中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）作為中國地區(qū)最具國際影響力的半導(dǎo)體照明及智能照明行業(yè)年度盛會(huì)，是業(yè)界最為關(guān)注的論壇之一，更是亞洲地區(qū)參會(huì)人數(shù)最多、規(guī)模最大的行業(yè)盛會(huì)，匯聚了全球范圍內(nèi)眾多頂級(jí)精英。
2015年11月3日上午，第十二屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2015）在深圳會(huì)展中心舉行了隆重的開幕式。論壇緊扣時(shí)代發(fā)展脈搏與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，以"互聯(lián)時(shí)代的LED+"為大會(huì)主題，探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展大勢(shì)。
論壇期間舉辦的各類同期活動(dòng)，更可謂是一場(chǎng)場(chǎng)思想碰撞的精神盛宴。
3日下午，在論壇隆重召開之際，2015中國國際第三代半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇在深圳會(huì)展中心五層玫瑰廳-1如期舉行，來自與第三代半導(dǎo)體相關(guān)的科研院所、研發(fā)機(jī)構(gòu)、大專院校、龍頭企業(yè)等代表也如約而至，共同探討第三代半導(dǎo)體發(fā)展、技術(shù)前沿與應(yīng)用趨勢(shì)，為搶占國際半導(dǎo)體領(lǐng)域戰(zhàn)略制高點(diǎn)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
北京大學(xué)物理學(xué)院教授、北京大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體聯(lián)合研究中心副主任沈波；香港科技大學(xué)教授陳敬共同主次了本次論壇。
會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)
以GaN、SiC為代表第三代半導(dǎo)體材料是固態(tài)光源和電力電子、微波射頻器件的"核芯"，在半導(dǎo)體照明、新一代移動(dòng)通信、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，可望成為支撐信息、能源、交通、國防等發(fā)展的重點(diǎn)新材料，正在成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略高地。
據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，第三代半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用將催生我國在上述幾大領(lǐng)域出現(xiàn)上萬億元的潛在市場(chǎng)價(jià)值，屆時(shí)將帶來巨大的市場(chǎng)應(yīng)用空間。
第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長
北京國聯(lián)萬眾半導(dǎo)體科技有限公司總裁呂志輝
第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長、北京國聯(lián)萬眾半導(dǎo)體科技有限公司總裁呂志輝在主題為"第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略及發(fā)展模式"的報(bào)告中指出，近十年，第三代半導(dǎo)體材料、器件及應(yīng)用技術(shù)不斷取得突破；第三代半導(dǎo)體光電器件、電力電子器件和射頻功率器件以極具競(jìng)爭(zhēng)力的態(tài)勢(shì)進(jìn)入市場(chǎng)。
第三代半導(dǎo)體是滿足"創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展"國家戰(zhàn)略需求、搶占未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)、支撐國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的先進(jìn)電子材料，它的突破將引發(fā)科技變革并重塑國際產(chǎn)業(yè)格局。
當(dāng)前，我國政府十分重視第三代半導(dǎo)體材料與器件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，在政府的持續(xù)部署支持下，我國材料研發(fā)的整體水平與國際差距不大，如第三代半導(dǎo)體材料第一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用--半導(dǎo)體照明已經(jīng)在關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，創(chuàng)新應(yīng)用國際領(lǐng)先；在第三代半導(dǎo)體電子器件應(yīng)用方面，在移動(dòng)通訊、光伏逆變、雷達(dá)領(lǐng)域已有少量示范應(yīng)用。
