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IFWS2019:功率电子器件及封装技术分会Ⅰ成功召开

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-26 18:30   来源:中国半导体照明网  浏览次数:666
   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。
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  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Ⅰ”论坛于26日上午成功召开。会议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。该会由分会主席浙江大学特聘教授、电气工程学院院长盛况和中山大学教授刘扬共同主持。
张清纯
  会上,来自北卡罗来纳州立大学客座教授、PowerAmerica研究院功率器件技术主任张清纯分享了《碳化硅功率器件最新进展》研究报告。
杨霏
  国家电网全球能源互联网研究院功率半导体研究所副总工、教授杨霏分享了《碳化硅高压电力电子器件及应用进展》技术报告。碳化硅(SiC)作为近年来备受关注的一种宽禁带半导体材料,具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率以及高电子饱和漂移速度等良好的物理和电学特性。宽禁带半导体SiC电力电子器件,突破了传统硅基器件在耐压、工作频率以及转换效率等方面的性能极限,从而使电力系统功耗降低30%以上,在"大容量柔性直流输电"、"高效高体积功率密度电力电子变压器"等未来新一代智能电网领域具有非常广泛的应用前景。首先介绍超高压碳化硅电力电子器件在智能电网中应用的重要性,对近年来国内外超高压碳化硅电力电子器件(〉10 kV)的结构设计、研制水平、最新进展以及其面临的挑战进行分析总结,并对超高压碳化硅电力电子器件在智能电网中的应用及未来的发展前景做出概述与展望。
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  苏州锴威特半导体股份有限公司总裁丁国华带来了《改进碳化硅MOSFET RONSP的器件结构和工艺研究》主题报告。丁国华总裁表示,碳化硅MOSFET由于工艺制造上的难点和材料限制,无法像硅基MOSFET利用自对准工艺形成沟道,导致沟道长度的设计必须考虑光刻套刻偏差的影响,不能设计为最优尺寸,以及在SiC-Sio2界面的缺陷密度导致沟道迁移率下降,都对RONSP造成不利影响。如何降低光刻套刻偏差对沟道长度的影响以及优化SiC-SiO2界面的缺陷密度,提高沟道迁移率。
汤益丹
  中国科学院微电子研究所汤益丹分享了《大电流1.2kV SiC JBS器件浪涌能力电热分析》研究报告。基于SiC结势垒肖特基(JBS)二极管工作原理及其电流/电场均衡分布理论,采用高温大电流单芯片设计技术及大尺寸芯片加工技术,研制了1 200 V/100 A高温大电流4H-SiC JBS二极管。该器件采用优化的材料结构、有源区结构和终端结构,有效提高了器件的载流子输运能力。测试结果表明,当正向导通压降为1.60 V时,其正向电流密度达247 A/cm^2(以芯片面积计算)。在测试温度25和200℃时,当正向电流为100 A时,正向导通压降分别为1.64和2.50 V;当反向电压为1 200 V时,反向漏电流分别小于50和200μA。动态特性测试结果表明,器件的反向恢复特性良好。器件均通过100次温度循环、168 h的高温高湿高反偏(H3TRB)和高温反偏可靠性试验,显示出优良的鲁棒性。器件的成品率达70%以上。
Alexander S. USIKOV
  美国Nitride Crystals Inc.首席技术官Alexander S. USIKOV先生分享了《用于气体检测和生物传感器的碳化硅基石墨烯材料》研究报告。
Christina DIMARINO
  美国弗吉尼亚理工大学助理教授Christina DIMARINO分享了《高电压宽禁带功率半导体封装技术》研究报告。她表示,宽禁带功率半导体可以使高电压的开关更高速,并已经应用在一部分领域中,其中包括中压驱动、中压直流海军平台、大规模风力和太阳能平台、先进分配系统、断路器和转换器。但是高电压、高速的开关特点也是主要挑战。高电压会导致电场强度的上升,同时高速开关会导致很强的电磁感应。现在的功率模块封装无法应对这些挑战并会限制其性能的发挥。新的技术和材料需要创造一种可以释放高压宽禁带器件的封装。报告主要讨论高压宽禁带功率半导体封装,并提出针对10kV碳化硅MOSFET的改进封装技术。
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  中南大学教授汪炼成分享了《高功率和高温IGBT及功率模块封装研究》技术报告。
李湛明
  加拿大CROSSLIGHT半导体软件公司创立人兼总裁李湛明分享了《宽禁带器件的设计和TCAD模拟》研究报告。由于异质结、界面固定电荷、超低本征载流子密度和量子化态密度的存在,gaas和GaN等宽禁带半导体的设计和TCAD模拟与硅半导体有很大的不同。本文概述了几种常用的基于宽带隙的器件在设计和仿真中面临的挑战和实际方法。对于GaN基LED和微型LED,俄歇复合结合非局域热载流子泄漏和量子隧穿决定器件性能,必须在TCAD软件中进行精确处理,当正向肖特基二极管泄漏或介质击穿成为主要的击穿机制时,通常不存在雪崩击穿。TCAD仿真网格的构建必须保证在高电压下的精确场分布是一致的。在为射频应用建模GaN-HEMT时,必须在AC分析中包括围绕栅极的高频寄生效应。
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