碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料的典型代表，也代表了功率电子器件的发展方向，在新一代高效率、小尺寸的电力转换与管理系统、新能源汽车、工业电机等领域具有巨大的发展潜力。
2019年11月25-27日，第十六届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA 2019）暨2019国际第三代半导体论坛（IFWS 2019）在深圳会展中心盛大举行。作为论坛重要的技术分会，“功率电子器件及封装技术Ⅱ”论坛于26日下午成功召开。
该分会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主办，深圳第三代半导体研究院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办，得到了深圳市龙华区科技创新局、德国爱思强股份有限公司、国家电网全球能源互联网研究院有限公司、中国电子科技集团第十三研究所、英诺赛科科技有限公司、苏州锴威特半导体股份有限公司的协办支持。该会加拿大多伦多大学吴伟东教授主持。
加拿大多伦多大学吴伟东教授 主持会议
氮化镓材料凭借其禁带宽度大、击穿电压高、热导率大、电子饱和漂移速度高、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等优越性质，稳稳地占领了理论上电光、光电转换效率最高的材料体系，确立了其在制备宽波谱、高功率、高效率的微电子、电力电子、光电子等器件方面的领先地位。
会上，美国Transphorm Inc.高级副总裁YifengWU先生分享了《击穿电压超过650V同时结温超过150°C的氮化镓功率器件》技术报告。Transphorm致力于让功率电子设备突破硅极限。公司设计、制造并销售用于高压电源转换应用的具备最高效能、最高可靠性的 GaN 半导体。Transphorm是首家发布出厂器件现场故障数据的高电压GaN FET供应商。该数据用于计算以百万分率(ppm)和故障率(FIT)表示的现场故障率，以显示这项技术的可靠性。现场数据的可用性是功率系统中高电压GaN重要的新指标，因为它表明技术的成熟性。
事实上，市场显示的轨迹呈正增长趋势。市场研究和战略咨询公司Yole Développement (Yole)报告称，到2023年，功率GaN市场规模将快速扩大，达到4.08亿美元，复合年增长率(CAGR)为91%.1有望推动增长的高电压应用包括快速充电器、数据中心及其他高端电源。
日本福井大学教授Masaaki KUZUHARA先生分享了《基于半绝缘氮化镓衬底生长的高击穿电压氮化镓HEMT器件》研究报告。基于独立式氮化镓衬底制备出一系列氮化镓 HEMT器件。实验结果显示高电阻氮化镓衬底是实现高电压氮化镓HEMT和高临界电场的关键。针对氮化镓衬底中铲子铁离子确保高电阻的特性，实验结果表明随着铁的掺杂浓度从2*1018提升到6*1018cm-3，HEMT的击穿电场从1.0提升到1.2MV/cm。
加拿大多伦多大学教授吴伟东分享了《用于增强型GaN功率晶体管的智能门极驱动芯片》研究报告。基于senseFET的门驱动器集成电路，片上死区时间发电机确保高速和低速门信号匹配，反向传导检测块检测脉冲宽度，片上时分c将脉冲宽度解码成二进制码，片上闭环控制加速死区校正。今后的研究方向，将实施滤波器以消除振铃，校正速度的外部反馈控制，实现峰值电流检测，开发闭环主动驱动策略。
日本德岛大学教授、西安电子科技大学特聘教授敖金平分享了《常关型AlGaN/GaN HFET功率器件的发展》技术报告。报告中，常关型AlGaN/GaN HFET的发展将进行总结。具有p GaN帽层结构的常关型AlGaN/GaN HJFET进行介绍，在这其中的本征无掺杂GaN将被作为在p GaN帽层和AlGaN阻挡层之间的隔离层，其作用是减轻Mg的扩散。基于这种结构还提出了带有金属绝缘半导体结构的AlGaN/GaN HJFET。
