氧化镓异质衬底集成技术研究进展

瞿振宇1，徐文慧1，江昊东2，梁恒硕1，赵天成1，谢银飞3，孙华锐3， 邹新波2，游天桂1，齐红基4，5，韩根全6，欧欣1(1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所，集成电路材料全国重点实验室; 2．上海科技大学信息科学与技术学院; 3．哈尔滨工业大学(深圳) ，微纳光电信息系统理论与技术工业和信息化部重点实验室; 4．中国科学院上海光学精密机械研究所，强激光材料重点实验室;5．杭州光学精密机械研究所; 6．西安电子科技大学微电子学院)

摘要: 超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而，氧化镓固有的极低热导率和p 型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限，变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展，重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点，并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时，本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析，并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望，旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究，推动氧化镓异质集成器件开发，加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。

关键词: 氧化镓; 异质衬底集成; 异质外延; 机械剥离; 离子束剥离转移; 热管理