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美國休斯研究實驗室取得新的技術突破

2016-02-29

  美國休斯研究實驗室,是一家由波音公式通用汽車公司共同擁有的一家研發實驗室,宣布首次驗證氮化鎵CMOS場效應晶體管技術。該成果被發表在2016年1月6日出版的“國際電子電工協會電子器件通信”上。

  這種性能優異的半導體晶體管已經被確認,可以在集成電路中被利用。該突破為氮化鎵成為今天用硅制造的功率轉換電路的技術選項,鋪平了道路。

  氮化鎵晶體管在功率開關和微波/毫米波應用領域都具有優異的性能表現,但是他們作為集成功率轉換用途卻不太現實。除非將功率電路中高速開關的氮化鎵功率晶體管速度降低,否則片間電感將引起電壓不穩定。

  休斯研究實驗室微電子實驗室克服了這一限制,開發出氮化鎵CMOS技術,能夠同一晶圓中獎增強型氮化鎵NMOS和PMOS集成在一起。將功率開關和他們的驅動電路集成在同一芯片中,是縮小寄生電感的最終方法。

  今天,氮化鎵晶體管被用于雷達系統、手機基站和筆記本電腦中的電源轉換模塊。從短期來看,氮化鎵CMOS集成電路的應用領域將包括管理電流更有效率的功率集成電路,這將明顯縮小芯片尺寸,降低芯片成本,并使芯片可在更惡劣的環境下工作。從長期來看,氮化鎵CMOS有望在多種產品中替代硅CMOS。

  由于在制造P型溝道晶體管和集成N溝道晶體管方面存在困難,氮化鎵CMOS集成電路的實現在過去被認為相當困難,甚至是不可能的。該突破開啟了制造氮化鎵CMOS集成電路的可能性。


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