波电子器件。支持该部分研究的英国IQE公司是射频GaN应用供应链的重要组成部分。

此外，英国还需要低成本的以硅为衬底的GaN功率器件，项目参与者为英国恩智浦半导体公司和国际整流器（IR）公司。（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  张倩）