
【会员风采】会员单位 —— 贵州大学-半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心
日期:2025-05-20阅读:194
一、简介
贵州大学历经 120 余年的建设发展,先后成为国家“211 工程”大学,国家“双一流”建设高校,教育部、贵州省人民政府“部省合建”高校。
贵州大学“电子科学”学科发端于 1961 年的“物理专业电子专门化”和 1962 年的“物理专业半导体专门化”。1972 年,“半导体”、“电子技术”两个专业正式招收大学生,专业名称几经更替,于 1998 年确定两个本科专业名称为“电子科学与技术”和“电子信息科学与技术”。“微电子学与固体电子学”于1997年获得硕士学位授权点、于 2003 年获得二级学科博士学位授权点,“电路与系统”于 2000 年获得硕士学位授权点,“电子科学与技术”于 2011 年获得一级学科博士学位授权点和博士后流动站,“电子信息”于 2024 年获得专业博士学位授权点。历经 60 多年的发展,目前已成为贵州电子信息和大数据产业高端人才培养的重要基地。
半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心(以下简称“工程中心”)依托于贵州大学“电子科学学科”,于 2014 年获教育部批准建设。工程中心定位于攻关高质量电子元器件关键技术,打造立足贵州、辐射全国的产学研工程研究及应用开放平台。围绕功率器件与功率集成电路、测试与应用技术、电子材料与工艺三个特色研究方向开展基础研究及产业化推广。工程中心现有实验室面积 5216.7 平方米,30 万元以上设备 91 台(套),设备总价值超 1.1 亿元。近五年来,工程中心的相关技术成果推广应用产生经济价值超 10 亿元。
工程中心部分办公场景如下:

