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ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 18 TECH INSIGHT GAN TECHNOLOGY 14.000 wafer da 8 pollici al mese entro la fine dell’anno e 70.000 wafer al mese entro il 2025. La tecnologia GaN si è evoluta notevolmente nel corso degli anni. Fino al 2010 circa, le aziende erano impegnate nella fase di ricerca e sviluppo per dimostrare questa tecnologia innovativa. La seconda fase, dal 2010 al 2015, ha visto usci- re sul mercato i primi dispositivi; ciò ha rappresentato un grande cambiamento che ha permesso di acquistare dispo- sitivi GaN e di iniziare a utilizzarli in progetti reali. La fase 3 è iniziata intorno al 2015, quando gli ingegneri di sistema hanno capito che la tecnologia GaN non era plug-and-play. Essi non potevano semplicemente sostituire i dispositivi al silicio con quelli in GaN per ottenere un sistema miglio- re, ma dovevano piuttosto riprogettare il loro prodotto per sfruttare le prestazioni superiori del GaN. “Oggi stiamo entrando nella fase quattro, in cui dobbia- mo concentrarci sulla riduzione dei prezzi, sulla sicurezza dell’approvvigionamento e sulla produzione in volumi del GaN per supportare tutte le nuove applicazioni che stanno emergendo”, ha affermato Marcon. L’approccio Come mostrato in figura 1, l’approccio di Innoscience per raggiungere tali risultati è stato innanzitutto quello di uti- lizzare le grandi capacità produttive ad alta resa che carat- terizzano i processi di fabbricazione su silicio. Il secondo elemento nel programma di Innoscience è stato di aumen- tare il numero di die funzionanti per wafer utilizzando wa- fer di dimensioni maggiori – passando da 6 pollici a 8 pol- lici – riducendo la resistenza specifica (che significa avere dispositivi più piccoli) e infine aumentando il numero di die funzionanti per wafer (resa). “Il nostro primo stabilimento, con sede a Zhuhai, è qua- lificato per il settore automotive ed è già attrezzato per una capacità produttiva di 4.000 wpm (wafer al mese). In seguito, abbiamo costruito un secondo stabilimento, con sede a Suzhou, il quale è 16 volte più grande di quello di Zhuhai, che è oggi equipaggiato per produrre 6.000 wpm, ma che fornirà 65.000 wpm una volta completato. Tutte le nostre fabbriche utilizzano linee di produzione su silicio per sfruttare la lunga storia di progressi compiuti per otti- mizzare il processo di fabbricazione”, ha affermato Mar- con. Per quanto riguarda i FET GaN in sé, Innoscience è sta- ta in grado di ridurre la resistenza di on specifica, R DS (on) , (che consente lo sviluppo di dispositivi più piccoli), intro- ducendo quello che Innoscience definisce “uno strato di miglioramento dello stress”, che viene depositato dopo la formazione del gate. In questo modo, Innoscience è stata in grado di aumentare la densità del gas di elettroni bi- dimensionali (2DEG), e quindi di ridurre la resistenza del 2DEG senza influire su altri parametri come la tensione di soglia o le perdite ecc. La figura 2 mostra che le ten- sioni di soglia di un GaN di riferimento (HEMT-A, colore nero) e di un dispositivo Innoscience GaN dotato di strato di miglioramento dello stress (HEMT-B, colore blu) sono praticamente le stesse, mentre la resistenza nello stato on del secondo dispositivo è notevolmente ridotta. L’ottimizzazione Innoscience ha anche intrapreso un notevole lavoro di ottimizzazione della resa sia di crescita dello strato epi- tassiale, sia di lavorazione del dispositivo. La R DS (on) si è rivelata essere distribuita uniformemente su oltre 10.000 Fig. 2 – Riduzione della resistenza nello stato on ottenuta incorporando uno strato di miglioramento dello stress