氮化物半导体电子器件——香山科学会议第516次学术讨论会综述
 
 
 
 
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“中国学术会议在线”会议信息发布规则
一、总则 "中国学术会议在线"是经教育部批准,由教育部科技发展中心主办,面向广大科技人员的公益性学术会议信息服务平台。为规范学术会议信息发布流程,促进信息发布的准确性、可靠性、及时性,特制定本规则。 二、发布会议范围及责任 1、本网站为广大学术机构、科研人员提供综合性学术会议信息发布和查询平台,发布各类以学术交流为目的学术会议信息。 2、本网站原则上不发布盈利性的培训类会议,视具体情况发布区域性、行业协会的技术研讨、会展信息。   3、信息发布方须对其在本网站上发布信息的真实性负责,如果违反真实性承诺,所产生的一切后果及责任,由信息发布方承担。 4、信息发布方必须遵守中华人民共和国法律法规以及《互联网信息服务管理办法》相关规定。 三、国内学术会议发布   1、各学会、科研院所、高校提交的国内学术会议信息,经“会议在线”审核,确定该信息已发布在学会、科研院所、高校的网站上,会议主办方、联系人等信息明确,可在1个工作日内发布。   2、各学会、科研院所、高校主办或承办的国内学术会议,未在其主办方官方网站发布,需提交有主(承)办单位公章的证明文件,并提供相关负责人姓名及联系方式。 四、国际学术会议发布   1、各学会、科研院所、高校主办或承办的国际学术会议,会议信息已在该学会、科研院所、学校校级网站上发布,相关负责人姓名及联系方式,会议主办单位、联系人等信息明确,经会议在线审核后,可在1个工作日内发布。   2、各高校院系主办或承办的国际学术会议,未在校级网站发布的,需提供校级主管部门的证明文件,并提供相关负责人姓名及联系方式,方可发布。各学会、科研院所主办或承办的国际学术会议,未在其官方网站发布的,需提供本学会或科研院所的证明文件。 3、非学会、科研院所、高校主、承办的国际会议,如为首次举办(第一届或无届别会议),需办会机构提供会议举办所在省、自治区、直辖市外事部门批准文件,并提供相关负责人姓名及联系方式,后可发布会议。 五、对会员投诉会议的处理 1、“中国学术会议在线”对于已经审核通过的会议,如接到以下投诉,一经核实,网站将撤销该会议信息。投诉内容包括但不限于: 1)会务组联系电话长时间无人接听或占线; 2)会议内容、出席人员、规模等信息与会前通知严重不符; 3)会议取消或未按时召开,未及时通知本网站。 2、对于提供虚假会议信息、虚假证明文件的办会机构,一经查实,该办会方将被列入网站黑名单,取消发布会议资格,并在网站上公示,情节严重者触犯法律者将报公安部门处理。 六、免责条款 中国学术会议在线为非盈利性网站,我们将恪尽审核义务,对于因办会方失信给第三方造成的损失,中国学术会议在线不承担责任。   中国学术会议在线 2013年3月
教育部科技发展中心门户网站新版上线公告
教育部科技发展中心门户网站(www.cutech.edu.cn)于2012年3月12日全新改版上线。   新版网站内容更为丰富,注重“中心”业务工作宣传和科技类信息的报道,增强服务力度同时提升了用户体验。   新版网站主要有以下几大改进:   一、页面美观简洁,以蓝色调为主,风格清晰明快,增大页面分辨率适应当前主流要求,字体大小和颜色适合用户阅读。   二、在网站原有业务工作栏目基础上增加——规范校办产业发展、宽带卫星计划、互联网创新平台联盟等专栏。   三、增加中国科技论文在线、中国学术会议在线两大信息服务平台当日信息更新栏目。   四、新网站整合了“中心”对外服务平台的内容,包括:高校专利信息服务平台、教育部科技查新服务平台、科技奖励网络申报系统、教育部专家信息系统、全国高校产业统计系统等,更方便用户查找和使用。   五、根据广大读者关注热点问题进行栏目改进与更新,改进栏目有——图片新闻、要闻咨询、学术评论、政策法规和知识产权等。   六、增强网站后台功能和相关软硬件优化,使信息更加快速安全传递给广大用户。   新版测试期为一个月,网站还有需要完善之处,在此期间如出现问题或给大家带来不便,请谅解,同时欢迎大家提出宝贵意见与建议,联系邮箱:sjy@cutech.edu.cn或linye@cutech.edu.cn。 教育部科技发展中心网站 二0一二年三月九日