德国ALLOS Semiconductors首席技术官Atsushi NISHIKAWA分享了《通过高品质硅基氮化镓外延以实现无碳掺杂的高隔离性和高动态表现》研究报告。由于碳掺杂会导致很高的启动电阻，同时降低氮化镓晶体的质量以及器件可靠性。但是我们在十几年前就开发出ALLOS独有的缓冲层生长技术，可以生长高功率电子器件用的高质量氮化镓水晶。由于这项技术，我们可以在8英寸以下的硅衬底上生长很厚质量很高的氮化镓层。这个报告中，我们会展示生长很厚质量很高的硅基氮化镓技术，可以实现不掺杂碳的情况下600V的低泄露电流以及很好的动态性能。
比利时IMEC的高级业务发展经理Denis MARCON分享了《200mm/8英寸GaN功率器件和基于GaN的电路技术：一个对于衬底供应商、制造商和代工工厂的全新机遇》研究报告。总结现有IMEC的8英寸硅基氮化镓E型器件制造技术并介绍我们是如何解决所遇到的挑战。同时，IMEC的氮化镓IC技术也将会被提到，并会介绍哪些应用可以借助此技术来实现。
英诺赛科研发中心副总裁David C. ZHOU分享了《200mm 40V-650V E型硅基氮化镓材料功率器件技术：从器件、封装、到系统》研究报告。介绍了200mm E模40-650V GaN-on-Si功率HEMTs，具有最先进的电气性能、低寄生和易用的封装、成功的JEDEC认证、无dRdson和高功率系统效率。他认为，200mm GaN-on-Si功率技术是为电力电子行业准备的大规模采用。
加拿大GaNPower International Inc. 副总裁兼联合创始人傅玥分享了《氮化镓：启动未来》研究报告。报告聚焦氮化镓的实际应用技术。首先从目前基础的氮化镓器件的结构、制备、参数测试开始介绍。第二部分主要介绍氮化镓栅极驱动，其中涉及氮化镓IC封装技术。第三部分介绍功率电子系统中的氮化镓应用，比如氮化镓USB PD快充适配器。
日本德岛大学周继禹分享了《高铝组分的AlGaN/GaN异质结pH传感器》研究报告。用AlGaN/GaN异质结制备的ISFET作为pH传感器，因为其更好的灵敏度，时间响应度和环境适应性，已经引起了广泛的关注。在越来越多的研究中，人们发现随着AlGaN阻挡层中铝组分的增加，其灵敏度有显著提升。但是由于晶格失配带来的应力，会使不同的Al组分有不同的临界厚度。随着Al组分的增加，临界厚度不断减小，而阻挡层厚度的减小意味着二维电子气（2DEG）的减少，所以不能无限制的增加Al的组分。本文制备了Al组分达到35%的基于AlGaN/GaN异质结的pH传感器。由于考虑到晶格失配带来的应力，我们设计了一层较低Al组分（25%）的缓冲层（16nm）以保证足够的厚度和2DEG的浓度。样品制备成功后，测量不同浓度的溶液中（pH分别为4，7，9）传感器的性能曲线。采用半导体参数分析仪对电流电压特性进行了表征。采用Ag/Agcl参比电极监测液体中的电压（Vref）。采用邻苯二甲酸盐、磷酸盐和四硼酸钠三种缓冲溶液作为pH标准溶液进行测定。通过铂电极或标准参比电极对溶液施加栅极偏压。通过施加漏极电压测量了传感器的电流-电压（I-V）特性。经过计算，传感器灵敏度达到了57.7mV/pH，与能斯特极限很接近。
美国NAURA-Akrion, Inc.首席技术官Ismail I. KASHKOUSH先生分享了《下一代半导体器件外延制备前期的衬底清理技术》研究报告。通常高温气相清洁（超过1050°C）是一种去除外延生长之前衬底表面的氧化物以及其他污染物的传统方法。但是最新的低温外延生长技术对于外延前的温度要求也相应比较低。然而低温时的SiO2等物质的溶解率较低。为了解决这个问题，一种氟化氢（HF）的处理流程将被采用，该处理流程将会使衬底表面的缺陷变得很少，同时可以让反应温度降低到1050°C以下。本研究将分析多种外延之前的处理过程，并将不同的HF处理流程进行对比。【内容根据现场资料整理，如有出入敬请谅解】
