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公开(公告)号：CN118099206B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410482373.0
申请日：2024-04-22
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/778 , H01L23/552 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开一种级联型抗辐照GaN HEMT及其制作方法，本发明在MIS结构GaN HEMT的栅极结构处制备局域刻蚀孔，并填入肖特基金属层，使得辐照感生载流子能够从肖特基金属层流出晶体管，避免由载流子积累导致的辐照损伤。肖特基金属层交替间隔排布，下端与势垒层顶面相接触，上端通过条状肖特基金属层将所有栅极金属层刻蚀孔中的肖特基金属层连接在一起，并通过互联金属层、顶层金属层等连接到基板的Li管脚，Li管脚单独用于泄放载流子。本发明充分考虑了整体级联型结构布局，提出了级联型抗辐照器件结构设计，并实现具备正常电学工作能力的级联型器件，制作方法简单，与现有工艺兼容，提升了整体级联型器件的辐照能力。
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公开(公告)号：CN117276335B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311541154.7
申请日：2023-11-20
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/45 , H01L29/47 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有解耦合反向导通能力的增强型GaN HEMT及其制作方法，在该晶体管栅极区域，p型氮化镓层上分段分布有第一栅区域金属和第二栅区域金属，其中第一栅区域金属由第一肖特基金属层与第二欧姆金属层组成，第二栅区域金属仅由第二肖特基金属层组成；第一栅区域金属和第二栅区域金属之间填充有介质层，第一栅区域金属上方设有互联金属层且与源极上方的互联金属层相连，形成反向续流二极管；第二栅区域金属上方设有栅极金属层，作为该晶体管的真实栅极。本发明将晶体管的反向开启电压与栅极阈值电压解耦合，降低了反向开启电压，减小了反向导通损耗，在反向工作状态时不受栅极电压的控制，栅极漏电流低，制备简单，集成度高。
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公开(公告)号：CN119170630B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411679755.9
申请日：2024-11-22
Applicant: 南京大学
IPC: H10D30/47 , H01L23/552 , H10D30/01
Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种具有抗单粒子效应辐照能力的氮化镓器件及其制作方法。本发明所设计的具有抗单粒子效应辐照能力的氮化镓器件，包括自下而上依次设置的衬底层、高阻层、背势垒层、氮化镓层、势垒层，以及设置在势垒层上的栅极、源极和漏极；其特征在于，所述氮化镓器件还包括单粒子辐照电荷引出电极，所述单粒子辐照电荷引出电极包括均匀布置在所述势垒层的顶面上的多个p型氮化镓块、在每个所述p型氮化镓块中部设置的欧姆金属柱以及用以连接各个分散的欧姆金属柱的互联金属片；通过单粒子辐照电荷引出电极能够为辐照感生空穴泄放至器件外部提供路径，提升了器件的抗辐照能力与可靠性。
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公开(公告)号：CN119584582A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202510131104.4
申请日：2025-02-06
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提供了一种氮化镓基器件及其制备方法，属于半导体技术领域。包括衬底层、氮化镓层、势垒层，势垒层上设置有栅极P型氮化镓层和第一栅极金属层。栅极P型氮化镓层的两侧设置有源极欧姆金属层、漏极欧姆金属层，以及各自上方连接的源极场板金属层和漏极场板金属层，栅极P型氮化镓层和漏极欧姆金属层之间设置有空穴注入结构，空穴注入结构包括矩形P型氮化镓层、第二栅极金属层，以及穿设于矩形P型氮化镓层和第二栅极金属层中部并连接氮化镓层的欧姆金属柱，欧姆金属柱与漏极场板金属层连接。通过引入该特殊结构，可实现空穴的注入，进而有效地释放硬开关工作时器件表面陷阱和缓冲层陷阱中俘获的电子，提升器件长期工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN118571864A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411052943.9
申请日：2024-08-02
Applicant: 南京大学
