这一成就是在日本政府支持下,由大阪大学TakujiHosoi助理教授、Heiji Watanabe教授以及北海道大学Tamotsu Hashizume教授合作研究的结果。MIS是metal Insulator Semiconducto的r缩写,是一种将金属、绝缘层和半导体键合在一起的结构。通过在晶体管的栅极采用MIS结构,可以施加较高的正向栅极电压。
据松下表示,MIS结构的GaN功率晶体管有望用于下一代功率装置中。然而,传统的MIS结构GaN功率晶体管的栅极绝缘层采用的是Al2O3,栅极绝缘层中的电子陷阱容易造成迟滞现象,即,栅极电压与漏极电流的关系不断变化,从而无法获得稳定的阈值电压。
与传统MIS结构相比,松下最新设计的MIS结构GaN功率晶体管的独特性体现在3个方面:
1、将Al2O3替换成了AlON(铝氮氧化物),有效抑制了迟滞现象;
2、借助于晶体生长工艺获得了凹进的栅极结构,从而避免了加工工艺造成的损伤,获得更高的漏极电流;
3、松下特有的Si基GaN工艺,可以在大面积上均匀加工。
此次松下首次验证了可以连续稳定工作的MIS结构GaN功率晶体管,同时保证了器件的常关特性,栅极电压高达10V,工作电流在20A,击穿电压达到730V;可以实现高速开关,开启时间为4.1纳秒,关断时间仅有1.9纳秒。
出自:www.panasonic.com