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技术 | Technology – GaN

SiC 衬底上生长和制备高品质的 III-N LED 器件，
然后再使用我们的 ELO 工艺将这些器件转移到玻
璃或塑料衬底上。所释放的 LED 经光刻加工后其
图形具有很小像素及节距尺寸，仅有几微米左右，
而我们的 ELO 工艺可以去除和回收 AlN 块体衬
底材料，这将会使器件的深紫外的性能大为受益，
因为 AlN 块体衬底会吸收 LED 发射的紫外线，
导致降低了 LED 的效率。
我们技术的另一个应用对象将会是无线领
域。无线领域目前所面临的情况是 ：电磁频谱内
频带分布越来越拥挤，这正在通过更为智能化的
图4. 对在SiC衬底上的 的衬底上，从而改善了芯片的热管理性能。据模 带宽管理技术来给予解决。实现智能带宽管理的
20×150μm GaN HEMT
（左图）和具有40nm层 拟结果显示，即使当 GaN 器件和金刚石之间的层 关键技术是需要能在 S 波段以上运行的可重构、
间电介质层单晶金刚石
衬底上器件（右图）进 间电介质为 40nm 厚度时，芯片依旧具有优越的 小型化和高品质因子的滤波器。这种滤器需求量
行的热学模拟。
散热性能（参见图 4）。 很大，但是难以实现量产，其原因是现代手机中
我们异构电路的 ELO 工艺可以使得每个电路 的双向器的制作所需要的一种 AlN 膜层，它是由
功能都能采用最为合适的材料。DARPA 正在通过 溅射工艺形成，材料质量很差。该膜层厚度只有
多种可行异构集成（DAHI）项目来在该领域进行 几十分之一微米，由于该材料的质量问题，使得
努力，该项目涉及 GaN 功率放大器与其他半导体 远超几千兆赫的体声波（BAW）和轮廓模式谐
技术（如硅 CMOS，InP 和 SiGe）的集成问题。 振（CMR）滤波器的中心工作频率无法得以提升。
使用 ELO 可把 GaN 电路或器件直接转移到 而我们的 Nb 2 N 模板技术可以解决这个问题 ：它
硅衬底上，所增加的前端工艺能以高的效益成本 可以生长出厚度小于 200nm 的高结晶质量 AlN 膜
比来制作具有最短信号通路的混合型电路。如果 层，或者改进例如 ScAlN 等压电材料的生长质量。
在转移之后再能加工出器件的通孔，则可以提供 这些薄膜可以通过部分去除位于其下方的 Nb 2 N
器件间的垂直连接通路。 膜层来使其处于悬浮状态。为了评估这些器件的
作为一热门产业的可穿戴式显示器，也可从 潜在性能，我们模拟了 200 nm 厚度 AlN 的 CMR
我们的技术中受益。如今，在柔性衬底上制造微 特性，结果见图 5。
型 LED 显示器的需求正在增加。这就需要先在 我们的 Nb 2 N 技术除了能提供以上可能应用

图5. 对单晶AlN轮廓模
式谐振器的仿真，它可
以作为数GHz无线通信
的滤波器。

26 化合物半导体 2017年第4期 www.compoundsemiconductorchina.net