橫跨多重電子應用領域的全球領先的半導體供應商意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）和CEA Tech下屬的研究所Leti今天宣布合作研制硅基氮化鎵（GaN）功率開關器件制造技術。該硅基氮化鎵功率技術將讓意法半導體能夠滿足高能效、高功率的應用需求，包括混動和電動汽車車載充電器、無線充電和服務器。

本合作項目的重點是開發和檢測在200mm晶片上制造的先進的硅基氮化鎵功率二極管和晶體管架構。研究公司IHS認為，該市場將在2019年至2024年有超過20％的復合年增長率。意法半導體和Leti利用IRT納電子研究所的框架計劃，在Leti的200mm研發線上開發工藝技術，預計在2019年完成工程樣品的驗證。同時，意法半導體還將建立一條高品質生產線，包括GaN / 硅異質外延工序，計劃2020年前在法國圖爾前工序晶圓廠進行首次生產。

此外，鑒于硅基氮化鎵技術對功率產品的吸引力，Leti和意法半導體正在評測高密度電源模塊所需的先進封裝技術。

意法半導體汽車與分立器件產品部總裁Marco Monti表示：“在認識到寬帶隙半導體令人難以置信的價值后，意法半導體與CEA-Leti開始合作研發硅基氮化鎵功率器件制造和封裝技術。ST擁有經過市場檢驗的生產可靠的高質量產品的制造能力，此次合作之后，我們將進一步擁有業界最完整的GaN和SiC產品和功能組合。”

Leti首席執行官Emmanuel Sabonnadiere表示：“Leti的團隊利用Leti的200mm通用平臺全力支持意法半導體的硅基氮化鎵功率產品的戰略規劃，并準備將該技術遷移到意法半導體圖爾工廠硅基氮化鎵專用生產線。這個合作開發項目需要雙方團隊的共同努力，利用IRT納電子研究所的框架計劃來擴大所需的專業知識，在設備和系統層面從頭開始創新。”

相較于采用硅等傳統半導體材料的器件，更高的工作電壓、頻率和溫度是寬帶隙半導體材料GaN制成的器件的固有優勢。除功率氮化鎵技術外，意法半導體還在開發另外兩種寬帶隙技術：碳化硅（SiC）和射頻氮化鎵（GaN）。

在GaN領域除了與CEA-Leti合作外，意法半導體不久前還宣布了與MACOM合作開發射頻硅基氮化鎵技術，用于MACOM的各種射頻產品和和意法半導體為非電信市場研制的產品。兩個研發項目都使用GaN，很容易引起混淆，但是，這兩種研發項目使用結構不同的方法，應用優勢也不同。例如，功率硅基氮化鎵技術適合在200mm晶片上制造，而射頻硅基氮化鎵目前至少更適合在150mm晶片上制造。無論哪種方式，因為開關損耗低，GaN技術都適用于制造更高頻率的產品。

另一方面，碳化硅器件的工作電壓更高，阻斷電壓超過1700V，雪崩電壓額定值超過1800V，通態電阻低，使其非常適用于能效和熱性能出色的產品。憑借這些特性，SiC非常適合電動汽車、太陽能逆變器和焊接設備等應用。