GaN被预计为下一代功率半导体。基于这种宽带隙半导体的功率器件性能显着优于传统的Si基功率芯片，其表现为高击穿电压，更快的开关速度，高导热性和更低的导通电阻（Ron）。
2017年11月1日，由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京市顺义区人民政府主办的第十四届中国国际半导体照明论坛暨 2017 国际第三代半导体论坛开幕大会在北京顺义隆重召开。
会期两天半，同期二十余场次会议。2日上午，由中国电子科技集团第十三研究所和专用集成电路重点实验室共同协办的“氮化镓功率电子器件”技术分会上，来自英诺赛科（珠海）科技有限公司副总经理金源俊介绍“200mm CMOS晶圆厂无分散增强型650V GaN-on-Si HEMTs 器件工艺”报告。
由于缺乏低成本GaN体衬底，GaN被外延生长在各种基底上，最常见的是蓝宝石，碳化硅（SiC）和硅。虽然晶格常数和热膨胀系数（CTE）的失配使外延GaN很困难，特别是对于较大的Si衬底尺寸，但是对GaN生长Si衬底变得有吸引力，这是因为Si的晶圆直径大（200mm及更高）。为了替代商业的Si功率器件，GaN器件应当设计为增强型（e-mode），并通过低成本，可重复和可靠的生产工艺制造。通过在栅极下添加p掺杂的GaN层，由此提升平衡态的导带并导致电子耗尽，从而实现增强型器件。在新的或现有的200mm中制造GaN-on-Si功率器件的能力生产设施提供进一步的成本竞争力。
Imec最近开发了一种4.9微米厚的GaN-on-Si缓冲层，适用于200 mm晶圆尺寸的650 V功率应用。 Imec工艺实施在200 mm CMOS芯片上。由于Au杂质在Si中的快速扩散，导致少数载流子寿命减小，所以GaN金属化方案必须是无Au的。由于高带隙和缺乏外延层的明确掺杂，特别是无Au欧姆接触的发展是极具挑战性。通过使用Si / Ti / Al / Ti / TiN欧姆金属方案，并将合金温度降至565℃，欧姆接触电阻可以降低到0.3Ω·mm，同时具有优异的再现性和均匀性。特别是对p型GaN层向AlGaN势垒层的选择性蚀刻，清洗步骤，钝化电介质的沉积和场板设计被优化。对于优化的器件，阈值电压高达2.1 V，栅极宽度为36 mm，器件展现了8 A的输出电流和13Ω·mm的开启电阻Ron。此外，在25℃至150℃的温度范围内，直至650 V时器件的动态开启电阻Ron色散都低于20％（10μs开，90μs关）。 imec工作是世界首创的在200 mm Si衬底上制造的最先进的增强型GaN 650 V功率器件。
上述的imec基线工艺将由Innoscience在imec的支持下准备生产。 Innoscience致力于挑战200mm晶圆尺寸上的200 V和650 V GaN-on-Si器件的批量化生产。这包括在外延生长和器件制造期间的晶片翘曲和晶片断裂的控制。外延工艺要求可重复性和高均匀性。污染物和颗粒的控制也是改善产品产量所必需的。
在优化均匀性，重复性，产量和可靠性后，将在珠海中国科学院设立生产成熟的650 V GaN电源技术。（根据现场速记整理，如有出入敬请谅解！）
