成果编号:
成果名称:
获奖名称: 高性能GaN外延材料
获奖类别: 北京市科学技术奖
获奖等级: 二等奖
授奖部门: 北京市
获奖时间: 2012年
主要完成人: 王晓亮、肖红领、王翠梅、胡国新、王军喜、冉军学、李建平、刘宏新、冯春、姜丽娟
登记人: 张利锋
开始日期: 2012年
结束日期: 2012年
完成单位: 中国科学院半导体研究所
成果介绍:
 

     中科院半导体所在国内最早开展了GaN基微电子材料和器件的研究工作,通过自主创新,突破了2英寸GaN基高频大功率微电子材料设计、外延生长的关键科学技术。取得如下成果:

1、掌握了具有自主知识产权的2英寸GaN基高频大功率微电子材料制备的关键科学技术,研制的蓝宝石和碳化硅衬底HEMT材料室温二维电子气迁移率分别达到2185 cm2/Vs和2215 cm2/Vs,平均方块电阻在240-400Ω/□之间可调,方块电阻不均匀性最好可小于1%,实现了小批量供片。为国际领先水平。

2、发展了高阻GaN外延材料的MOCVD制备技术,用具有自主知识产权的新方法,研制出的高阻GaN外延材料为国内领先水平,达到国际先进水平。

3、攻克了高迁移率GaN外延材料的MOCVD制备技术,研制出的高迁移率GaN外延材料性能指标为国内领先、达到国际同期先进水平。

4、研究了AlGaN/GaN异质结构材料自发和压电极化对材料电学性能的影响,设计了若干具有特色的AlGaN/GaN HEMT结构。

5、用所研制的材料与器件研制单位合作,研制出了高性能的C波段和X波段GaN HEMT功率器件。2004年研制成功我国第一支国产X波段GaN HEMT功率器件, 2007年和2008年研制出性能为国内领先、国际先进水平的X波段GaN功率器件和国内第一块GaN功率MMIC。

    该成果获得授权国家发明专利14项,强有力地支撑了新一代核心电子器件和电路的研究和发展,加速了GaN基高频大功率电子材料和器件、电路的实用化进程,为GaN基电子材料和高频大功率器件和电路的实用化和宽禁带半导体科学技术的持续跨越发展打下了坚实基础。