「專利解密」英諾賽科為氮化鎵快充再添「中國芯」

【嘉德點評】英諾賽科的該項發明，通過改變柵極結構，設置曲面子柵極的寬度大於第一子柵極以及第二子柵極的寬度，能夠增大柵極曲面部分的耐壓能力，可以有效提高氮化鎵功率器件柵極的曲面部分耐硬擊穿能力。而且這種方法製作工藝簡單，成本也相對較低。

集微網消息，近日知名3C配件品牌ROCK（洛克）發布了首款內置「中國芯」氮化鎵快充充電器，引起業內人士廣泛關注。而此款充電器的核心器件正是採用了英諾賽科的氮化鎵功率晶片。

集成功率器件與智能控制單元、基於片上系統解決方案的智能功率晶片技術成為未來功率系統的最佳選擇。然而，普通的矽功率器件的功效、開關速度以及最高工作溫度已經無能再進一步有效提高，使得寬禁帶半導體氮化鎵成為應用於功率器件的理想代替材料。相對於一般功率器件，氮化鎵功率器件具有更高的開關速度，更高的阻斷電壓，更低的導通損耗，以及更高的工作溫度等優點。

圖1 常見氮化鎵功率器件的結構示意圖

圖1為現有技術中一種常見的氮化鎵功率器件的結構示意圖，由圖可知，現有氮化鎵功率器件中，柵極的曲面部分(柵極尾部)相對於柵極G的直線部分的電場分布更為集中，電場強度較大，使得曲面部分的柵極G容易發生硬擊穿的問題。

為此，英諾賽科申請了一項名為「一種氮化鎵功率器件及其製作方法」的發明專利（申請號：201710083258.6），申請人為英諾賽科（珠海）科技有限公司。

此發明提供了一種氮化鎵功率器件及其製作方法，能夠有效提高氮化鎵功率器件柵極的曲面部分耐硬擊穿的能力

圖2

圖2（左）為此專利提出的一種氮化鎵功率器件的電極結構的俯視圖，圖2（右）為圖2（左）中功率器件單元的局部放大圖。氮化鎵功率器件主要包括：基底和設置在基底上的多個功率器件單元20。其中，功率器件單元20具有柵極G、源極S以及漏極D。

從右圖可以看到，柵極G包括三個子柵極，其中G1與G2互相平行，並通過G3相連。漏極D位於第一子柵極G1與第二子柵極G2之間，而且曲面子柵極G3的寬度K1大於G1和G2的寬度K2。

為了有效防止柵極G的曲面子柵極G3出現硬擊穿的問題，可以把曲面子柵極G3的寬度設置成大於或等於第一子柵極G1的寬度的1 .1倍，且小於或等於第一子柵極G1的寬度的3倍，即1 .1*K2≤K1≤3*K2。這樣曲面子柵極G3的耐硬擊穿性能較好，且線寬較小，便於電極布局。

另外，為了便於圖示清楚氮化鎵功率器件的電極結構，在圖2中僅示出了氮化鎵功率器件的電極結構示意圖，並未顯示出基底、外圍走線以及焊盤等其他結構。

英諾賽科的此項發明，通過改變柵極結構，設置曲面子柵極的寬度大於第一子柵極以及第二子柵極的寬度，能夠增大柵極曲面部分的耐壓能力，可以有效提高氮化鎵功率器件柵極的曲面部分耐硬擊穿能力。而且這種方法製作工藝簡單，成本也相對較低。

在快充電源的更新疊代中，氮化鎵功率器件憑藉其高頻低阻、高導熱、耐高溫等特性，越來越被行業關注，並逐漸成為了消費類電源市場的全新發展方向。而英諾賽科作為全球矽基氮化鎵功率晶片的三大供應商之一，無疑會在未來市場競爭中大展身手，再創輝煌。