中国学术会议在线新版开通,欢迎使用!
中国学术会议在线新版终于与大家见面了。在新版中,我们实现了一些优化和改进,尽力为广大用户提供更优秀的学术信息服务平台。相比旧版,新版的改进有: 分类学科信息 会议信息以学科分类,设置学科单页,便于各专业用户查询本专业内相关学术会议。 改观页面设计 新的页面采用宽页面、小模块化,方便用户浏览。 简化视频点播 视频点播无需另下载插件,直接点击播放。并针对单位用户特别推出“中国学术会议在线校园速递服务”,提高视频点播流畅性。 推出讲座资源 倾力推出高校学术讲座交流平台,促进高校间学术资源共享。 引入用户评价 参会用户可对学术会议进行评价,如办会方诚信、会议学术水平,为后来参会者提供参考,舆论监督促进提高办会水平。 注意事项: 1、由于教育网和公网之间存在带宽瓶颈,非教育网用户可能无法流畅观看视频,我们将努力改善并解决此问题。教育网集体用户(高校)如遇到视频观看不流畅的问题,可以学校为单位申请“中国学术会议在线校园速递服务”,以改善观看体验。参见《关于开展中国学术会议在线视频校园速递服务试点的通知》。 2、新版测试期一个月,网站还有大量需要完善之处,在此期间可能因为优化系统出现短暂的服务中断,请大家谅解。如您在新版使用过程中遇到任何问题,欢迎提出意见与建议,联系邮箱meeting@cutech.edu.cn或scimeet@yahoo.com。 中国学术会议在线 二0一一年一月十日
“中国学术会议在线”兼职信息员招聘启事
   “中国学术会议在线”(www.meeting.edu.cn)是经教育部批准、教育部科技发展中心主办的公益性学术网站。因业务发展需要,现面向国内高校以及中科院系统招聘兼职信息员。 应聘要求: 1、应聘人员应为高校或中科院在读硕士或博士研究生; 2、专业文科最佳,有理工科背景,如科技哲学、情报学、图书馆学、信息管理、知识管理等相关领域; 3、有参与学术会议交流的经验; 4、关注本学科及相关研究领域的国内外学术交流动态,视野开阔,信息资源丰富; 5、有一定的课余时间,责任心强,能够连续工作一年以上。    请有意者将个人简历发至 scimeet@yahoo.com 或 meeting@cutech.edu.cn              教育部科技发展中心                  中国学术会议在线 2013年6月5日
高校学术讲座交流平台开通,欢迎使用!
为优化我国科研环境,促进高校之间优质学术讲座资源的交流与共享,由教育部批准、教育部科技发展中心主办的“中国学术会议在线” 首批联合20所重点高校共同建设“高校学术讲座资源交流平台”(以下简称“讲座平台”),平台目前正式开通使用。 首批加入讲座平台的成员高校有:西安交通大学、河海大学、电子科技大学、北京交通大学、东北师范大学、北京理工大学、北京邮电大学、东北大学、合肥工业大学、湖南大学、华南理工大学、华南农业大学、兰州大学、南京航空航天大学、山东大学、西北工业大学、西南大学、湘潭大学、浙江大学、中山大学。 平台资源面向成员高校免费开放,各成员高校用户可直接通过本校网络访问讲座平台,查看平台内各校讲座预告、讲座视频,并可根据感兴趣的学科、学校、演讲人或其他关键字对讲座资源进行检索和查看。 欢迎致力于促进学术交流、并有兴趣加入讲座平台的高校相关部门与我们联系,联系方式: 教育部科技发展中心 中国学术会议在线 联 系 人: 王鑫、孔翦 地 址: 北京海淀区中关村大街35号 100080 电 话: 010-62514015,82503990 电子邮箱: meeting@cutech.edu.cn, scimeet@yahoo.com 教育部科技发展中心 中国学术会议在线 二○一一年一月十日
 