呂志輝表示，未來十年，將興起一場(chǎng)以半導(dǎo)體超越照明技術(shù)、寬禁帶節(jié)能電子技術(shù)、寬帶移動(dòng)通訊硬件技術(shù)、先進(jìn)雷達(dá)技術(shù)為主要內(nèi)容的半導(dǎo)體科技革命；進(jìn)而引發(fā)一場(chǎng)信息和能源技術(shù)革命，推動(dòng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)爆發(fā)性成長。
因此，第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展應(yīng)聚焦國家重大需求，明確企業(yè)主體作用，大力發(fā)揮區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的協(xié)同創(chuàng)新。
實(shí)行全鏈條戰(zhàn)略，理清產(chǎn)業(yè)鏈、明確創(chuàng)新鏈、打通資金鏈，做到上游技術(shù)突破、中游產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先、下游應(yīng)用市場(chǎng)主導(dǎo)。
采用創(chuàng)新基地發(fā)展戰(zhàn)略，在優(yōu)勢(shì)地區(qū)（技術(shù)、人才、資金、市場(chǎng)）建設(shè)國家重大創(chuàng)新基地，以新的機(jī)制、體制、組織形式，跨領(lǐng)域、跨部門、跨區(qū)域集中組織實(shí)施面向國家戰(zhàn)略的協(xié)同創(chuàng)新，強(qiáng)化資源整合和開放合作，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展,形成輻射全國的技術(shù)轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)。
大力發(fā)展示范，以產(chǎn)業(yè)示范推動(dòng)技術(shù)與資本、人才的深入融合，推進(jìn)第三代半導(dǎo)體聯(lián)合創(chuàng)新基地建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展，從而引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
充分發(fā)揮聯(lián)盟、學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)等行業(yè)組織在整合資源、產(chǎn)學(xué)研對(duì)接、公共服務(wù)等方面作用。"現(xiàn)有的這些組織為第三代半導(dǎo)體技術(shù)提供了跨界創(chuàng)新、應(yīng)用集成和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的重要載體。"呂志輝表示。
此外，呂志輝還進(jìn)一步介紹了第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟以及聯(lián)盟未來的工作思路。
他表示，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟是在國家科技部、工信部、北京市科委的支持下，由第三代半導(dǎo)體相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)、大專院校、龍頭企業(yè)等41家單位自愿發(fā)起籌建的，于9月9日在北京會(huì)議中心召開了成立大會(huì)，選舉CSA秘書長吳玲女士為聯(lián)盟首屆理事長，并將秘書處設(shè)在北京國聯(lián)萬眾半導(dǎo)體科技有限公司。今天下午，聯(lián)盟又召開了技術(shù)委員會(huì)并宣布了28位委員會(huì)專家名單。
"未來，聯(lián)盟將以國家需求和市場(chǎng)需求為目標(biāo)，聯(lián)合企業(yè)和社會(huì)資本建立一個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，以此來完成產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新體系的建設(shè)。"呂志輝還向在場(chǎng)嘉賓介紹了聯(lián)盟未來工作的三大方向：推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)、建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金和產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)平臺(tái)。
香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授陳敬
寬禁帶GaN功率開關(guān)器件因其能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗傳導(dǎo)、高頻轉(zhuǎn)換和高溫作業(yè)而在制造高轉(zhuǎn)換效率緊湊型功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中有很高的需求。由于制造成本較低，Si基GaN橫向異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管目前是產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)，其中常開型FET被用于混合型（即低壓Si MOSFET和高壓GaN FET）共源共柵結(jié)構(gòu)，而常規(guī)型GaN FET被用于僅采用GaN的解決方案。
