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IFWS2019:功率電子器件及封裝技術分會Ⅰ成功召開

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-11-26 18:30   來源:中國半導體照明網  瀏覽次數:712
   碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)作為第三代半導體材料的典型代表,也代表了功率電子器件的發展方向,在新一代高效率、小尺寸的電力轉換與管理系統、新能源汽車、工業電機等領域具有巨大的發展潛力。
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  2019年11月25-27日,第十六屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2019)暨2019國際第三代半導體論壇(IFWS 2019)在深圳會展中心盛大舉行。作為論壇重要的技術分會,“功率電子器件及封裝技術Ⅰ”論壇于26日上午成功召開。會議由國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟主辦,深圳第三代半導體研究院與北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司共同承辦,得到了深圳市龍華區科技創新局、德國愛思強股份有限公司、國家電網全球能源互聯網研究院有限公司、中國電子科技集團第十三研究所、英諾賽科科技有限公司、蘇州鍇威特半導體股份有限公司的協辦支持。該會由分會主席浙江大學特聘教授、電氣工程學院院長盛況和中山大學教授劉揚共同主持。
張清純
  會上,來自北卡羅來納州立大學客座教授、PowerAmerica研究院功率器件技術主任張清純分享了《碳化硅功率器件最新進展》研究報告。
楊霏
  國家電網全球能源互聯網研究院功率半導體研究所副總工、教授楊霏分享了《碳化硅高壓電力電子器件及應用進展》技術報告。碳化硅(SiC)作為近年來備受關注的一種寬禁帶半導體材料,具有寬禁帶、高臨界擊穿電場、高熱導率以及高電子飽和漂移速度等良好的物理和電學特性。寬禁帶半導體SiC電力電子器件,突破了傳統硅基器件在耐壓、工作頻率以及轉換效率等方面的性能極限,從而使電力系統功耗降低30%以上,在"大容量柔性直流輸電"、"高效高體積功率密度電力電子變壓器"等未來新一代智能電網領域具有非常廣泛的應用前景。首先介紹超高壓碳化硅電力電子器件在智能電網中應用的重要性,對近年來國內外超高壓碳化硅電力電子器件(〉10 kV)的結構設計、研制水平、最新進展以及其面臨的挑戰進行分析總結,并對超高壓碳化硅電力電子器件在智能電網中的應用及未來的發展前景做出概述與展望。
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  蘇州鍇威特半導體股份有限公司總裁丁國華帶來了《改進碳化硅MOSFET RONSP的器件結構和工藝研究》主題報告。丁國華總裁表示,碳化硅MOSFET由于工藝制造上的難點和材料限制,無法像硅基MOSFET利用自對準工藝形成溝道,導致溝道長度的設計必須考慮光刻套刻偏差的影響,不能設計為最優尺寸,以及在SiC-Sio2界面的缺陷密度導致溝道遷移率下降,都對RONSP造成不利影響。如何降低光刻套刻偏差對溝道長度的影響以及優化SiC-SiO2界面的缺陷密度,提高溝道遷移率。
湯益丹
  中國科學院微電子研究所湯益丹分享了《大電流1.2kV SiC JBS器件浪涌能力電熱分析》研究報告。基于SiC結勢壘肖特基(JBS)二極管工作原理及其電流/電場均衡分布理論,采用高溫大電流單芯片設計技術及大尺寸芯片加工技術,研制了1 200 V/100 A高溫大電流4H-SiC JBS二極管。該器件采用優化的材料結構、有源區結構和終端結構,有效提高了器件的載流子輸運能力。測試結果表明,當正向導通壓降為1.60 V時,其正向電流密度達247 A/cm^2(以芯片面積計算)。在測試溫度25和200℃時,當正向電流為100 A時,正向導通壓降分別為1.64和2.50 V;當反向電壓為1 200 V時,反向漏電流分別小于50和200μA。動態特性測試結果表明,器件的反向恢復特性良好。器件均通過100次溫度循環、168 h的高溫高濕高反偏(H3TRB)和高溫反偏可靠性試驗,顯示出優良的魯棒性。器件的成品率達70%以上。
Alexander S. USIKOV
  美國Nitride Crystals Inc.首席技術官Alexander S. USIKOV先生分享了《用于氣體檢測和生物傳感器的碳化硅基石墨烯材料》研究報告。
Christina DIMARINO
  美國弗吉尼亞理工大學助理教授Christina DIMARINO分享了《高電壓寬禁帶功率半導體封裝技術》研究報告。她表示,寬禁帶功率半導體可以使高電壓的開關更高速,并已經應用在一部分領域中,其中包括中壓驅動、中壓直流海軍平臺、大規模風力和太陽能平臺、先進分配系統、斷路器和轉換器。但是高電壓、高速的開關特點也是主要挑戰。高電壓會導致電場強度的上升,同時高速開關會導致很強的電磁感應。現在的功率模塊封裝無法應對這些挑戰并會限制其性能的發揮。新的技術和材料需要創造一種可以釋放高壓寬禁帶器件的封裝。報告主要討論高壓寬禁帶功率半導體封裝,并提出針對10kV碳化硅MOSFET的改進封裝技術。
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  中南大學教授汪煉成分享了《高功率和高溫IGBT及功率模塊封裝研究》技術報告。
李湛明
  加拿大CROSSLIGHT半導體軟件公司創立人兼總裁李湛明分享了《寬禁帶器件的設計和TCAD模擬》研究報告。由于異質結、界面固定電荷、超低本征載流子密度和量子化態密度的存在,gaas和GaN等寬禁帶半導體的設計和TCAD模擬與硅半導體有很大的不同。本文概述了幾種常用的基于寬帶隙的器件在設計和仿真中面臨的挑戰和實際方法。對于GaN基LED和微型LED,俄歇復合結合非局域熱載流子泄漏和量子隧穿決定器件性能,必須在TCAD軟件中進行精確處理,當正向肖特基二極管泄漏或介質擊穿成為主要的擊穿機制時,通常不存在雪崩擊穿。TCAD仿真網格的構建必須保證在高電壓下的精確場分布是一致的。在為射頻應用建模GaN-HEMT時,必須在AC分析中包括圍繞柵極的高頻寄生效應。
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