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美国休斯研究实验室取得新的技术突破

2016-02-29

  美国休斯研究实验室,是一家由波音公式通用汽车公司共同拥有的一家研发实验室,宣布首次验证氮化镓CMOS场效应晶体管技术。该成果被发表在2016年1月6日出版的“国际电子电工协会电子器件通信”上。

  这种性能优异的半导体晶体管已经被确认,可以在集成电路中被利用。该突破为氮化镓成为今天用硅制造的功率转换电路的技术选项,铺平了道路。

  氮化镓晶体管在功率开关和微波/毫米波应用领域都具有优异的性能表现,但是他们作为集成功率转换用途却不太现实。除非将功率电路中高速开关的氮化镓功率晶体管速度降低,否则片间电感将引起电压不稳定。

  休斯研究实验室微电子实验室克服了这一限制,开发出氮化镓CMOS技术,能够同一晶圆中奖增强型氮化镓NMOS和PMOS集成在一起。将功率开关和他们的驱动电路集成在同一芯片中,是缩小寄生电感的最终方法。

  今天,氮化镓晶体管被用于雷达系统、手机基站和笔记本电脑中的电源转换模块。从短期来看,氮化镓CMOS集成电路的应用领域将包括管理电流更有效率的功率集成电路,这将明显缩小芯片尺寸,降低芯片成本,并使芯片可在更恶劣的环境下工作。从长期来看,氮化镓CMOS有望在多种产品中替代硅CMOS。

  由于在制造P型沟道晶体管和集成N沟道晶体管方面存在困难,氮化镓CMOS集成电路的实现在过去被认为相当困难,甚至是不可能的。该突破开启了制造氮化镓CMOS集成电路的可能性。


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