图1 工程中心办公大楼

图2 工程中心办公场景

图3 无掩膜光刻 图4 磁控溅射
二、团队研究成果展示
· 主要研究成果
1、学术论文
(1) Liuhan Zhou, Lai Yang, Fashun Yang, Xu Wang, and Kui Ma. Annealingeffects on post-deposition β-Ga2O3 thin film prepared through radiofrequencymagnetron sputtering, International Journal of Nanotechnology, Vol.21, No.6, 2024,pp.437-456.
(2) Wang Xu, Ran Jingyang, Yang Lai, Yang Fashun, Ma Kui. Experimentallystudy on the effect of RIE etching power on etching rate of β-Ga2O3 thin film, 2022 International Symposium on Semiconductor Manufacturing (ISSM). 2022-12-12 to 2022-12-13, 2022, Tokyo, Japan, pp. 1-4.
(3) 钟琼丽, 王绪, 马奎, 杨发顺. Al 掺杂对β-Ga2O3 薄膜光学性质的影响研究, 人工晶体学报, Vol.53, No.8, 2024, pp.1352-1360
(4) 曾祥余, 马奎, 杨发顺. 基于SF6/Ar 的电感耦合等离子体干法刻蚀 β-Ga2O3 薄膜, 半导体技术, Vol.49, No.7, 2024, pp.624-628
(5) 黄梦茹, 卢林红, 郭丰杰, 马奎, 杨发顺. 基于 ICP 的 Ar 等离子体干法刻蚀 Ti/Ni/Ag 薄膜, 半导体技术, Vol.49, No.10, 2024, pp.893-898
(6) 杨赉, 杨发顺, 熊倩, 马奎. 磁控溅射氧氩体积流量比对 β-Ga2O3 薄膜的影响. 微纳电子技术, Vol.60, No.3, 2023, pp. 448-453.
(7) 杨赉, 高灿灿,杨发顺,马奎. 后退火时间对磁控溅射制备 β-Ga2O3 薄膜材料的影响. 原子与分子物理学报, Vol.39, No.5, 2022, pp. 053002-1~6.
(8) 冉景杨, 高灿灿, 马奎, 杨发顺. 磁控溅射功率对 β-Ga2O3 薄膜特性的影响, 原子与分子物理学报, Vol.39, No.4, 2022, pp.043001-1-043001-5.
(9) 高灿灿, 姬凯迪, 马奎, 杨发顺. 磁控溅射衬底加热温度和后退火温度对制备 β-Ga2O3 薄膜材料的影响, 人工晶体学报, Vol.50, No.02, 2021, pp.296-301+309
(10)姬凯迪, 高灿灿, 杨发顺, 熊倩, 马奎. 后退火气氛对磁控溅射制备 β-Ga2O3 薄膜材料的影响. 人工晶体学报, Vol.50, No.6, 2021, pp. 1056-1061.
2、专利
(1) 马奎, 杨发顺, 郭丰杰, 卢林红, 冉景杨, 黄梦茹, 申菊. 一种基于衬底倾斜旋转在非平坦表面制备薄膜的方法, 2024-05-21, 中国, CN202410633954.X.
(2) 马奎, 杨发顺, 卢林红, 周柳含, 黄梦茹, 郭丰杰. 一种提升氧化镓材料热疏导能力的工艺方法, 2023-11-29, 中国, 2023116152840.
(3) 马奎, 杨发顺, 熊倩, 王绪, 杨赉. 一种氮化铝膜中选择性掺杂硅的制备方法及半导体材料, 2022-8-1, 中国, 202210896755.9.
(4) 马奎, 杨发顺, 杨赉, 及凯迪, 高灿灿. 一种在氧化镓材料中掺杂金属原子的实现方法, 2021-12-01, 中国, CN202111453562.8.
3、科技奖励
(1) 2023 年贵州省科技进步二等奖,航空航天器专用高性能单片集成转换器关键技术研究与应用,完成单位:贵州振华风光半导体股份有限公司、贵州大学,完成人:李雪、马奎、段方、袁兴林、龚红、谭勇、杨发顺、唐毓尚、陈敏华。
(2) 2022 年贵州省科技进步三等奖,基于三维集成多芯片组件关键技术的研究与应用,完成单位:贵州振华风光半导体股份有限公司、贵州大学,完成人:李平、唐拓、杨发顺、马奎、周东、夏自金、李阳。
· 产业化主要研究成果
1、单片高压功率模拟集成电路
在贵州省科技重大专项(单片高压功率模拟集成电路关键技术研究与产业化)的资助下,工程中心联合贵州振华风光半导体有限公司、中国电子科技集团公司第二十四研究所,攻克了单片高压功率模拟 IC 功率输出级建模、优质厚外延层生长、厚外延层投影光刻、等平面布线、低空洞率真空烧焊、大电流瞬态测试等关键工艺技术。实现了单片高压功率集成运算放大器系列产品的产业化,自 2018 年实现产业化以来,该系列产品累积销售收入超 7 亿元。
2、线性可变差动变压器信号调理芯片
工程中心与中国电子科技集团公司第 58 研究所合作开展线性可变差动变压器(Linear Variable Differential Transformer,LVDT)信号调理技术研究,工程中心研发团队承担 LVDT 的电磁建模以及 LVDT 信号调理芯片的设计及优化。该芯片通过了国内专业机构的鉴定,填补了国内在高精度 LVDT 信号调理芯片领域的空白,中国电子科技集团公司第 58 研究所从 2023 年 6 月开始转单版流片量产。截止到目前,该项目产品累计销售额近 500 万元。
3、高精度轨到轨集成运算放大器
工程中心的功率器件与功率集成电路研究团队联合贵州辰矽电子科技有限公司开展高质量模拟集成电路芯片研究和开发。双方从 2019 年下半年开始联合开发高精度轨到轨集成运算放大器。经多次优化设计和流片试验,于 2023 年 5 月实现了高精度轨到轨集成运算放大器的产业化,累计销售额超 1000 万元。
三、会员铜牌展示


图5 会员单位铜牌