氮化物半導體
關注創建者：王土根 創建時間：2018-10-11
氮化物半導體的視頻教程
半導體器件的功率循環及熱可靠性測試
本視頻介紹了半導體器件的功率循環及熱可靠性測試流程。 第一步：將待測器件與POWERTESTER連接，輸入相關參數，校準K系數（溫度敏感因子） 第二步：通過測試平臺內置的觸摸屏電腦，設置待測器件的循環策略，啟動設備，進行全自動熱瞬態及功率循環測試 第三步：數據分析（支持數據導出，進行結構函數分析、生成熱模型等）
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氮化物半導體的實例教程
BN的晶體技術則相對不成熟，但有不少研究持續進行中，氮化物半導體與其他半導體材料之晶格常數與能隙比較如圖一所示。
在元件的制作上，GaN仍為主要的基板材料，AlGaN則為主要的磊晶層結構，Al的摻雜使光學元件波長縮短，InGaN中In的摻雜則使光學元件波長增長，磊晶技術大多著墨于組成與結構對應晶格結構不匹配性(Lattice Mismatch)以及光學與電特性的調配。整體而言，就基板技術的成熟度與市場應用潛力而言，GaN與AlN較具潛力，尤以GaN的機會最為看好。
氮化物半導體與其他半導體材料之晶格常數與能隙
來源：北京大學
展開 【前言】
在IIIA族氮化物藍色發光二極管出現后的二十年中，發光二極管經歷了重大的研究進步。目前LEDs非常高效明亮，使用壽命相對較長，并且已經成為幾種照明技術中最重要的組件，包括普通室內照明、汽車前燈和液晶顯示器(LCDs)背光照明。發光二極管的一個主要缺陷是發射的光是非偏振的，這不能直接用于需要偏振光的應用，例如LCD背光照明。在這些應用中，需要外部偏振器來吸收具有不需要的偏振光。大約50 %的光在這個過程中丟失，導致相當低的能量效率。因此，找到一種制造發射偏振光的發光二極管的方法將有助于解決許多現存的問題。此外，與LEDs的尺寸相比，外部偏振器通常相當大，并且使用一個偏振器只能定義一個偏振。因此，具有嵌入偏振選擇性的單個LED將允許設計具有各種優選偏振方向的光源。
目前科研人員已經提出了幾種從單個III族氮化物LED獲得偏振光的方法。例如，據報道，從生長在c面藍寶石上的常規III族氮化物LED側面發射的光是高度偏振的。然而，這需要專門設計的包裝來確保光只從側面出來。類似地，生長在非極性或半極性襯底上的III -氮化物多量子阱也可以發射高偏振光。但是非極性或半極性襯底仍然非常昂貴，并且在這些襯底上生長的薄膜質量仍然非常差。此外，研究人員還展示了嵌入線柵偏振器的發光二極管，并顯示出高偏振選擇性。由III族氮化物半導體制成的不對稱納米結構，如納米線或納米光柵，也被證明能發射偏振光。這些納米結構是通過自下而上或自上而下的方法制造的。對于自下而上的方法，納米線通常用等離子體輔助分子束外延(PAMBE)系統生長。這些納米線通常直徑很小(30 nm)，通常呈現對稱的橫截面。為了從頂部觀察極化發射，這些納米線必須水平放置，這表明這些納米線必須從生長的襯底上移除并放置在目標襯底上。
展開 意法半導體在2018年與CEA-Leti展開功率GaN合作，主要涉及常關型氮化鎵HEMT和氮化鎵二極管設計及研發，并于2020年3月收購法國氮化鎵創新企業Exagan公司的多數股權；2018年，Cree收購了英飛凌的RF部門成為了全球最大的GaN射頻器件供應商；我國企業聞泰科技2019年以268億元成功收購行業內已經量產交付客戶GaN FET產品的化合物功率半導體公司安世半導體，成為國內首家世界級IDM半導體公司。
按產業鏈分布來看，國外公司在技術實力和產能上有較大的領先。行業龍頭企業以IDM模式為主。國內廠商包括三安光電、江蘇能華、海特高新、中科晶電等。由于消費級產品的可靠性驗證與新技術導入均快于車規級功率芯片，其技術要求也低于車規級功率器件，國內多家公司已實現量產。未來隨著成本的降低，GaN市場有望迎來爆發式增長。
3 第三代半導體家族成員眾多，多款材料極具吸引力
// 3.1 Ⅲ族氮化物半導體是光電子器件的優選材料
Ⅲ族氮化物半導體材料是由ⅢA族元素如銦（In）、鎵（Ga）、鋁（Al）與氮元組成的，除前文提到帶GaN外，還包括InN、AlN、InGaN、InAlN、AlGaN、AlInGaN等。