 
 
 
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氮化物半导体电子器件——香山科学会议第516次学术讨论会综述
日期:2015-07-15 21:49  所属学科:电子与通信>半导体技术  点击数:2027
稿件来源:香山科学会议 
    氮化物半导体材料具有宽禁带、高击穿场强、高电子饱和速度、高热导率、化学性质稳定等显著特点,以及极强的自发极化和压电极化效应,这些特性使其成为大功率、高频率、耐高压、耐高温以及耐辐射电子器件的一种理想半导体材料。氮化物半导体电子器件在无线通信、相控阵雷达、新能源汽车、太阳能逆变器、智能电网、高速轨道交通等领域有广泛的应用前景。相比于传统的半导体硅(Si)材料而言,以氮化镓(GaN)异质结结构为核心的高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor, HEMT)在近二十年得到了快速发展,在微波毫米波功率器件与高效电力电子器件方面表现出优异的特性,受到各国政府、学术界和工业界的高度重视,已经成为国内外半导体器件研究的热点。 

    为提供氮化物半导体电子器件研究领域的学术交流平台,通过开放的学术交流与讨论来提升我国该领域的研究水平,进而推进知识创新与产学研合作,香山科学会议于2014年12月7~8日在苏州召开了以“氮化物半导体电子器件”为主题的第516次学术讨论会,聘请了郝跃教授、杨辉研究员、沈波教授和陈敬教授为此次会议的执行主席。会议邀请了国内相关学术界和产业界的多学科跨领域的专家学者参会,围绕(1)氮化物半导体电子器件的材料生长与物性研究;(2)氮化物半导体功率电子器件研究;(3)氮化物半导体微波功率器件研究;(4)氮化物半导体电子器件的可靠性与应用研究等中心议题进行了深入的讨论。 

    郝跃教授作了题为“氮化物半导体电子器件若干新进展”的主题评述报告,报告中他首先总结了近二十年来国内外氮化物半导体功率电子器件和微波功率器件研究所取得的成果进展及研究现状,然后围绕氮化物电子器件中的基础理论和关键技术问题总结出若干难点:①材料缺陷、②器件结构研究单一、③成品率较低、④可靠性和稳定性较差、⑤材料生长机制、器件漏电机制等理论还不够完善。与会的专家围绕上述主题评述报告,对当前氮化物半导体的研究现状和未来研究的发展方向进行了热烈交流和讨论。本次“氮化物半导体电子器件”会议的召开,促进了国内这一研究领域专家学者之间的相互交流,深化了对这一国际研究热点难点的认识,明确了未来该领域的发展方向。 

一、氮化物半导体电子器件的材料生长与物性研究 

    题为“GaN基异质结构的外延生长和物理性质”的中心议题评述报告,介绍了GaN基电子器件的物理基础、外延生长进展以及GaN基异质结构中2DEG的输运特性,认为GaN基HEMT电子器件依然存在以下的问题有待解决:(1)材料缺陷问题;(2)散热与可靠性问题;(3)器件结构研究比较单一;(4)成品率低、成本高;(5)基础理论还不够完善。 

     题为“氮化物半导体单晶衬底材料的研究进展”的专题报告,认为高质量、电学性能可控的氮化物单晶衬底材料研制以及同质外延技术将是未来氮化物半导体前沿热点研究与产业研发的重要内容。题为“GaN-on-Si电力电子材料的机遇与挑战”的专题报告,提出了如何在150mm和200mm直径的Si衬底上批量生产高质量的GaN高压外延材料,依然是一个令人关心的问题。 

    讨论中,与会专家认为,氮化物半导体电子器件相比于传统的Si器件,性能更好,效率更高,发展氮化物半导体电子器件非常必要。从外延生长角度来看,虽然GaN晶体的位错密度已经较低(~108 cm-2),但是位错对极化场、应力场有很大的影响,杂质也可能会沿着位错线扩散,这都会影响器件工作时的可靠性;所以不论同质外延,还是异质外延,还需要进一步降低晶体中的位错密度。GaN下一步主要的问题是实现高击穿电压、高电流密度,同时提高可靠性。而GaN-on-Si的最大优势就是在大尺寸硅衬底上外延生长GaN。郝跃教授认为,GaN基电子器件需要在Si与SiC器件两边的夹缝中发展,需要结合材料、器件及系统的角度来综合考虑。 

二、氮化物半导体功率电子器件研究 

    题为“氮化物半导体电力电子器件:关键技术及挑战”的中心议题评述报告指出,下一代的功率器件将采用具有更高临界击穿电场的宽禁带半导体材料,并就①栅电压摆幅与阈值电压的控制;②表面钝化技术;③氮化镓缓冲层及硅衬底的设计;④驱动及封装技术等关键技术及挑战进行详细的探讨。 

