高效率氮化镓微波功率器件及关键技术
获奖分类: 陕西省科学技术进步奖
获奖名称: 高效率氮化镓微波功率器件及关键技术
获奖年份: 2016
获奖级别: 一等奖
主要完成单位: 西安电子科技大学
主要完成人: 马晓华、张进成、郑雪峰、马佩军、杨 凌、张乃千、王 冲、敖金平、毛 维、张 鹏、祝杰杰
成果简介:
一、研究内容及创新点:
基于氮化镓的第三代半导体器件是新一代移动通信、雷达、空间通讯的核心技术,然而采用传统结构和工艺的氮化镓器件仅能获得50%的效率,远低于其理论最高转换效率。该项目通过器件新结构、新工艺、新方法的持续创新,系统突破并解决了该难题。发明了新型复合绝缘栅结构,设计了低损伤凹槽刻蚀工艺方案,突破了高质量绝缘栅界面及高效率氮化镓HEMT器件研制的国际难题,达到了73%(2011年)和85%(2015年)的微波功率附加效率;发明了新型浮空场板结构,显著提高了器件的在高工作电压下的效率;建立了针对氮化镓器件的高效率大功率合成技术。自主研发的宇航用氮化镓功率器件,C波段40W输出功率下效率达到70%,X波段100W输出功率下效率达到47%,性能达到国际先进水平。
二、知识产权情况:
获发明专利40项;发表学术论文51篇,相关创新被国际同行评价为“为高效率氮化镓器件指明了方向,引领着高效率氮化镓微波功率器件的发展”。
三、实施应用情况:
自主研制的高效率器件已进行技术转移和批量化生产,产品性能达到国际同类最高水平。在多个航天领域进行了应用,性能优异,促进了我国卫星测控与通讯等领域核心技术的发展。该项目核心成果已经占领相关领域的技术制高点,将推动我省第三代半导体功率器件产业实现跨越式发展。
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