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英特尔在氮化镓领域大展拳脚

来源：责编：时间：2023-12-15 09:51:08 1852观看

导读在最近的IEDM大会上，英特尔展示了一项重大突破：将CMOS硅晶体管与氮化镓（GaN）功率晶体管集成，用于高度集成的48V设备。这一技术的开发是由Cambridge GaN Devices、EPC、Navitas和英飞凌领导的欧洲重大研究项目合作完成的。

在最近的IEDM大会上，英特尔展示了一项重大突破：将CMOS硅晶体管与氮化镓（GaN）功率晶体管集成，用于高度集成的48V设备。这一技术的开发是由Cambridge GaN Devices、EPC、Navitas和英飞凌领导的欧洲重大研究项目合作完成的。

英特尔首席工程师Han Wui表示：“我们的工作表明，可以将硅PMOS晶体管与GaN晶体管结合，具有高品质因数，以跟上功率密度的增长步伐。”他指出，GaN器件在n沟道方面表现出色，但在使用空穴承载电流方面会面临p模式的挑战。为了解决这一问题，英特尔的DR GAN采用了GaN N沟道和硅P沟道器件的结合，克服了迁移率低的问题。

英特尔的技术突破不仅在于GaN器件的性能，还在于其在300mm硅片上的堆叠技术。该技术结合了GaN和硅晶体管，充分发挥了二者的优势。通过使用英特尔领先的CMOS工厂在300mm硅片上加工GaN晶体管，公司获得了额外的回报，包括高κ技术、三维层转移、化学机械抛光、光刻技术和铜互连。这些创新大大提高了制造效率和降低了成本。

此外，英特尔的技术还解决了半导体材料单片集成的难题。通过层转移技术，英特尔实现了在同一硅基板上集成多种不同的半导体材料，为未来的芯片设计提供了更多的可能性。这一技术不仅提高了性能，还在空间利用上做到了更紧凑。

对于市场上的需求，英特尔的技术有望推动CMOS模拟和数字逻辑/控制功能与CMOS存储器的更紧密集成。这对于提高效率、降低成本以及提高集成密度具有重要意义。随着功能和复杂性的增加，单片系统级芯片解决方案将成为未来发展的趋势。

最令人期待的是，英特尔的技术可以满足5G及更高版本的下一代移动设备、数据基础设施和通信网络的需求。由于GaN具有宽带隙，相较于传统材料如GaAs和硅，它在功率和射频性能方面表现更为优越。这使得英特尔的技术在高频和高功率应用中具有巨大的潜力，有望改变当前半导体技术的局面。

在面临GaN的空穴迁移率较低和高p型掺杂难题时，英特尔的团队与康奈尔大学和麻省理工学院的研究小组合作取得了进展。他们正在探索实现GaN PMOS宽带隙、高电压运行的可能性，为GaN NMOS提供互补p沟道技术。

总体而言，英特尔的技术突破代表了半导体行业的一项重要进展，为未来电子设备的性能提供了新的可能性。通过将不同的半导体材料集成在单个芯片上，英特尔为下一代芯片设计打开了新的方向。

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