为实现“碳达峰、碳中和”战略目标,我国正大力发展绿色经济,积极推进节能减排。提高能源利用效率,特别是电能转换效率,是社会经济发展绿色转型的重要手段之一。功率半导体器件是电能变换、控制和利用的核心器件,其特性直接影响着电力电子系统的性能。随着应用复杂程度的提升,传统Si基器件物理极限无法满足部分高压、高温、高频及低功耗的应用要求。宽禁带功率半导体器件具备临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高、工作温度高等特点,可在新能源汽车、光伏、消费类电子等应用领域中实现对电能的高效管理。《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》明确提出以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体是我国集成电路领域的重点攻关方向之一。近年来,以SiC与GaN为代表的宽禁带半导体和以氧化镓(Ga2O3)为代表的超宽禁带半导体材料、器件和应用等技术取得了令人瞩目的进步,但是其成熟、广泛的应用仍面临诸多挑战:(1)低缺陷材料生长方法;(2)实现性能最大化的器件工艺方法和钝化技术;(3)材料缺陷对器件性能的影响机制;(4)先进的驱动技术与方法;(5)电路级和系统级集成。
围绕上述挑战,《电子与封装》在2023年第1期推出“宽禁带功率半导体器件”专题,共收录11篇高质量的综述,其中包括9篇特邀综述。内容涵盖宽禁带功率半导体器件的材料生长工艺、器件新结构、器件驱动与应用、电路级集成等关键技术的最新研究进展和成果,讨论了宽禁带功率半导体器件发展所面临的机遇与挑战,并展望了技术发展趋势。
“宽禁带功率半导体器件”专题的顺利出版得到了领域内众多知名专家的大力支持,在此衷心感谢为本专题提供高质量论文的所有作者以及为专题出版付出心血和汗水的所有专家,相信在大家的共同努力下,此专题的出版能有助于推动我国宽禁带功率半导体的产业化发展进程。