香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授陳敬在"穩(wěn)定可靠的GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)功率器件"的主題報(bào)告中，介紹了幾種使得GaN MIS-HEMT及MOSC-HEMT的柵極絕緣層的穩(wěn)定性及可靠性得以增強(qiáng)的技術(shù)。具體包括：在電介質(zhì)與GaN間構(gòu)造低陷阱密度界面的氮化界面層（NIL）技術(shù)；常關(guān)型GaN晶體管的NIL、柵槽與氟離子注入的整合；LPCVD（低壓化學(xué)氣相沉積）制備的低泄露長壽命SiNx柵極絕緣層。
GaNMIS-HEMT（金屬-絕緣層-半導(dǎo)體HEMT）或MOSC-HEMT（MOS-通道HEMT）具有抑制柵泄露和擴(kuò)大柵擺動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，因而在高壓電源開關(guān)方面比傳統(tǒng)肖特基柵HEMT更為受歡迎。
然而，柵極絕緣層的添加能夠產(chǎn)生新的電介質(zhì)/ III-N界面，由于在界面上通常存在高密度（1012-1014 cm-2eV-1）淺阱和深阱（含短和長發(fā)射時(shí)間常數(shù)τit）。這些阱的動(dòng)態(tài)充電/放電過程將導(dǎo)致閾值電壓（VTH）的不穩(wěn)定性。
此外，柵極絕緣層內(nèi)的體陷阱，尤其是重要電介質(zhì)/ III-N界面附近的邊界陷阱，會(huì)緩慢限制/釋放在前向或反向柵偏壓應(yīng)力下的載體，導(dǎo)致VTH的漸變及可能的柵降解。
北京大學(xué)物理學(xué)院楊學(xué)林
北京大學(xué)物理學(xué)院楊學(xué)林做了"采用較大晶格失配引致應(yīng)力控制技術(shù)在Si襯底生長高遷移率AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)"主題報(bào)告。
他表示，在目前的工作中，在低鋁含量AlGaN層上采用較大晶格失配引致應(yīng)力控制技術(shù)在4英寸Si襯底上生長高質(zhì)量GaN層。應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高遷移率AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)，在單電荷密度為8.4×1012 cm-2下電子遷移率為2040cm2 /(V·s)。研究結(jié)果為低成本高性能的硅基氮化鎵功率器件的制造提供很大的潛在可能性。
美國RayVio公司Robert C Walker
美國RayVio公司Robert C Walker在"UV LED：下一代半導(dǎo)體技術(shù)"報(bào)告中表示，隨著UV LED技術(shù)在價(jià)格與性能方面實(shí)現(xiàn)重要突破，將產(chǎn)生一批可讓消費(fèi)者直接使用的消毒產(chǎn)品。"我們將探索這一技術(shù)的潛在消費(fèi)者應(yīng)用以及達(dá)到價(jià)格和性能要求的途徑，尤其是將重點(diǎn)放在中國，將在新一輪半導(dǎo)體革命中所能扮演的角色。"
中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體照明研發(fā)中心賈利芳
中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體照明研發(fā)中心賈利芳博士在"共源共柵設(shè)計(jì)低導(dǎo)通電壓AlGaN/GaN肖特基勢(shì)壘二極管（SBD）"主題報(bào)告中表示，Si SBD和AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）進(jìn)行組合封裝，以實(shí)現(xiàn)低開啟電壓AlGaN/GaN SBD。
商業(yè)60V Si被用于與高壓AlGaN/GaN HEMT（>700 V）進(jìn)行串疊。在組合封裝后，器件表現(xiàn)為0.26V的低開啟電壓，崩潰電壓則高于800V。串疊SBD的逆向恢復(fù)時(shí)間約為37.8nS，與600 V商業(yè)SiC SBD大致相同。
由于串疊SBD在成本方面比SiC SBD具有明顯的優(yōu)勢(shì)，結(jié)果可能意味著在一些領(lǐng)域此類AlGaN/GaN SBD有可能為生產(chǎn)具有雪崩能力的AlGaN/GaN器件提供潛在解決方案。
西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院湯曉燕
西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院湯曉燕在"碳化硅電力電子器械的現(xiàn)狀以及展望"主題報(bào)告中指出，關(guān)于碳化硅器件，從材料的基本屬性來說，用來做一個(gè)工藝器械，其厚度僅僅是硅的1/10。比如在一個(gè)1000伏的器件上，用硅器件來做，外延層的厚度需要100U，而如果用碳化硅則僅僅需要10U就可以實(shí)現(xiàn)。
由此表明，在相同的集散電壓的條件下，開關(guān)速度的提高會(huì)使得碳化硅的工藝器件可以用在很高的工藝上，而且優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，碳化硅器件可以在更高的頻率及更高的溫度下，工作溫度為250度以上都不會(huì)出現(xiàn)器件性能的退化。