    题为“功率半导体器件发展”的专题报告提到,随着以GaN为代表的宽禁带半导体材料制备、制造工艺与器件物理的迅速发展,GaN电力电子器件有望得到迅速发展,成为一个重要的发展领域。题为“氮化镓功率电子器件产业与技术发展”的专题报告指出, GaN基功率电子器件可以工作在600℃以上的高温,并有抗辐射的优势,特别适用于环境恶劣的场合,提高系统的可靠性。题为“Si衬底GaN电力电子材料与器件研究”的专题报告针对Si衬底上GaN外延方面,提出改进的LT-AlN复合应力缓冲插入层结构,有效提高了外延层的耐压能力,为基于LT-AlN结构的Si上GaN外延生长提供了实现高耐压外延的解决方案。 

    讨论中,有专家提出,氮化物半导体功率电子器件前景广阔,国内与国外发展水平相差不大,进一步发展GaN基电子器件首先需要持续、稳定、长期的投入;其次要打通创新链,加强产学研合作。氮化物半导体功率电子器件工艺在很多方面可以借鉴Si方面经验,但同时也要注重研发针对氮化物半导体功率电子器件特有问题的技术。有专家认为,GaN功率电子器件面积大、工作电压高,从器件可靠性角度出发,需要关注逆压电效应。专家还提出,氮化物半导体功率电子器件中的关键科学问题的解决要转化为具体实际问题的研究。而解决实际问题的判断依据一般是根据指标,但是指标是否完备需要学术界产业界进一步探讨。因此,氮化物半导体电子器件业界需要发展其他指标的表征手段,进行系统全面的评估。 

三、氮化物半导体微波功率器件研究 

    题为“氮化镓微波功率器件进展”的中心议题评述报告介绍了当前国际、国内在氮化镓微波功率器件方面的发展现状、研究水平和产品水平。与国际相比,国内近几年的发展十分迅速,部分产品已经开始工程应用,与国际产品发展基本保持同步,但系统性的可靠性研究相对滞后。同时氮化镓微波器件的发展趋势呈现工作频率向两端发展:高端进入毫米波和太赫兹领域,低端与传统的硅器件LDMOS竞争。最后探讨了制约市场的若干因素和存在的主要问题。 

    题为“GaN基电子器件关键工艺新进展”的专题报告指出,采用低温欧姆接触技术、高温低损伤栅槽刻蚀技术(gate-recess)和高温LPCVD-SiN表面钝化技术可以克服界面态、横向漏电和电流崩塌等隐患。题为“面向移动通信应用的GaN基微波器件研究”的专题报告介绍了用于移动通信的GaN基微波功率器件行业取得的进展,并探讨其进一步发展需要努力的方向。在“面向太赫兹应用的GaN器件”的专题报告中主要从氮化镓肖特基二极管和高电子迁移率晶体管两方面就目前氮化镓在太赫兹领域的研究进展和瓶颈进行了介绍。在“氮化物低维电子气等离激元的调控与太赫兹发射”的专题报告,报告重点介绍国际上30多年来等离激元太赫兹光源和探测器研究的历史和现状,分析面临的主要问题和国际上采取的解决方案。 

    讨论中,专家们在氮化镓微波功率器件方面凝练了三大科学问题:一是热电相互作用和可靠性关系;二是射频寿命正确评估方法;三是高性能低成本封装研究。产业界专家一致认为氮化镓微波功率器件在移动通信基站领域的应用前景广阔,但相比硅LDMOS的应用市场仍然面临非常大的挑战。 

四、氮化物半导体电子器件的可靠性与应用研究 

    题为“GaN在无线通信基站中的应用与挑战”的中心议题评述报告提出,GaN电子器件在移动通信设备中,相比传统的LDMOS,有以下明显的优点:带宽、功率和效率。尽管GaN在移动通信设备上的应用有了实质性的进展,但相比LDMOS的应用量,仍然非常小,主要面临的挑战和问题有:①成本:GaN功放成本较LDMOS较高;②线性: GaN具有的Trapping effect 相当于把功放变成了一个记忆系统(memory Effect),使得DPD的校正非常难;③效率:GaN 器件由于功率密度大,散热面积小,导致热阻大,严重影响了器件在高温下的性能;④可靠性:尽管GaN的击穿电压高,但由于GaN器件的热阻大,在高温下效率降低,结温升高导致GaN可靠性也存在一定问题。 

