在最近召开的IEDM大会上，英特尔带来了一项令人瞩目的技术突破。该公司表示，已成功将CMOS硅晶体管与氮化镓(GaN)功率晶体管集成，这在高度集成的48V设备中具有革命性的意义。
这一突破性的技术是由Cambridge GaN Devices、EPC和Navitas以及英飞凌领导的欧洲重大研究项目共同开发的。英特尔的Components Research芯片中尺度工艺开发总监Paul Fisher表示：“英特尔是唯一一家专注于48V及以下电压下GaN效率利用的公司。”
此次英特尔的突破性技术将硅和氮化镓相结合，提供了一流性能和效率，同时允许将多种功能集成在单个芯片上。这对于当今的晶体管技术来说是一个巨大的进步，因为当今的晶体管技术都无法满足与电力传输和射频前端设计相关的多样化需求。由于这个问题，电路设计人员正在组合许多不同的、独立的芯片，这会导致封装体积庞大。
这项新技术显著扩展了高效、微型片上系统中可实施和集成的解决方案范围。而使用英特尔领先的CMOS工厂在300mm硅片上加工GaN晶体管，不仅为所有最新工艺创新打开了大门，还为半导体行业带来了显著的效益。
由于缺乏原生衬底，几乎所有的GaN都生长在异质衬底上，例如蓝宝石、SiC和硅。然而，英特尔却使用经济高效的300mm硅基板，将GaN与300mm晶圆厂中最先进的高K介电金属栅极技术结合起来。这使得增强模式操作和栅极堆叠缩放成为可能，并最终实现高性能和低泄漏，这是提高效率的关键。
增强型GaN晶体管技术的另一个优点是它简化了电路架构。由于增强型晶体管是常关型的，因此不需要负电源。相反，该设备可以直接由电池驱动，从而节省了微芯片上宝贵的空间。
对300mm硅片上的高K介电增强模式GaN NMOS晶体管进行的测量显示出出色的电气特性以及一流的功率传输和射频性能。该器件具有低漏极泄漏、高驱动漏极电流、低拐点电压和低导通电阻。且这些高K GaN NMOS晶体管在1 GHz至30 GHz的宽频率范围内的功率附加效率显着优于基于GaAs和硅/SOI晶体管的晶体管。由于具有出色的拐点电压和导通电阻，可以在低至1V的漏极电压下实现高效的功率放大器(PA)操作。
此次技术的突破将为未来的半导体行业带来深远的影响。随着科技的不断发展，我们有理由相信，英特尔将继续引领半导体技术的革新，为全球带来更多的惊喜和突破。
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