IMEC推動GaN-on-Si技術

產業聯合計劃的第一個任務是在大直徑的矽基板氮化鎵上，致力發展高電壓、低損失、高功率切換的裝置。潛在應用市場包含：在太陽能轉換器內之高功率切換、馬達驅動器、混合電汽車或切換模式的電源供應器。

圖一、 IMEC在藍寶石上的綠色LED

Source : IMEC，2009年07月

傳統高電壓功率裝置是採用矽MOSEFT架構。然而，多數應用在材料上已經達到極限。由於優越傳輸特質與高電場的營運能力，一旦採用氮化鎵將能夠克服這些限制。目前在市面上，有少數的氮化鎵裝置是基於AlGaN/GaN高電子移動性電晶體（high-electron mobility transistor；HEMT）與有電流裝置，例如在無線通訊的RF應用。透過這個計畫，可開發無電流、高電壓與低電阻的下一代功率電子零組件。

另一項任務是，藉由開發矽基板氮化鎵（GaN-on-Si），發展出高效率高功率的白光LED，關鍵點是強化外部及內部量子效率以及能使高電流運作。

在功率電子與光學領域要面對的第一個挑戰就是成本的降低。

IMEC認為，採用大直徑的矽晶片（基本構思是從100mm到150mm，再增加至200mm）與CMOS相容製程結合在一起，可創造出具經濟性價值的解決方案。

此外，IMEC認為，III族氮化物在廣泛的可見光與紫外光譜之內，具備卓越的發光特性。然而，如果要讓LED照明被廣泛的接受，且新型的製造技術可量產開發之下，必須讓光的效率達到150lm/W。

可是以現在業界的技術來說，很少有廠商能夠在大直徑的矽晶圓上處理氮化鎵。最近，IMEC與AIXTRON合作在200mm的矽晶圓上讓氮化鎵無裂痕上成長。在產業聯合計劃之下，期待可以在IMEC已經對氮化鎵的10年經驗下，開發出高效率、大功率白光LED。

為了早一點達到IMEC的理想，預計還要邀請整合設備製造商、化合物半導體廠商加入這個產業聯合計劃，在共享IMEC的在氮化鎵的技術、經驗、IP之下，讓高效率、大功率白光LED早日到來。（760字）