    题为“GaN器件在移动通信基站射频功放领域的应用”的专题报告认为,GaN射频器件可能应用的技术方向与挑战主要有以下几个方面:①多频段、超宽带基站系统;②ET(包络跟踪)/DM(漏极调制)基站系统;③DTX(数字发信机)/SMPA(开关功放)基站系统;④未来5G的基站系统将会对功放器件提出更多样化的要求。题为“金刚石材料在GaN HEMT中的应用”的专题报告认为,降低器件热阻、提高器件功率输出水平以及器件效率成为GaN微波功率器件发展的关键;题为“GaN基材料器件可靠性因素及分析技术展望”的专题报告综述了目前GaN基器件在多环境应用下损伤带来的影响,深度表征方法,以及损伤原因研究,并对辐照对器件特性的影响进行了简要介绍。 

    讨论中,与会专家认为,在氮化物半导体电子器件应用中,功放回退工作、成本、电流崩塌、高温工作效率和器件热阻带来的可靠性问题需要进一步探索研究;氮化镓的深能级缺陷导致的电流崩塌和材料器件管壳各个环节带来的不均衡热阻问题仍然是当前面临的主要科学问题。目前SiN钝化技术机制依然不清晰,业界需要进一步分析,提出合适的模型,此外GaN基电子器件可能需要高精度的SIMS分析;认为在电流崩塌现象的分析中,业界多数关注缺陷的位置、密度,而常常忽视缺陷的时间常数,建议研发针对氮化物半导体电子器件的深能级瞬态谱测试技术定量分析GaN基电子器件中的缺陷态;专家建议站在应用角度,整体提高器件性能,参考美国氮化镓微波功率器件8级工艺线标准,高度重视国内工艺线建设和提升。 

五、会议总结与专家建议 

    来自学术界与产业界的跨学科领域的专家们经过充分讨论,会议对氮化物半导体电子器件领域的发展状况及目前存在的共性关键问题形成了以下几点意见: 

    1、氮化物电子器件因其具有的高击穿电压、高频、高输出功率、适合高温等恶劣环境的优势,具有广阔的应用前景。目前氮化物半导体电子器件国内外的技术水平相差不大,我国应抓住机遇开展前瞻性的战略布局,加大研发力度,深入推进知识创新与产学研合作,集中力量尽快攻克瓶颈问题,加速我国具有自主知识产权的氮化物半导体电子材料与器件的产业技术体系建立,争取应用市场的主动权。 

    2、发展氮化物半导体电子器件,实现我国在下一代半导体技术上的弯道超车,需要产业上中下游的通力合作,协同创新解决从氮化物半导体的材料生长、芯片工艺到器件封装应用的关键技术难题,有效缩短从技术创新到产业创新的周期。 

    3、大尺寸氮化物半导体材料的外延技术和高功率密度的器件工艺是实现高性能、低成本氮化物电子器件的突破方向。围绕材料生长、器件工艺、封装散热、系统应用,重点解决电流坍塌、阈值电压漂移、漏电等器件可靠性问题。同时要研发新型的散热方式/封装材料/封装结构,探明强极化场耦合作用下的热电相互作用,以及对器件性能和可靠性影响,建立静态高压器件和动态高功率微波器件的正确评价方法,促进科学问题认知更有效服务于关键技术难题的解决。 

     与会专家提出以下若干建议: 

    (1)、从氮化物半导体功率电子器件应用所面临的难题出发,在上、中、下游进行统筹布局,立项集中支持一批项目,比较研究不同衬底和外延技术与器件工艺路线,综合评估材料质量、器件结构、封装散热、驱动与系统设计对综合应用性能的影响,突破共性关键问题,支撑氮化物电子器件应用市场的爆发增长。 

    (2)、在产业集聚区扶持并搭建开放共享的氮化物半导体电子器件的材料外延生长平台、器件加工平台、及材料与器件的测试表征平台。创新开放平台的运行管理机制,促进形成高效的产学研用协同创新生态圈,携手赶超国际先进水平。着力支持开发新的表征技术及相关设备,构建深入、系统、全面表征研究氮化物半导体电子器件中构效关系的能力,特别是制约系统应用性能的本征材料问题和器件工艺,聚焦和凝练科学研究方向。 

    (3)、成立一个氮化物半导体电子器件的协同创新联合会,定期开展学术研讨与产业技术交流,培育人才成长,促进氮化物半导体电子器件的评价体系及相关标准的建立和完善,保障我国氮化物半导体材料电子产业应用的健康发展。 
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