正是基于高壓、高頻、高溫的優(yōu)勢(shì)，使得碳化硅的工藝試件可以大幅降低損耗，成本也將隨之降低下來，因而未來應(yīng)用也將更為廣泛，比如說軌道電車、直流發(fā)電傳輸?shù)榷紝⒂蟹浅Ｃ黠@的優(yōu)勢(shì)。
北京代爾夫特電子科技有限公司Fabio
北京代爾夫特電子科技有限公司Fabio在"碳化硅材料與器件研究進(jìn)展"報(bào)告中指出，碳化硅功率器件有望從本質(zhì)上提高轉(zhuǎn)換效率和使用效率。
Fabio介紹了碳化硅材料特性，進(jìn)而深刻了解碳化硅器件的物理和電特性，并就整流二極管（SBD&PiN）、MOSFET（金屬-氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、MOS界面特性、JFET（結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、BJT（雙極型晶體管）和IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的研究進(jìn)展進(jìn)行了評(píng)述。
德國愛思強(qiáng)股份有限公司Michael Heuken
德國愛思強(qiáng)股份有限公司Michael Heuken在"MOCVD 4.0"主題報(bào)告中界定并討論LED行業(yè)中應(yīng)用行業(yè)4.0理念沿LED生產(chǎn)價(jià)值鏈最大化價(jià)值的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。
"重點(diǎn)在于外延步驟。維護(hù)和零件更換的預(yù)測(cè)算法以及將其整合到與客戶的長期業(yè)務(wù)關(guān)系中的方法被視作有價(jià)值的概念。"
愛思強(qiáng)現(xiàn)有的專業(yè)能力將被成套采用，包括軟件開發(fā)、過程控制、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等可預(yù)見維護(hù)計(jì)劃以及生長后晶元檢驗(yàn)等。MOCVD設(shè)備改進(jìn)的細(xì)節(jié)與物理背景以及LED工藝優(yōu)化將加以討論并與MOCVD 4.0策略掛鉤。
中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心、北京第三代半導(dǎo)體材料與應(yīng)用工程研發(fā)中心的程哲博士
中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心、北京第三代半導(dǎo)體材料與應(yīng)用工程研發(fā)中心的程哲博士，在主題為"一種AlGaN/GaN高電子遷移率晶體管新型結(jié)構(gòu)"報(bào)告展示了一種GaN HEMT新型結(jié)構(gòu)。AlGaN/GaN HEMT由AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)、漏極電極、源極電極和柵電極組成。
他詳細(xì)描述了一種名叫"不同-表面-柵極"的新型結(jié)構(gòu)，其中漏極和源極均在另一表面上，而柵極則像正常HEMT一樣在頂面（AlGaN表面）上。
通過TCAD模擬軟件建立兩套模型：其一是"不同-表面-柵極"AlGaN/GaN HEMT模型，另一個(gè)則為正常結(jié)構(gòu)AlGaN/GaN HEMT，后者為控制模型。
此外，他表示，還有一些研究指出了由漏極和源極間的距離、歐姆電極與2DEG間u-GaN的厚度、柵極與AlGaN間電介質(zhì)的厚度以及柵極金屬的形狀等對(duì)"不同-表面-柵極"HEMT模型的電流所產(chǎn)生的作用。
山東大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝雪健
山東大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝雪健在"P-型6H-SiC塊狀晶體電氣性能研究"主題報(bào)告中與大家分享了最新研究成果。
"研究結(jié)果顯示，在鋁濃度為4×1018 cm-3時(shí)最高空穴濃度為1.3 × 1017 cm-3，其中霍爾遷移率為24.8 cm2/V·S，電阻率為1.89 Ω·cm。在室溫下通過非接觸式電阻率測(cè)試系統(tǒng)和創(chuàng)新型非接觸式電阻率測(cè)量系統(tǒng)對(duì)樣品電阻率進(jìn)行深入研究。"謝雪健表示。
結(jié)果顯示，在一片鋁含量為4×1018 cm-3的晶片的中央?yún)^(qū)域所獲得的最小電阻率為855 mΩ·cm。
此外，謝雪健與現(xiàn)場(chǎng)嘉賓還詳細(xì)討論電阻率的徑向均勻性的最新研發(fā)進(jìn)展。
不難看出，我國第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展具備比較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，而且具有迫切需求和巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。中國有望集中優(yōu)勢(shì)力量一舉實(shí)現(xiàn)換道超車和占位領(lǐng)跑，率先突破從研發(fā)、工程化到應(yīng)用的創(chuàng)新鏈條與價(jià)值鏈條，搶占國際半導(dǎo)體領(lǐng)域戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