其禁帶寬度可以由InN的0.63eV到GaN的3.40eV，再到AlN的6.28eV。這一禁帶寬度覆蓋了197-1610nm的光譜，從紅外光波段跨過可見光，一直延伸至深紫外光波段。因此Ⅲ族氮化物材料是發展光電子，尤其是短波長光電子器件的優選材料。
氮化物半導體多用于LED的制造。在半導體照明技術尚未興起之時，全球17%-20%的用電量被照明消耗。這主要原因是傳統照明光源能耗高。
展開 CINNO Research產業資訊，日本德島縣鳴門市的UV-LED開發商Nitride Semiconductors（前身為德島大學S-VBL氮化物半導體研究所，以下簡稱Nitride）開發了一種超微縮UV-LED芯片的大規模生產技術。芯片的尺寸為0.012mm×0.024mm，與一粒面粉的大小相近。在直徑為4英寸的晶圓上可安裝1400萬顆該芯片，安裝數量是傳統芯片的四倍。該技術有望提高圖像質量并降低制造成本，預計將應用于AR顯示屏等領域。
資料圖（圖片來源：互聯網）
根據日媒日本經濟新聞報道，Nitride由當時為德島大學半導體研究專家酒井士郎教授，于2000年創立。是世界上第一家成功開發和大規模生產UV-LED的公司。
本次實現大規模生產的是用于照亮紅、綠、藍三原色熒光體的光源用UV-LED芯片。這是Micro LED顯示屏的核心技術之一，作為下一代影像顯示設備而備受關注。預計它將被安裝在現實生活中的圖像與計算機圖像相結合的 "AR眼鏡 "和眼鏡式數字終端 的"智能眼鏡（Smart Glasses） "中。
Nitride通過其子公司Micro Nitride，一直在開發波長為385nm的微型UV-LED芯片。傳統產品大小為0.016mm×0.048mm，從一個4英寸的晶圓中可以獲得大約340萬顆芯片。
此次Nitride成功將芯片尺寸縮小到0.012mm（長）x 0.024mm（寬），為傳統產品的三分之一。此外，通過與橫濱市精密設備制造商V Technology合作，采用V Technology的轉錄傳輸技術，將芯片之間的安裝距離減少到0.005mm（長寬距離），達到傳統芯片的一半以下。
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前言
在本例中，我們在Ansys Lumerical MultiphysicsTM中模擬了基于氮化物的藍光發射微型LED（uLED），在CHARGE和MQW（多量子井）求解器之間有一個半耦合工作流。我們利用了幾個新功能，包括1.在MQW求解器中支持高階k.p方法（6×6和8×8），2.支持wurzite晶體結構，以及3.在氮化物中包含材料極化效應以模擬uLED并計算其帶狀圖和自發發射率的腳本解決方案。
綜述
由于其高自發射亮度、高集成密度和更快的響應時間，uLED已成為下一代顯示器的絕佳候選者。基于氮化物的藍色uLED對于實現全彩uLED顯示至關重要。然而，非輻射重組機制和極化誘導的量子限制性斯塔克效應（QCSE）限制了它們的效率。數值模擬可以作為獲得對這些機制的物理洞察力并確定最佳設備運行條件的強大工具。在這個工作流程中，我們使用半耦合CHARGE和MQW求解器來模擬uLED，并演示材料極化對其帶圖和自發發射光譜的影響。
本例中模擬的uLED基于參考文獻[1]。uLED的結構圖如上所示。主動區是無參雜的單量子阱，2納米的In0.2Ga0.8N。兩側分別被N參雜的In0.02Ga0.98N與P參雜的Al0.3Ga0.7N包圍。
步驟1：從CHARGE模擬中提取載流子密度和電場分布
在第一步中，我們使用CHARGE求解器模擬uLED，該求解器自一致地求解漂移-擴散和泊松方程，以返回載流子密度和電場分布。我們進行了兩次模擬，第一次模擬不包括極化效應，而第二次模擬同時考慮了自發和應變誘導的極化。材料極化效應表現為表面電荷密度，使用表面電荷密度邊界條件應用于有源區域的界面。表面電荷濃度的值是通過腳本解決方案預先計算的。
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2026年越南國際半導體、光電及智能電子科技展 SEMICON VIETNAM 2026
開展時間：2026年8月26日-28日
展會地址：越南河內VEC國際會展中心
主辦單位：越南科技院技術發展中心、越南河內高新技術開發區管委會
