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应关注哪些三代半导体电力电子器件技术

日期:2016年11月3日

  以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等宽禁带化合物为代表的第三代半导体材料已引发全球瞩目,成为全球半导体研究前沿和热点。第三代半导体具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,是固态光源、下一代射频和电力电子器件的“核芯”,在半导体照明、消费类电子、5G移动通信、智能电网、轨道交通、雷达探测等领域有广阔的应用前景。预计到2020年,第三代半导体技术应用将在节能减排、信息技术、国防三大领域催生上万亿元的潜在市场。

  

应关注哪些三代半导体电力电子器件技术

 

  2016年11月15日至17日,第十三届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA2016)将在北京国际会议中心召开,并将与由中国科技部与北京市人民政府主办的2016中国(北京)跨国技术转移大会暨第三代半导体国际论坛(以下简称“跨国技术转移大会”)同期同地举行。

  其中,大会举办期间将从技术、产业、应用等全链条策划,通过高峰论坛、专题研讨、应用峰会、合作论坛和创新大赛等多种形式,围绕第三代半导体的前沿发展和技术应用设置多个专场重点讨论。其中围绕氮化镓及其它新型宽禁带半导体电力电子器件技术设置了专题分会。

  此次分会采用召集人+主席+分会团的模式,山东大学校长、教授张荣与北京大学物理学院教授,北京大学宽禁带半导体联合研究中心主任、中国物理学会发光分会理事张国义领衔担任召集人,汇聚全球顶级专家精英,打造一场氮化镓等第三代半导体电力电子器件的盛会。

  弗吉尼亚理工大学教授、美国工程院院士FredLee将担任分会外方主席,FredLee主要研究领域包括高频功率转换,磁学和电磁干扰,分布式电源系统,可再生能源,电能质量,高密度电子封装和集成,以及建模与控制。

  此次分会还汇集行业内强有力的分会团,为分会提供不同角度的高阶支持。分会成员沈波,北京大学物理学院副院长,北京大学宽禁带半导体联合研究中心副主任、教授,1995年开始从事III族氮化物宽禁带半导体物理、材料和器件研究,1997年以来主要从事GaN基异质结构材料生长、二维电子气物性研究和高温功率器件研制,揭示了强极化、高能带阶跃体系中二维电子气输运规律,在氮化物异质结构生长和电子器件研制上取得重要进展。先后主持了国家“973”计划项目、国家“863”计划项目、国家自然科学基金等20多项科研项目。

  分会成员张进成,西安电子科技大学教授,主要研究方向为宽禁带半导体材料与器件。先后承担和作为主要负责人参加了省部级以上科研项目20余项。其中,作为负责人主持国家级项目2项、省部级项目4项。作为主要负责人之一,成功研制出我国具有自主产权的低缺陷氮化物材料生长的表面反应增强MOCVD和高铝组份GaN异质结构微波材料,性能指标达到了国际先进水平。

  分会成员李顺峰,北京大学东莞光电研究院副院长,曾先后在德国卡尔斯鲁厄大学以及布伦瑞克工业大学从事III族氮化物及III-V化合物半导体材料、结构和器件的生长以及工艺的研究和开发。参与和领导了欧盟第七框架项目、德国教育科研部以及德国研究基金等多个项目的研究。2012年10月回国担任北京大学东莞光电研究院副院长,负责研究院的科研工作及建设。同时,领导III族氮化物微结构器件以及高性能封装材料的研究。

  分会成员陈敬,香港科技大学教授,曾在日本NTTLSI实验室和美国安捷伦科技从事III-V高速器件技术研发工作,自2000年起在香港科技大学任教,他所带领的团队目前的研究重点在于开发电力电子、无线电/微波及耐高温电子应用等方面的GaN器件技术。他同时是IEEE会士,现为IEEE电子器件学会复合半导体器件与IC技术委员会成员。

  分会成员张韵,中科院半导体研究所所长助理、研究员、博导。曾在美国高平(Kopin)半导体公司III-V部门从事研发工作,具备多年GaN、GaAs基器件的设计、制造工艺及器件物理分析经验。2006年至2010年,参与完成与美国国防部先进研究项目局(DARPA)在深紫外光电探测器领域的项目“DeepUltravioletAvalanchePhotodetectors(DUVAP)”,及DARPA部署在可见光波段激光器领域的项目“VisibleInGaNInjectionLasers(VIGIL)”。在光电子器件领域取得了丰硕成果的同时,在GaN基大功率电子器件方面也有丰富的经验和世界领先的成果。

  分会成员张国旗,荷兰代尔夫特理工大学教授,国家千人计划,IEEEFellow,国家第三代半导体联盟专家委员会成员,IEEE“国际宽禁带半导体技术路线图委员会”秘书长,国际半导体照明联盟(ISA)咨询委员会共同主席,欧洲微纳米可靠性中心副主任,中科院半导体所名誉教授,半导体照明联合创新国家重点实验室外方主任,中国电子学会制造与电子封装技术分会副理事长。

  阵容强大,精彩报告也是必备。分会外方主席、弗吉尼亚理工大学教授、美国工程院院士FredLee,分会成员、香港科技大学教授陈敬,名古屋工大教授江川孝志,晶湛半导体、国家千人计划专家程凯,中科院苏州纳米所研究员、中组部首批国家“青年千人计划”、国家技术发明一等奖获得者孙钱,中山大学教授刘扬,台湾交通大学教授、副校长兼国际半导体产业学院院长张翼等国内外专家联袂带来精彩特邀报告,分享最新研究成果。

  其中,名古屋工大教授江川孝志当前的主要研究领域是氮化镓和砷化镓异质外延金属及其对电子和光学器件的应用。他至今已在众多国际期刊上发表或共同发表了超过260篇著作。他也是日本应用物理学会、日本电器学会及IEEE会士。他于1991年获得了日本电器学会电气学会振兴奖和小平纪念奖;1996年被日本激光协会授予镭射研究业绩奖;2010年他被文部科学省的日本结晶成长学会授予第17回技术奖;2013年获得井上春成奖。

  中科院苏州纳米所研究员、中组部首批国家“青年千人计划”、国家技术发明一等奖获得者孙钱,2011年入选中组部首批国家“青年千人计划”,十余年以来一直致力于宽禁带半导体GaN基材料生长及新型高效LED、激光器、GaN基功率电子器件等的研发与产业化,并取得了骄人的成绩,比如其在美国硅谷的普瑞光电公司工作期间,在8英寸硅衬底上实现了160流明/瓦的高光效GaN基LED。回国后与晶能光电有限公司进行产学研实质性合作,兼任公司硅衬底GaN基LED研发副总裁,带领团队成功研发出新一代硅衬底GaN基高效LED的外延及芯片工艺技术,并在全球率先成功产业化。2015年实现了国际上第一支硅衬底GaN基蓝紫光激光器(氮化物半导体的另一种重要光电器件)的电注入室温连续激射,有望大幅降低GaN基激光器的制造成本,而且还为硅基光电集成提供了一种新的技术路线。在Si衬底氮化物电力电子方面,孙钱的课题组研发的硅基氮化物外延材料的击穿电压已突破1500V,并且通过P型栅实现了增强型电力电子器件。

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