Eine Übersicht über GaN-on-Si-Leistungselektronikgeräte

In den vergangenen Jahrzehnten hat sich eine enorme Entwicklung von GaN-basierten Leistungselektronikgeräten, die auf Si-Substrat gewachsen sind, vollzogen. Dieser Artikel bietet eine prägnante Einführung, Übersicht und Ausblick auf die Forschungsergebnisse der GaN-on-Si-Leistungstechnologie. Die umfassende Überprüfung behandelt die entscheidenden Fragen in der modernen Gerätetechnologie, die sowohl das Epitaxie von GaN-Materialien einschließlich Stresskontrolle und Punktdefektstudien als auch die Gerätefertigung umfasst, einschließlich normalerweise abgeschalteter Lösungen wie Cascode, Rinneneinheiten mit MIS-Gate und p-GaN-Gate. Die Zuverlässigkeit der Geräte und andere häufige Fertigungsprobleme bei GaN-Hoch-Elektronenmobilitätstransistoren (HEMTs) werden ebenfalls diskutiert. Schließlich geben wir einen Ausblick auf die GaN-on-Si-Leistungseinheiten aus zwei Aspekten, nämlich Hochfrequenz- und Hochleistungs-GaN-ICs sowie GaN-vertikale Leistungseinheiten.