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作為第三代半導(dǎo)體代表性器件.硅基GaN開關(guān)器件由于具有更小的FOM.能夠把開關(guān)頻率推到MHz應(yīng)用范圍，突破了傳統(tǒng)電源功率密度和效率瓶頸(功率密度提高5-10倍).且具有成本優(yōu)勢，滿足未來通信、計算電源、汽車電子等各方面需求,開展相關(guān)領(lǐng)域的研究對我國在下一代電力電子器件產(chǎn)業(yè)的全球競爭中實現(xiàn)彎道超車,具有重要意義。然而,器件物理特殊性需要定制化柵驅(qū)動電路和采用先進(jìn)的環(huán)路控制策略，最大程度提高GaN開關(guān)應(yīng)用的可靠性,發(fā)揮其高頻優(yōu)勢。

特色及先進(jìn)性；技術(shù)指標(biāo) 電子科技大學(xué)功率集成技術(shù)實驗室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經(jīng)開展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國內(nèi)最早開展GaN-on-Si功率半導(dǎo)體技術(shù)研究的團(tuán)隊。近年來在分立功率器件如功率整流器、增強型功率晶體管及其集成技術(shù)方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽為“器件奧林匹克”的國際頂級會議IEDM上報道了GaN-on-Si開關(guān)模式Boost轉(zhuǎn)換器，國際上首次實現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強型功率晶體管和功率整流器。 GaN-on-Si功率整流器 提出一種GaN功率整流器新結(jié)構(gòu)（Metal-Insulator-Semiconductor-Gated Hybrid Anode Diode），其結(jié)構(gòu)如圖2所示。新結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)GaN整流器具有更小的導(dǎo)通電阻，更低的開啟電壓和反向漏電。圖3為MG-HAD和傳統(tǒng)SBD正向開啟特性特比，可以看出MG-HAD具有較小的開啟電壓（0.6V）和導(dǎo)通電阻（1.3mΩ?cm2）。圖4可以看出器件直至150 ℃高溫仍然保持優(yōu)秀的反向阻斷能力，以10μA/mm 為擊穿電流標(biāo)準(zhǔn)，MG-HAD在常溫下?lián)舸╇妷撼^1.1kV的儀器測量極限，150 ℃高溫下?lián)舸╇妷簽?70V。本器件結(jié)果能同時具有低導(dǎo)通電阻和高擊穿電壓，因而其baliga優(yōu)值（BFOM）459 MW/cm2在已有GaN-on-Si功率二極管報道中為第二高值，見圖5所示。

采用光互連技術(shù)可以有效的解決集成電路進(jìn)一步發(fā)展的尺寸限制同時可以極大的提高芯片間信息傳輸?shù)乃俣群皖l率。Si基光子集成是實現(xiàn)集成電路光互聯(lián)的核心技術(shù)和重要研究方向。然而，Si因為其間接帶系的特性很難作為發(fā)光材料使得Si基光源的缺失成為制約Si基光子芯片的瓶頸，而傳統(tǒng)Ⅲ-Ⅴ族材料如GaAs，InP等由于優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)在光電子器件領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此，Si基與Ⅲ-Ⅴ的集成是實現(xiàn)Si基光子芯片的一種理想途徑。

成果簡介本項目在國家973計劃、863計劃等研究成果基礎(chǔ)上，跟蹤國際趨勢，形成9**nm 大功率單發(fā)光條半導(dǎo)體激光器，輸出功率大于12W，壽命1萬小時。主要優(yōu)勢：（1 ）填補國內(nèi)空白。（2 ）易于光纖耦合。（3 ）多種波長可選。應(yīng)用簡介所處研發(fā)階段：中試階段適合應(yīng)用領(lǐng)域：直接光加工、

隨著計算智能方法得到更廣泛的應(yīng)用，其從問題本身學(xué)習(xí)的能力亟待增強。為此，越來越多研究提出使用機器學(xué)習(xí)模型來驅(qū)動計算智能。通常，這種基于模型的進(jìn)化算法的性能高度依賴于所采用模型的訓(xùn)練質(zhì)量。而傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)方法需要大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，而且受維度災(zāi)難的影響，這類方法通常很難解決維度較高的問題，約束了計算智能方法的應(yīng)用范疇。課題組在

主流硅基芯片CMOS（互補金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)正面臨短溝道效應(yīng)等物理規(guī)律和制造成本的限制，需要開發(fā)基于新材料和新原理的晶體管技術(shù)來延續(xù)摩爾定律。高遷移率二維半導(dǎo)體因其超薄的平面結(jié)構(gòu)和獨特的電子學(xué)性質(zhì)，有望成為“后摩爾時代”高性能電子器件和數(shù)字集成電路的理想溝道材料，進(jìn)一步縮小晶體管的尺寸和提高其性能。為滿足集成電路加工工藝和器件成品率對溝道材料的苛刻要求，二維半導(dǎo)體單晶薄膜的大面積制備尤為關(guān)鍵與重要。然而，現(xiàn)有二維半導(dǎo)體材料體系（過渡金屬硫族化合物、黑磷等）薄膜制備仍未滿足現(xiàn)實要求，因此亟需實現(xiàn)晶圓級二維半導(dǎo)體單晶薄膜制備技術(shù)的突破。 該研究瞄準(zhǔn)二維半導(dǎo)體材料的晶圓級單晶制備，率先實現(xiàn)了同時具有高電子遷移率、合適帶隙、環(huán)境穩(wěn)定的二維半導(dǎo)體（硒氧化鉍，Bi2O2Se)單晶晶圓的外延生長。他們基于自主設(shè)計搭建的雙溫區(qū)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，在商用的鈣鈦礦單晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se與鈣鈦礦完美的晶格匹配性及較強的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圓級單晶薄膜。Bi2O2Se單晶薄膜在晶圓尺寸上表現(xiàn)出優(yōu)異的材料和電學(xué)均勻性，可被用于批量構(gòu)筑高性能場效應(yīng)晶體管。基于晶圓級二維Bi2O2Se單晶薄膜的標(biāo)準(zhǔn)頂柵型場效應(yīng)晶體管展現(xiàn)了高的室溫表觀遷移率（>150 cm2/V s）、大的電流開關(guān)比（>105）和較高的開態(tài)電流（45μA/μm）。相關(guān)成果發(fā)表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。

拓?fù)浣缑娉瑢?dǎo)作為一種二維體系，不僅可以為研究非常規(guī)超導(dǎo)體提供很好的平臺，還可以為探測馬約拉納費米子提供研究思路，因此具有很高的研究價值，近些年受到廣泛的關(guān)注。Bi3Te3/FeTe異質(zhì)結(jié)就是一個典型的拓?fù)浣缑娉瑢?dǎo)體系，其中FeTe是一種鐵硫族化合物（即一種超導(dǎo)母體，但塊體并不超導(dǎo)），Bi2Te3則是一種典型的拓?fù)浣^緣體，兩者都屬于二維材料，且層與層間由范德華力連接。有研究證明，此界面結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電性會隨著Bi2Te3厚度增加而逐漸加強，并在5層Bi2

專利內(nèi)容是本發(fā)明針對背景技術(shù)存在的缺陷，提出了一種單晶石榴石厚膜的間歇式液相外延生長方法，緩解了襯底與薄膜之間的應(yīng)力產(chǎn)生，得到的單晶石榴石厚膜可作為磁光或微波厚膜應(yīng)用，該方法制得的磁光厚膜的厚度可達(dá)100µm以上。