【APCSCRM 2019--分会二邀请报告】第二届亚太碳化硅及相关材料国际会议（APCSCRM 2019 ...

2019年7月18日，由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、SEMI（国际半导体产业协会）、中国科学院物理研究所和中国晶体学会主办，北京天科合达半导体股份有限公司承办的第二届亚太碳化硅及相关材料国际会议（APCSCRM 2019）在北京顺利召开。分会场二主题围绕宽禁带半导体材料器件及测试分析技术展开，共分为2019年7月18日下午和7月19日上午两场。分别由中科院微电子所许恒宇博士、日本琦玉大学土方 泰斗教授、全球能源互联网研究院有限公司李金元教授、中国科学院微电子研究所金智研究员共同主持。

      分会邀请了日本琦玉大学土方 泰斗教授、全球能源互联网研究院有限公司李金元教授、西安微电子技术研究所高级工程师高博、德岛大学敖金平教授、日本爱发科齋藤 一也、日本新日本无线功率器件开发部经理新井 学、中国科学院微电子研究所金智研究员、南京电子器件研究所黄润华研究员、西安交通大学王宏兴教授、西安电子科技大学张艺蒙教授作邀请报告。邀请专家分别在报告中详细分享了各自在第三代半导体器件领域的最新学术研究进展和成果，并与参会的专家、学者和企业家进行了良好的互动交流。

日本琦玉大学土方 泰斗教授作报告

报告题目：利用SiC晶体中的单光子源的室温电子可控量子器件

报告摘要：报告中展示了来自VSi中心的光学检测磁共振(ODMR)测量结果，以及来自嵌入式VSi设备的SP发射的电气控制演示。

日本新日本无线功率器件开发部经理新井 学作报告

报告题目：碳化硅离子注入技术

报告摘要：半导体器件由许多p-n结、有孔绝缘体、欧姆触点、二极管等构成。为了形成p-n结，我们在硅工艺中采用扩散技术或离子注入技术。但对于碳化硅器件，由于杂质碳化硅扩散系数小，只能采用离子注入技术。在植入过程中会产生晶体缺陷，并在离子注入后退火过程中得到修复。

通过实验得到植入层中恢复的晶体损伤完成温度小于1000℃，杂质活化开始温度超过1400℃。采用卢瑟福背散射(RBS)方法对植入损伤进行了评价。χmini饱和约20%意味着存在残留晶体缺陷。采用Si-face或C-face进行器件制作，一旦植入层变为非晶态，植入层的晶体结构将无法恢复到原来的单晶结构。所以控制剂量不使植入层无定形是非常植入的。虽然植入物的损伤已经恢复，但植入物的杂质从未在低于1000℃的退火温度下被激活过。在1300℃退火温度下，板料电阻明显变小，但表面粗糙度变大。抑制表面粗糙度是防止SBD漏电流增加和MOS接口栅氧化可靠性降低的必要措施。碳帽退火是抑制高温退火过程中表面粗糙度增强的一种方法。

德岛大学敖金平教授作报告

报告题目：氮化镓肖特基接触用氮化镍电极的合成

报告摘要：为了在低反向泄漏电流下实现氮化镓(GaN)表面稳定的肖特基接触，合成了氮化镍(NiN)电极，并将NiN电极应用于氮化镓肖特基表面。为评价氮化镍薄膜的性能，采用磁控溅射技术，在氮气和Ar混合环境下，在Si(100)衬底上制备了氮化镍薄膜。Ar分压保持在0.11 Pa, N2分压(P(N2))变化范围为0.005 ~ 0.184 Pa(0.005、0.014、0.023、0.046、0.069、0.115、0.184 Pa)。随着P(N2)的增加，Ni膜的沉积速率从2.4 nm/min下降到1.5 nm/min, P(N2)为0.184 Pa。将所有样品的x射线衍射曲线与前人研究的、相对纯Ni4N、Ni3N相比较，在P(N2)为0.23和0.69 Pa时得到了Ni3N相。在高P(N2)时可以观察到Ni2N相。与P (N2)增加,样品的电阻率大,108μΩcm达到最大值,这是非常封闭的Ni3N电影其他报道,P (N2) 0.069 Pa。电阻率随P(N2)的增大而减小。原子力显微镜下的表面形貌表明，均方根表面粗糙度随P(N2)的增大而增大。低P(N2)下的NiN膜非常光滑，而高P(N2)(0.115和0.184 Pa)下的NiN膜RMS粗糙度迅速增大，晶粒更容易团聚成较大的质量。并对氮化镍在不同P(N2)下在甘肖特基势垒二极管(SBD)中的应用进行了评价。样品在所有P(N2)处均表现出良好的整流特性。与Ni GaN SBD相比，不同N2分压下，NiN SBDs的肖特基势垒高度增加了0.03~0.18 eV。AlGaN/GaN异质结构场效应晶体管的栅漏电流也有明显的减小。

