十六位嘉宾精彩分享 2023化合物半导体器件与封装技术论坛深圳收官

10月12-13日，NEPCON ASIA 2023期间“2023化合物半导体器件与封装技术论坛”于深圳国际会展中心（宝安新馆）如期举行。论坛由极智半导体产业网、第三代半导体产业 、中国国际贸易促进委员会电子信息行业分会、励展博览集团联合主办，北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办，江苏博睿光电有限公司、ULVAC株式会社、托托科技（苏州）有限公司等单位支持协办。

论坛聚焦化合物半导体器件与封装技术最新进展，针对SiC功率器件先进封装材料及可靠性、硅基氮化镓功率器件、VCSEL器件及封装、车用GaAs激光雷达，化合物半导体可靠性测试及方法等等，邀请产学研用资多领域优势力量，探讨最新进展，促进化合物导体器件与封装技术发展。

论坛首日，来自迈锐斯、长飞先进、宁波铼微半导体、安徽工程大学、大连理工大学、ULVAC株式会社、博睿光电、工业和信息化部电子第五研究所等的实力派专家带来精彩主题分享，互动热烈，干货满满，现场反响热烈。

13日，论坛火热继续，延续首日人气，来芯塔电子、托托科技、山东华光、南方科技大学、茂硕电源、聚睿众邦、南方科技大学、深圳大学等嘉宾代表带来分享，现场交流互动。香港中文大学（深圳）副研究员冀东和西安电子科技大学教授刘志宏先后主持了论坛。

叶怀宇

南方科技大学副教授

《碳化硅器件封装工艺研发》

碳化硅（SiC）具备大禁带宽度、大漂移速率、大热导率、大击穿场强等优势，从而能够开发出更适应高功率、高频、高温、高电压等恶劣条件的功率半导体器件。与硅基模块相比，碳化硅二极管及MOS管组成的模块，不仅具有碳化硅材料本征特性优势，在应用时还可以缩小模块体积50%以上、消减电子转换损耗80%以上，从而降低综合成本。

南方科技大学副教授叶怀宇博士带来了“碳化硅器件封装工艺研发进展”的主题报告，分享了相关技术进展及趋势。报告指出，在满足器件性能的条件下，兼顾器件的坚固性、易用性及可靠性是半导体产商追求并不断探索的最完整的SiC功率芯片技术。SiC功率器件开关速度快，开关过程中的 dv/dt 和 di/dt 均极高，因而其开关过程极易受到器件封装中杂散参数的影响，限制其电学性能发挥。故而，低寄生电感封装技术成为主要SiC功率器件封装技术之一。理论上，SiC功率器件的工作温度可达到300℃以上，现有适用于硅器件的传统封装材料及结构一般工作在 150℃ 以下，在更高温度时可靠性急剧下降，甚至无法正常运行。解决这一问题的关键在于找出适宜高温工作的连接材料，匹配封装中不同材料的热性能。基于SiC功率器件全铜互连技术，其团队长期进行纳米铜烧结机理研究，同时开发优化了纳米铜膏体/膜及匹配的烧结工艺，并制定了纳米铜烧结工艺技术标准。全铜互连工艺优化仍是关键，SiC器件全铜互连技术开发过程中一定要注意芯片应力，材料界面结合强度及长期可靠性的评估。

张阳明

安徽芯塔电子科技有限公司高级产品经理

《SiC MOSFET应用技术挑战》

宽禁带半导体材料在高压高频应用领域具备极佳性能优势，安徽芯塔电子科技有限公司高级产品经理张阳明带来了“SiC MOSFET应用技术挑战”的主题报告，结合碳化硅功率器件市场前景，分享了最新研究进展与趋势。报告指出，碳化硅MOSFET目前在新能源汽车主电驱，OBC，DCDC已经在批量使用，另外在光伏储能应用也有大部分品牌批量在用，所以对于目前应用遇到的各种挑战都已有成功的案例可参考；国产碳化硅产业的崛起，包括上游衬底外延，器件设计，封测等，国产碳化硅MOSFET技术日益成熟，给市场应用带来更好的选择，其中主要表现在供货，价格，和更接地气的技术服务；第三代半导体国内厂商起步与国外厂商相差不多，有希望实现技术上的追赶，完成国产替代，实现“弯道超车”。

吴阳博士

托托科技（苏州）有限公司董事长

《第三代半导体装备：从器件制造到性能表征》

第三代半导体装备是推动新一代半导体材料和器件制造的关键因素，将在高性能、高效能和高频率电子器件的发展中发挥重要作用。随着这些新材料和器件的市场应用不断扩大，第三代半导体装备的需求也将持续增长。托托科技（苏州）有限公司董事长吴阳博士做了“第三代半导体装备：从器件制造到性能表征”的主题报告，分享了第三代半导体的器件制备、形貌检测设备，光磁·光电·光谱分析设备等的最新进展。光刻是将掩模板上的图形转移到涂有光致抗蚀剂（或称光刻胶）的硅片上，通过一系列生产步骤将硅片表面薄膜的特定部分除去的一种图形转移技术。光刻是复制微细图形的最有效手段之一，是制作超大规模集成电路芯片的核心技术。报告介绍了非常规光刻设备&光刻工艺、2D光刻，5D灰度光刻，3D形貌检测，磁光检测，光电光谱检测等成果内容。

