近日，由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會(huì)展中心召開。

 

期間，由廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司，中電化合物半導(dǎo)體有限公司，英諾賽科(珠海)科技有限公司共同協(xié)辦的功率電子器件及封裝技術(shù)分會(huì)上，南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院院長(zhǎng)、教授于洪宇分享了Si基GaN功率器件及其電源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展，介紹了寬禁帶半導(dǎo)體器件研究進(jìn)展，包括GaN-HEMT優(yōu)化、使用GaN-HEMT的電源適配器、GaN傳感器、諧振器和濾波器、Beta-Ga2O3 MOSFET等，并表示，南方科技大學(xué)已成立第三代半導(dǎo)體研究所和5G中高頻器件制造中心，以推動(dòng)WBS的研發(fā)。重點(diǎn)研究GaN功率器件、GaN射頻器件、GaN傳感器和濾波器。

以GaN和SiC等為代表的第三代半導(dǎo)體材料及器件具有優(yōu)良的高溫高壓及高頻特性，被認(rèn)為是下一代信息存儲(chǔ)及智能制造技術(shù)的核心。日本、美國(guó)及歐洲等國(guó)家均將第三代半導(dǎo)體納入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，中國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)亦形成了以長(zhǎng)三角、珠三角等為代表的產(chǎn)業(yè)集群。

 

近年來，研究在GaN功率器件和射頻器件領(lǐng)域取得了一系列研究成果：開發(fā)了多種刻蝕及歐姆接觸工藝，實(shí)現(xiàn)了世界最低的無(wú)金歐姆接觸電阻0.063Ω·mm，相關(guān)成果在IEEE Electron Device Letters（IEEE Electr. Device. L. 41, 1, 2020）發(fā)表，并被遴選為當(dāng)期封面文章；創(chuàng)新性地引入石墨烯復(fù)合柵，在增大HEMT閾值電壓穩(wěn)定性的同時(shí)，有效減少漏電并提高柵極擊穿電壓（＞12V），這一數(shù)值目前為國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道中關(guān)于p-GaN HEMT器件柵極擊穿電壓的最高水平，該成果發(fā)表于IEEE Transactions on Electron Devices（IEEE T. Electron. Dev. 67, 3, 2020）；通過雙氮化硅應(yīng)力層調(diào)節(jié)勢(shì)壘層極化強(qiáng)度，制備了具有優(yōu)良輸出特性的常關(guān)型GaN基HEMT器件，并引入梳狀柵極，有效抑制了短溝道效應(yīng)，相關(guān)研究成果發(fā)表于Semiconductor Science and Technology（Semicond. Sci. Tech. 35, 4, 2020），并被國(guó)際著名半導(dǎo)體行業(yè)媒體 Semiconductor Today特約報(bào)道。
 

在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研發(fā)了GaN高頻開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路及超小型的65瓦電源適配器，體積僅71*32*1.2mm，GaN器件工作的開關(guān)頻率高達(dá)130kHz，最高效率達(dá)到93%，體積減小超過1/2，具有2C/1A接口，效率與溫升達(dá)到市場(chǎng)先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了微型化、高效率的充電功能，探索了氮化鎵器件在開關(guān)電源行業(yè)的新應(yīng)用。此外，團(tuán)隊(duì)在GaN氣體傳感器、氧化鎵MOS器件、LiNbO3薄膜基諧振器及濾波器領(lǐng)域也展開了相關(guān)的創(chuàng)新性工作。

 

于洪宇教授在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域承擔(dān)了與華為/方正微電子等公司的橫向課題，使得GaN功率器件在其公司的p-line生產(chǎn)，目前承擔(dān)一項(xiàng)6寸硅基GaN功率器件產(chǎn)業(yè)化的廣東省重大專項(xiàng)。在電子陶瓷領(lǐng)域創(chuàng)辦南灣通信科技有限公司，成功吸引天使投資1500萬(wàn)用于量產(chǎn)介質(zhì)濾波器。
 

在集成電路工藝與器件方面，包括CMOS、新型超高密度存儲(chǔ)器、GaN器件與系統(tǒng)集成（GaN HEMT）、以及電子陶瓷方面發(fā)表學(xué)術(shù)論文近400篇，其中近180篇被SCI收錄，總他引次數(shù)近5000次，H 影響因子為39。編輯2本書籍并撰寫了4本專業(yè)書籍的章節(jié)。發(fā)表/被授予近20 項(xiàng)美國(guó)/歐洲專利以及30項(xiàng)以上國(guó)內(nèi)專利。數(shù)十次做國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議邀請(qǐng)報(bào)告，擔(dān)任若干國(guó)際會(huì)議TPC member 以及session chair。任中國(guó)最高綜合類學(xué)術(shù)期刊Science Bulletin（科學(xué)通報(bào)英文版）副主編以及《Journal of Semicondictor》編輯。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，承擔(dān)超過7000萬(wàn)人民幣國(guó)家/省/市/以及橫向科研項(xiàng)目（包括新加坡主持項(xiàng)目）。
 

代表南科大與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共同成功籌建深圳第三代半導(dǎo)體研究院，并擔(dān)任副院長(zhǎng)。與清華大學(xué)共同牽頭成功籌建廣東省未來網(wǎng)絡(luò)高端器件制造業(yè)創(chuàng)新中心，成功籌建南科大深港微電子學(xué)院（被教育部批準(zhǔn)為國(guó)家示范性微電子學(xué)院）以及未來通信集成電路教育部工程研究中心。牽頭組建深圳市第三代半導(dǎo)體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省GaN器件工程技術(shù)中心，并成立團(tuán)隊(duì)。廣東省科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，享受深圳市政府特殊津貼，英國(guó)工程技術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)士(Fellow of IET)。
 

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