組展公司：廣州勵智穎展覽服務有限公司
隨著科技的不斷發展和人類對電子產品性能要求的提高
本文原刊登于Ansys.com：《Simulation Enables SiC Module Designs at STMicroelectronics》
作者： Christophe Bianchi | Ansys首席技術專家
編輯整理：張偉偉 | Ansys 高級應用工程師
“我們在Mechanical中完成了這一分析，它是一款值得信賴的求解器，對于我們在開發過程中了解SiC MOSFET
當將直接調制的激光器用于高速傳輸系統時，調制頻率可以不大于弛豫振蕩的頻率。弛豫振蕩取決于載流子壽命和光子壽命。這種依賴關系的近似表達式如下所示：
弛豫振蕩頻率隨激光偏置電流的增加而增加。
在本次案例中，我們通過改變調制頻率和激光偏置電流來展示高速半導體激光系統的特性。系統布局如圖1所示：
當將直接調制的激光器用于高速傳輸系統時，調制頻率可以不大于弛豫振蕩的頻率。弛豫振蕩取決于載流子壽命和光子壽命。這種依賴關系的近似表達式如下所示：
對于激光速率方程模型的默認參數Ith=33.45mA,τsp = 1ns, τph =3ps，假設調制峰值電流I=40mA， IB=40mA，則根據上述方程對應的弛豫振蕩頻率約為
2026深圳國際半導體及電子元器件展覽會
2026 Shenzhen International Semiconductor and Electronic Components Exhibition
地點：深圳國際會展中心
時間：2026年10月27-29日
主辦單位：
深圳市電子商會
勵展博覽集團
展會介紹：
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會及勵展博覽集團聯合打造
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會主辦，專注于集中展示從元件到系統、從設計到制造的全產業鏈新產品：半導體、分立器件、功率器件和模塊、開關及連接技術、電阻、電容、電感、繼電器、變壓器、電路保護等、顯示、嵌入式系統、汽車電子、PCB領域的前沿技術、新產品和行業應用解決方案。
深圳國際半導體及電子元器件展覽會已連續在深圳國際會展中心（寶安）舉行五屆，展會融合了七個電子領域專業展會
<p>當全球半導體產業邁入創新迭代的關鍵期，中國中西部地區正憑借扎實的產業基礎與政策賦能，崛起為產業發展的新增長極。<strong>2026年5月18日-20日，武漢·中國光谷科技會展中心</strong>將迎來一場行業盛會——<strong>2026武漢國際半導體產業博覽會</strong>。本屆展會以“聚焦前沿技術突破，賦能產業創新融合”為核心主題，同期聯動中國（武漢）數字經濟產業博覽會，打造30000
2026深圳國際半導體產業展覽會4個月前
2026深圳國際半導體產業展覽會
2026Shenzhen Semiconductor Expo
時間:2026年10月27-29日 地點:深圳國際會展中心
展會介紹
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會主辦，專注于集中展示從元件到系統、從設計到制造的全產業鏈新產品：半導體、分立器件、功率器件和模塊、開關及連接技術、電阻、電容、電感、繼電器、
展會時間：2026年5月20日-22日
展會地點：武漢·中國光谷科技會展中心
預計30000㎡+展出面積；30000名+專業觀眾；400家+領先展商
同期舉辦：中國（武漢）數字經濟產業博覽會
在國家大力推動下，國內集成電路產業逐漸形成了以北京為核心的京津翼地區、以上海為核心的長三角地區、以深圳為核心的珠三角地區、以四川、重慶、湖北、湖南、安徽等為核心的中西部地區四大產業聚集區
本文原刊登于Ansys.com：《onsemi Electrifies Product and Process Innovation With Ansys》
作者：Emily Gerken | Ansys市場傳播專員
編輯整理：李旭 | Ansys高級應用工程師
“建模和仿真在任何行業都具有重要意義，而在我的職業生涯中，我親眼見證了它們如何為半導體制造商帶來令人難以置信的價值