开北超

山东华光光电子股份有限公司

《高功率高效率GaAs基半导体激光器芯片及器件》

先进的GaAs（镓砷化物）半导体激光器及封装技术在通信、激光雷达、医疗、材料加工和光电子学等领域发挥着关键作用。激光技术引领工业升级，是底层支撑技术，也国家安全和国防的关键技术之一，芯片是激光产业的基石和核心，是产业发展的瓶颈。山东华光光电子股份有限公司开北超带来了“高功率高效率GaAs基半导体激光器芯片及器件”的主题报告，报告指出，半导体激光器向着高功率、高亮度、高效率、低成本等方向发展，高端芯片需求迫切。激光器芯片开发，不仅需要深入的理论设计，也需求完善和复杂的工艺保证，激光器芯片和器件需要六大模块的循环迭代共同完善形成。报告介绍了高功率半导体激光器的结构设计，低位错高质量非对称材料外延生长，高损伤阈值、高功率输出的芯片制作等高功率半导体激光器核心技术进展，并分享了10-50W高功率激光器芯片、高功率激光器bar条芯片、光纤耦合输出泵浦源模块、高功率光纤耦合输出模块等芯片及器件测试结果。

蒋洋

南方科技大学深港微电子学院

《硅基氮化镓器件及其功率和射频系统应用》

硅基氮化镓器件在功率和射频（RF）系统应用中具有潜在的重要性，特别是在高频率、高功率和高温度环境下。南方科技大学深港微电子学院蒋洋带来了“硅基氮化镓器件及其功率和射频系统应用”的主题报告，目前GaN功率元件市场的发展主要由消费电子所驱动，核心在于快速充电器，其他消费电子场景还包括D类音频、无线充电等，许多厂商已将目光转向工业市场和汽车市场。报告分享了Si基GaN器件先进工艺，Si基GaN功率器件及其电源系统，Si基GaN射频器件及其PA模块的研究进展。其中，6英寸GaN-on-Si外延片上完成器件流片；通过优化欧姆接触工艺、场板工艺和Cascode封装工艺，实现了器件导通电阻的降低和击穿电压的大幅提高，为高效率的电源模组实现提供了技术支撑；开发两种再生长工艺，分别应用原位SiN作为栅介质（同时作为再生长掩膜）和表面钝化材料，制备出fully-recess和partially-recess的常关型GaN HEMT器件。通过制备栅下无异质结的全凹栅GaN MIS-FET结构，实现了原位SiN作为栅介质的常关型器件，并具有较低的阈值电压迟滞。针对性的研究了半桥GaN的高效驱动和死区时间控制电路，主要解决了E-mode GaN开关的可靠性问题。针对5G基站应用，研究的GaN射频器件实现栅极长度小于200nm，截止频率超过30GHz，可满足5G基站毫米波功放需求。创新性将电磁仿真耦合效应造成的源极阻抗Yc提取到输入匹配网络，可抑制PA性能恶化，实现了在不牺牲增益的前提下提高PA的稳定性。

陆文杭

茂硕电源科技股份有限公司总监

《氮化镓在茂硕PD电源中的应用》

氮化镓（GaN）功率器件在高效能、高频率和高温度应用中表现出色，在PD（功率电子）电源中具有重要应用，为高效率、高功率密度、高频率、高温度操作和轻量化设计提供了解决方案。有望推动PD电源领域的创新和发展。茂硕电源科技股份有限公司总监陆文杭带来了“氮化镓功率器件在茂硕PD电源中的应用”的主题报告，相比普通的充电器PD充电器有两大特性：一是实现电源管理的高效率；二是根据功率传输协议实现灵活的自适应调节。同一个充电器，设置不同的电压/电流方案，就是为了实现灵活的调节，在实现快速充电的同时对电源能够进行有效管理，并对电池进行保护。报告分享了PD快充电源的用户体验及相关专利电路拓扑等。

朱仁强博士

深圳大学

《基于氮化镓单晶衬底的功率器件研究》

GaN具有许多在高功率、高频率和高温度应用中表现出色的特性。基于GaN单晶衬底的功率器件研究持续推动着高功率、高频率和高效率电子系统的发展。深圳大学朱仁强博士带来了“基于氮化镓单晶衬底的功率器件研究”的主题报告，分享了单晶氮化镓垂直功率器件二极管，单晶氮化镓垂直功率器件三极管的研究进展。报告指出，其团队围绕氮化镓功率器件耐压、导通电阻、抗浪涌等关键问题，长期开展单晶氮化镓功率器件的产学研研究工作。展望氮化镓功率器件的应用及其关键技术，未来将向车规级(10-50kW)、超级工程(>1.2MW)等方向发展，关键技术突破将涉及GaN器件耐高压；氮化镓材料缺陷低于102/cm2。

朱震

北京聚睿众邦科技有限公司副总经理

《宽禁带半导体检测及相关工作进展》

当前，半导体芯片成为各行各业的核心“粮食”，高端芯片国产化率仍然很低，卡脖子风险严峻，半导体发展趋势加速，需持续高强度的研发投入，半导体检测是产业链中的重要一环。北京聚睿众邦科技有限公司副总经理朱震带来了“宽禁带半导体检测及相关工作进展”的主题报告，详细分享了半导体检测技术概况，涉及电镜技术模块、电子束双束设备、高分辨场发射透射电镜、球差矫正透射电镜、二次离子质谱 SIMS、半导体材料分析检测技术矩阵以及相关标准等内容。

（注：根据报告嘉宾现场分享整理，未经其本人确认，如有出入敬请谅解！）