Erweitertes Partnerschaftsprogramm Das imec will die Grenzen von »GaN on Si« verschieben

Durch den Beitritt zum Industriepartner-Programm (IIAP) erhalten Unternehmen Zugang zur Gan-on-Si-Plattform. Auch Fabless-Unternehmen, die sich für eine kleinvolumige Produktion von GaN-Bauteilen interessieren, steht die Prozesslinie über spezielle Entwicklungsprojekte offen.
Durch den Beitritt zum Industriepartner-Programm (IIAP) erhalten Unternehmen Zugang zur Gan-on-Si-Plattform. Auch Fabless-Unternehmen, die sich für eine kleinvolumige Produktion von GaN-Bauteilen interessieren, steht die Prozesslinie über spezielle Entwicklungsprojekte offen.

Das Nanoelektronik-Forschungszentrum imec baut sein Forschungs- und Entwicklungsprogramm für Galliumnitrid auf Silizium (GaN on Si) aus und bietet nun an, gemeinsam mit Industriepartnern Prozesstechnologien für selbstsperrende GaN-on-Si-Bauteile auf 200-mm-Wafer zu entwickeln.

Das imec hat dieses Forschungs- und Entwicklungsprogramm gestartet, um einen GaN-on-Si-Prozess zu entwickeln und die GaN-Technologie zu industrialisieren. Aufbauend auf den Erfolgen beim Aufwachsen von GaN-Epitaxieschichten, neuen Bauteilkonzepten und der CMOS-Bauteilintegration hat das Institut jetzt eine komplette CMOS-kompatible GaN-Prozesslinie für 200-mm-Wafer entwickelt. Die GaN-on-Si-Technologie ist nach eigener Aussage ausgereift, und durch den Beitritt zum Industriepartner-Programm (IIAP) erhalten die Unternehmen Zugang zu der Plattform. Auch Fabless-Unternehmen, die sich für eine kleinvolumige Produktion von GaN-on-Si-Bauteilen, die auf ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind, interessieren, steht die Prozesslinie über spezielle Entwicklungsprojekte offen. Dieses offene Innovationsmodell soll auch die Innovation durch Kostenteilung beschleunigen.

Imecs Portfolio umfasst drei Arten von Pufferschichten im Hinblick auf Durchbruchspannung und fallenähnlichen Phänomenen (z.B. Current Dispersion): einen abgestuften AlGaN-Puffer, eine Super-Lattice-Puffer und einen Puffer mit Niedrigtemperatur-AIN-Zwischenlagen. Zudem erforscht das imec Side-by-Side-Leistungsbauelemente vom Anreicherungstyp, beispielsweise MISHEMT und p-GaN-HEMT-Typs sowie eine Schottky-Leistungsdioden mit niedrigem Sperrstrom und niedriger Einsatzspannung, deren Anschlüsse an der Bauteilkante liegen.

Die neueste Generation der selbstsperrenden Leistungsbauelemente von imec haben eine Schwellenspannung von +2 V, einem On-Widerstand von unter 10 Ω∙mm und einen Ausgangsstrom von über 450 mA/mm. Diese Bauteile entsprechen dem Stand der der Technik der für Leistungshalbleiter vom Anreicherungstyp.

In der nächsten Phase des GaN-Programms will sich das imec darauf konzentrieren, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der aktuellen Leistungsbauteile weiter zu erhöhen, während es gleichzeitig durch Innovation in der Substrattechnologie, durch höhere Integration und durch Erkundung neuartige Bauelemente-Architekturen die Technologiegrenzen weiter ausdehnen will.