2018年上半年，微電子學(xué)院、寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郝躍院士科研團(tuán)隊(duì)在高性能微電子器件研究領(lǐng)域取得了一系列重大進(jìn)展，在IEEE旗下IEEE Electron Device Letters、IEEE Transactions on Electron Devices等重要期刊上連續(xù)發(fā)表28篇高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文。

郝躍院士團(tuán)隊(duì)一直致力于微電子前沿領(lǐng)域?qū)捊麕?超寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件、后摩爾時(shí)代新器件的基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)，不斷取得突破性進(jìn)展。今年上半年在高效率和高線性的氮化物半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管（HEMT）、超寬禁帶半導(dǎo)體材料和器件、非硅溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管、鐵電柵控的負(fù)電容場(chǎng)效應(yīng)晶體管等新型器件，以及鈣鈦礦材料和器件方面取得了多項(xiàng)重大進(jìn)展和標(biāo)志性成果。

郝躍院士團(tuán)隊(duì)2018年上半年在IEEE期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文統(tǒng)計(jì)

郝躍院士課題組團(tuán)隊(duì)合影

寬禁帶半導(dǎo)體器件性能實(shí)現(xiàn)不斷突破

以氮化物為代表的寬禁帶半導(dǎo)體是繼硅、砷化鎵之后最重要的微電子技術(shù)新領(lǐng)域。氮化物半導(dǎo)體在無(wú)線通信微波器件、電能轉(zhuǎn)換功率開(kāi)關(guān)器件、新型LED照明與顯示器件等諸多領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。郝躍院士團(tuán)隊(duì)從1997開(kāi)始從事氮化物半導(dǎo)體材料和器件的研究，在高質(zhì)量材料生長(zhǎng)及高性能器件研制方面不斷取得突破進(jìn)展，顯著提升了我國(guó)第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵材料和器件的水平，對(duì)推動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)具有重要意義。

2018年上半年，在高性能氮化物HEMT器件領(lǐng)域，肖明博士報(bào)道了基于緩變緩沖層的AlGaN溝道HEMT器件，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上AlGaN溝道器件最高水平的飽和輸出電流。盧陽(yáng)博士通過(guò)團(tuán)隊(duì)提出的圖形化歐姆接觸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了極低的歐姆接觸電阻0.12Ω·mm，與現(xiàn)有技術(shù)相比，歐姆接觸電阻減小70%。肖明博士通過(guò)低功率表面氧化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)比達(dá)4×10⁶，泄漏電流低至2.6×10^-7A/mm、輸出電流達(dá)1.36A/mm的高性能增強(qiáng)型AlN/GaNHEMT器件。侯斌博士通過(guò)電荷俘獲技術(shù)實(shí)現(xiàn)了0.9A/mm、閾值電壓為2.6V的Flash-like的高性能增強(qiáng)型Al₂O₃/ AlGaN/GaN MIS-HEMTs器件。張力碩士在國(guó)際上首次報(bào)道了新型p-GaN型橋增強(qiáng)型AlGaN溝道柵注入晶體管，通過(guò)優(yōu)化源接觸的p-GaN橋結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)4~7V范圍內(nèi)的可調(diào)節(jié)閾值電壓。相關(guān)結(jié)果均發(fā)表在IEEE Electron Device Letters上。

張力碩士報(bào)道的新型AlGaN溝道增強(qiáng)型器件相關(guān)結(jié)果

盧陽(yáng)博士報(bào)道的新型低歐姆接觸電阻技術(shù)相關(guān)結(jié)果

后摩爾時(shí)代新器件技術(shù)研究進(jìn)展

“后摩爾時(shí)代新器件技術(shù)”是郝躍院士團(tuán)隊(duì)近年來(lái)力推的新型研究方向。隨著CMOS技術(shù)節(jié)點(diǎn)按比例縮小（scaling）逐漸走向終結(jié)，采用新型器件結(jié)構(gòu)成為延續(xù)摩爾定律的必然選擇。因此，后摩爾時(shí)代新器件將影響和決定未來(lái)微電子器件技術(shù)發(fā)展和集成電路產(chǎn)業(yè)格局。

隨著集成電路技術(shù)發(fā)展到納米尺度，現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件會(huì)迎來(lái)短溝道效應(yīng)、高泄漏電流和60mV/dec的亞閾值擺幅的限制等問(wèn)題。隧穿場(chǎng)效應(yīng)晶體管（TFET）和基于鐵電材料高遷移率鍺基溝道負(fù)電容MOSFET器件等新型器件技術(shù)有望能夠解決這些問(wèn)題。

周久人博士連續(xù)在IEEE Electron Device Letters上發(fā)表4篇學(xué)術(shù)論文，系統(tǒng)地驗(yàn)證了鐵電MOSFET器件中的負(fù)電容效應(yīng)以及負(fù)電容對(duì)器件電流和亞閾值擺幅的提升作用，詳細(xì)研究了介質(zhì)層特性對(duì)器件特性的影響。段小玲博士提出了一種高性能柵調(diào)制InGaN無(wú)摻雜TFET（DL-TFET）器件，并且從雙極特性、關(guān)態(tài)電流、開(kāi)關(guān)比、亞閾值擺幅等方面對(duì)器件特性進(jìn)行了系統(tǒng)地理論分析。此外，郝躍院士團(tuán)隊(duì)還在光電探測(cè)器、新型二維材料及器件等領(lǐng)域相繼發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文。

周久人博士報(bào)道的負(fù)電容晶體管制作工藝及結(jié)構(gòu)

按照郝躍院士確定的“人無(wú)我有，人有我優(yōu)”（First and/or Best）的團(tuán)隊(duì)奮斗目標(biāo)，面向國(guó)際微電子學(xué)術(shù)前沿和微電子核心技術(shù)主戰(zhàn)場(chǎng)，團(tuán)隊(duì)按照“大項(xiàng)目、大團(tuán)隊(duì)、大平臺(tái)、大成果”的發(fā)展路線，經(jīng)過(guò)20多年的勵(lì)精圖治，使得我國(guó)在多個(gè)微電子新器件領(lǐng)域在國(guó)際上有了重要地位，也使我校在國(guó)際微電子領(lǐng)域具有重要影響。