从MOCVD会议角度浅谈半导体芯片仿真技术的重要性
从MOCVD会议角度浅谈半导体芯片仿真技术的重要性
2020年8月4-7日，第十六届全国MOCVD学术会议在安徽屯溪盛大召开。本次会议以“先进光电技术 · 智能绿色制造”为主题，与会专家学者、工程技术人员和企业家围绕MOCVD生长机理与外延技术、MOCVD设备、材料结构与物性、光电子器件、电力电子器件、微波射频器件等领域开展广泛交流，了解发展动态，促进相互合作。
会议期间，北京大学的研究人员以“极化调制多量子垒EBL对AlGaN基深紫外LED载流子输运性质的影响研究”为题，利用仿真技术对AlGaN基深紫外LED器件进行了深度剖析，研究发现采用Al组分和厚度渐变的多量子垒电子阻挡层结构可以极大的抑制电子泄露，提高空穴的注入效率，进一步提升器件的整体性能[Appl.Phys. Lett., 114,172105 (2019)]。以“氮极性Ⅲ族氮化物隧穿结LED制备研究”为题，吉林大学的研究人员利用仿真技术揭示了含有氮极性隧穿结的LED器件可降低器件的总电阻，同时增加外量子效率[ACS Photonics, 7, 1723 (2020)]。此外，苏州纳米所的科研人员以“基于MOCVD生长的高性能长波InAs/GaSb超晶格探测器”为题、郑州大学的研究组以“用p-AlGaN内嵌层的电子阻挡层改善AlGaN基深紫外激光器性能”为题分别以海报形式展示了仿真技术在超晶格探测器以及深紫外激光器中的研究中起到了至关重要的作用[IEEE Photonocs Technology Letters, 31, 185 (2019); IET Electronics Letters, 0013 (2020)]。赛米卡尔科技技术团队以“半导体器件仿真技术对半导体芯片制造的重要作用”为主题，通过利用半导体仿真手段研究垂直腔面发射激光器、肖特基功率二极管、深紫外发光二极管管、紫外光电探测器等半导体器件，并对相关研究成果进行相关阐述和汇报，充分证实了半导体器件仿真技术在半导体器件设计和制备过程中的关键作用，并表明半导体仿真技术对深入分析影响半导体器件关键特性指标的物理原因的不可替代性。赛米卡尔技术团队成员分别在8月5号下午以口头报告和邀请报告的形式进行了汇报：
l 以“利用掺杂突变提高GaN基垂直腔面发射激光器（VCSEL）的电流扩展效应”为题进行汇报；对于半导体激光器行业而言，从研发到产业应用要面临研发周期长、制备工艺复杂、 验证成本高等一系列难题，然而芯片结构的设计与分析将显得尤为重要。为了解决VCSEL限制孔中心低电流注入效率问题，我司技术团队借助于仿真技术对于VCSEL结构进行深入剖析，提出了一种具有PNP-GaN结构电流扩展层的GaN基VCSEL，一方面利用掺杂突变促进空穴向限制孔中心扩展，另一方面可以减薄ITO层的厚度从而避免大量的内部损耗。此外，通过利用仿真技术深入地分析了热量分布对GaN基 VCSEL激光功率、电光转换效率以及效率衰减(rollover)的影响。基于此研究，对于GaN基VCSEL激光功率的提高和rollover效应的缓解提供了新的芯片设计思路[Optics Express,28, 18035 (2020)]。
l 以“用于获得高击穿电压和低漏电流的Mesa型GaN基肖特基势垒二极管的设计策略”为题，阐述了目前Mesa型GaN基肖特基势垒二极管（TMBS）可改进平面型肖特基势垒二极管存在的漏电流大、击穿电压低的问题，但由于TMBS器件沟槽拐角处电势线积聚严重，局部电场大将会导致器件提前击穿。而我司技术团队利用仿真技术对TMBS器件做了深入系统的研究，探索了各个关键结构参数对器件性能的影响，进一步凝练了器件的设计规则，该研究成果对于优化TMBS器件结构和提高器件性能具有重要的指导意义[IEEE Trans. Electron. Dev., 67, 266 (2020)]。
l 以“半导体仿真技术在第三代半导体器件中的应用”为题，对半导体仿真技术在半导体器件领域中取得的一系列成果做了总结汇报。众所周知，半导体芯片的飞速发展使得芯片研发的时间将会不断地被压缩，同时，半导体相关设备和原材料等投入的高昂的研发成本也会影响半导体行业的发展。而半导体仿真技术可以对未来可能发生的情况进行系统的、科学的、合理的推算，有效避免造成人力、物力的浪费，帮助科研人员和技术工作者做出正确的决策。
赛米卡尔科技的技术团队来自于国内外知名院校及研发机构，半导体芯片的仿真设计对技术人员的基本素质提出了极高的要求，需要具备深厚的半导体器件物理功底、掌握各种半导体器件的制备工艺、优异的逻辑思维能力以及计算机编程能力，我们拥有一支专业的人才队伍，切实为您解决专业的技术难题，打破实验探究瓶颈，优化芯片结构参数，缩短实验研发周期，降低实验成本，因此，仿真技术的发展也势必会给半导体产业发展注入更为鲜活的动力，加速产品研发的迭代速度，为中国芯的发展保驾护航！
