高性能氮化镓功率集成技术
项目背景
氮化镓（GaN）作为第三代半导体的核心材料，凭借其高电子迁移率、宽禁带、高临界击穿场强等物理特性，能够实现高频、高压、高效的电能转换，并具备优异的耐高温、抗辐照性能，特别适用于电动汽车、AI供电、新能源等高需求场景。刘雯团队基于多年研究，已构建从器件建模、工艺优化到电路设计的全链条能力，并积累了多项专利与高水平论文，为GaN功率集成电路从分立走向单片集成奠定了坚实的技术基础。
简介
本项目背景聚焦于以氮化镓（GaN）为代表的宽禁带半导体功率集成技术，其核心在于利用GaN材料独特的物理特性，突破传统硅基功率器件在性能、效率与可靠性方面的限制。GaN器件具备高电子迁移率，支持更高的工作频率，有助于减小系统寄生参数，提升电能转换效率；其宽禁带特性与高临界击穿场强，使得器件能够在更高电压下工作，同时实现更低的导通损耗，显著提高功率密度。
合作
  • 合作方式 技术合作
  • 项目负责人 刘雯
技术优势
1.高精度SPICE模型搭建：通过参数提取与优化，构建器件到电路的精确模型。
2.多目标优化算法：采用NSGA-II（自然遗传算法），解决输出特性与传输特性之间的参数冲突，实现全局最优解，提升模型精度。
3.仿真与实验验证：在ADS中进行仿真迭代，模型结果与实验数据偏差小，验证了建模方法的可靠性。
4.GaN单片集成电路平台：高栅极耐压、低栅漏电流、器件阈值可调。
应用场景
GaN功率集成电路在电动汽车、数据中心、工业电源、消费电子等领域具有广阔应用前景，尤其在高电压平台、高频开关、高功率密度需求中优势显著。随着电气化、数字化与低碳转型推进，市场对高效、轻量化、高可靠功率器件的需求持续增长。项目符合国家第三代半导体战略方向，得到政策与产业联盟支持，技术集成化、智能化趋势明确，具备国产替代与产业链自主化的重要潜力。
知识产权
1、一种提升氮化镓晶体管击穿电压的方法 CN110648914B
2、一种实现低导通电阻的增强型氮化镓晶体管的方法 CN110676172B
3、一种pGaN FinFET制备方法 CN116666436B