西安交通大学王宏兴教授作报告

报告题目：金刚石半导体的新进展

报告摘要：金刚石半导体在禁带宽度、击穿场强、迁移率、介电常数、热导率和器件因子方面远远好于其他半导体，被称为“终极半导体”，可用于开发高温、高频、高效、大功率、抗辐照电子器件，将大幅提升电子系统综合性能指标、解决系统小型化、轻量化、可靠性和长寿命，以及环境适应性等诸多瓶颈问题，将带来一次半导体器件的深刻革命。为了实现高端芯片领域的创新性发展，需要建立一套系统化的超宽禁带半导体芯片体系。本文系统性地介绍单晶金刚石外延设备、单晶金刚石克隆技术、英寸级单晶金刚石外延生长、电子器件级高质量薄膜与掺杂、到电子器件开发的国内外发展动态，同时介绍西安交通大学宽禁带半导体材料与器件的研究成就。

西安微电子技术研究所高级工程师高博作报告

报告题目：SiC功率器件宇航应用及辐射效应研究

报告摘要：介绍了宇航用650V SiC肖特基二极管的研制进展及在航天电源的应用情况，指出SiC器件在空间电推进和超高压固态电源方面具有广阔的应用前景，但在高可靠、抗辐射等技术方面还需进行深入研究。其中，基于空间应用的特点，重点开展了辐射试验与研究，结果表明SiC器件对高能离子辐射较为敏感，容易引起器件失效和烧毁，严重限制了SiC器件在宇航领域的应用，急需加强在材料结构、工艺技术等方面的深入研究。

南京电子器件研究所黄润华研究员作报告

报告题目：55所在SiC MOSFET器件技术方面的最新研究进展

报告摘要：报告开始简单介绍SiC MOSFET器件的优势和国际研究水平。在此之后将从器件设计、加工、测试及可靠性方面介绍55所开发的一系列SiC MOSFET器件。IGBT的研究进展。

日本爱发科齋藤 一也作报告

报告题目：氮化镓功率器件离子注入和干法刻蚀研究进展

报告摘要：GaN电源器件作为下一代电源器件之一，一直是人们关注的焦点。在GaN电源器件制备过程中对光滑沟槽和无损伤侧壁有一定的工艺要求。报告将通过以下两个过程来解决这些问题。

1)采用倾斜偏压蚀刻技术抑制等离子体对ICP-RIE中GaN的损伤

2)接受Mg离子注入GaN经超高压退火活化

特别是在离子注入过程中，我们首次成功地通过mg离子注入激活了p型GaN。相信这些技术将有助于实现垂直GaN功率器件的生产。

全球能源互联网研究院有限公司李金元教授作报告

报告题目：电网用碳化硅电力电子器件的设计与测试技术

报告摘要：报告从电网典型电力电子装置的实际应用需求出发，分析不同电力电子装置对碳化硅器件的应用需求，提出适合电网应用的碳化硅器件设计目标；结合电网应用和现有碳化硅器件通用数据手册，总结归纳电网应用重点关注的器件参数，提出后续需要深入开展研究的若干测试技术；最后介绍国内高压碳化硅器件的测试情况，从应用层面分析高压碳化硅器件亟待突破的关键问题。

中国科学院微电子研究所金智研究员作报告

报告题目：SiC基石墨烯场效应晶体管

报告摘要：外延石墨烯具有许多令人兴奋的材料特性，这些特性有望在电子学领域取得进步，特别是在RF场效应晶体管的制造方面，已经制造了基于SiC的顶栅门场外延石墨烯效应晶体管（GFET）。由此测量了GFET的直流和射频特性。由于SiC衬底表面上的平台，GFET在SiC上的载流子传输与基于剥离和化学气相沉积生长材料的载流子传输完全不同。在SiC上的短沟道GFET中，漏极电流随着顶栅电压的降低而降低。然而，随着栅极长度增加，在转移曲线中出现平台。进一步的脉冲测量表明该平台可以由石墨烯和SiC衬底之间的界面处的陷阱电荷诱导。此外，还研究了GFET在SiC上的磁性。发现当石墨烯的载流子垂直移动通过SiC上的平台时，将出现异常的负磁阻。我们的研究将有助于深入了解外延石墨烯在SiC上的传输特性，并为其在未来纳米电子应用中的应用奠定基础。

西安电子科技大学张艺蒙教授作报告

报告题目：高阈值电压稳定性的4H-SiC VDMOSFET器件的设计与实现