台灣之光在瑞典 研發出革命性半導體材料(圖)


來自台灣的陳志泰博士替全球半導體材料帶來革命性突破!不僅總磊晶層厚度薄20倍,還可承受電壓可達1500伏特以上!圖為晶圓示意圖。
來自台灣的陳志泰博士替全球半導體材料帶來革命性突破!不僅總磊晶層厚度薄20倍,還可承受電壓可達1500伏特以上!圖為晶圓示意圖。(圖片來源:youtube視頻截圖)

【看中國2019年7月7日訊】來自台灣的陳志泰博士替全球半導體材料帶來革命性突破!其研究團隊以獨特的磊晶技術,製造氮化鎵成長在碳化矽基板這項材料,缺陷比起傳統方式減少100至1000倍、總磊晶層厚度薄20倍,還可承受電壓可達1500伏特以上。此研究不僅登上了國際期刊Applied Physics Letters,而且他與瑞典教授共同創辦的SweGaN AB半導體材料公司,今年也被瑞典媒體評選是瑞典33大最具潛力新創公司。

據《LTN》報導,傳統矽晶半導體因發展侷限面臨瓶頸,學界和產業界不斷尋找新一代的半導體材料替代。陳志泰表示,團隊已突破傳統磊晶技術,尋找到溫度、壓力跟化合物比例的特殊最佳配方,使全世界看到新的可能性。

陳志泰稱,此材料將能用來製作高頻高功率電子元件,主要應用在太空與國防等領域,更是未來電動車與5G網路基地台的關鍵性材料。

陳志泰也說,傳統磊晶技術因異質磊晶結構的晶格不匹配,不同分子之間大小差異造成錯位,而讓材料產生缺陷。傳統方式試圖加入很多緩衝層來減少缺陷,所以厚度通常在2000奈米至6000奈米,但是厚度越厚,則電阻越大,產生的熱就會越多,並造成散熱較差,而且因結構缺陷密度高,電壓只能承載650伏特。

陳志泰的團隊克服許多限制找到新的磊晶成長方式,其指出,團隊研發出來的方法,可有效抑制結構缺陷發生,缺陷比起傳統的少100~1000倍。幾乎完美的緩衝層,使材料厚度只有不到300奈米,比起傳統方式薄20倍!承載電壓更可以達到1500伏特以上!

陳志泰表示,在碳化矽和氮化鎵的合成材料中,他們為全球第一個能把材料做到這麼薄,同時結合了碳化矽和氮化鎵的優勢:碳化矽則有很好的臨界電場且散熱好;氮化鎵具有很高的電子遷移率。

此外,合成的材料同時能承受高電流跟高電壓,電壓可涵蓋目前任何應用,電流則比第二代半導體砷化鎵高出5倍以上。

研究磊晶技術已長達15年的陳志泰稱,他原本在台灣的台大凝態中心和中央研究院原子與分子研究所,由陳貴賢博士跟林麗瓊博士領導的實驗室進行磊晶技術研究,但因為看中瑞典應用面的研究,因此2009年去瑞典的林雪平大學(Linköping University)深造。

陳志泰5年前與教授Erik Janzén、Olof Kordina共同創辦公司SweGaN AB。未來他希望跟台灣會有更密切的連結,一同跟台灣的半導體產業再往前突破。



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