IPC: H01L23/552 , H01L29/861 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明提供了一种抗辐照氮化镓功率二极管及其制作方法，属于半导体技术领域。采用上述制作方法制作的抗辐照氮化镓功率二极管，其与相关技术中的传统器件结构相比，通过将型氮化镓层分段间隔排列，在P型氮化镓层的间隔处以及P型氮化镓层和阳极欧姆金属层之间设置与下方氮化镓层直接接触的肖特基金属层。在反向偏置状态下，辐照产生的空穴能够经由P型氮化镓层的间隔处流动，并经由具有单向导电性的肖特基金属层高效地耗散至器件外部，解决现有技术中氮化镓功率二极管因辐照后发生阳极区域空穴积聚而导致的抗辐照能力差的技术问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118116915B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410491715.5
申请日：2024-04-23
Applicant: 南京大学
IPC: H01L23/552 , H01L29/778 , H01L29/417 , H01L21/335 , H01L29/423 , H01L21/28
Abstract: 本发明公开一种梳齿状抗辐照GaN HEMT器件结构及其制作方法，属于半导体技术领域。本发明通过在栅极金属层漏极侧设有与势垒层直接接触的分段间隔交替排布的第一肖特基金属层与第二肖特基金属层，源极上的互联金属层与第一肖特基金属相连形成了横向的梳齿状结构一，这样设计能够最大程度上避免了全部肖特基金属层与第二顶层金属层相连时源极上互联金属场板过短从而影响到器件的击穿能力的问题；第二顶层金属层与第二肖特基金属层相连形成了纵向的梳齿状结构二，这样设计能够避免全部肖特基金属层与源极相连时漏电过大的问题；上述结构设计，使得辐照产生的感生电荷能够从第一、二肖特基金属层流出晶体管，防止正电荷积累导致的辐照损伤现象。
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公开(公告)号：CN118116915A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410491715.5
申请日：2024-04-23
Applicant: 南京大学
IPC: H01L23/552 , H01L29/778 , H01L29/417 , H01L21/335 , H01L29/423 , H01L21/28
Abstract: 本发明公开一种梳齿状抗辐照GaN HEMT器件结构及其制作方法，属于半导体技术领域。本发明通过在栅极金属层漏极侧设有与势垒层直接接触的分段间隔交替排布的第一肖特基金属层与第二肖特基金属层，源极上的互联金属层与第一肖特基金属相连形成了横向的梳齿状结构一，这样设计能够最大程度上避免了全部肖特基金属层与第二顶层金属层相连时源极上互联金属场板过短从而影响到器件的击穿能力的问题；第二顶层金属层与第二肖特基金属层相连形成了纵向的梳齿状结构二，这样设计能够避免全部肖特基金属层与源极相连时漏电过大的问题；上述结构设计，使得辐照产生的感生电荷能够从第一、二肖特基金属层流出晶体管，防止正电荷积累导致的辐照损伤现象。
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公开(公告)号：CN119584582B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202510131104.4
申请日：2025-02-06
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明提供了一种氮化镓基器件及其制备方法，属于半导体技术领域。包括衬底层、氮化镓层、势垒层，势垒层上设置有栅极P型氮化镓层和第一栅极金属层。栅极P型氮化镓层的两侧设置有源极欧姆金属层、漏极欧姆金属层，以及各自上方连接的源极场板金属层和漏极场板金属层，栅极P型氮化镓层和漏极欧姆金属层之间设置有空穴注入结构，空穴注入结构包括矩形P型氮化镓层、第二栅极金属层，以及穿设于矩形P型氮化镓层和第二栅极金属层中部并连接氮化镓层的欧姆金属柱，欧姆金属柱与漏极场板金属层连接。通过引入该特殊结构，可实现空穴的注入，进而有效地释放硬开关工作时器件表面陷阱和缓冲层陷阱中俘获的电子，提升器件长期工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN118099206A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410482373.0
申请日：2024-04-22
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/778 , H01L23/552 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开一种级联型抗辐照GaN HEMT及其制作方法，本发明在MIS结构GaN HEMT的栅极结构处制备局域刻蚀孔，并填入肖特基金属层，使得辐照感生载流子能够从肖特基金属层流出晶体管，避免由载流子积累导致的辐照损伤。肖特基金属层交替间隔排布，下端与势垒层顶面相接触，上端通过条状肖特基金属层将所有栅极金属层刻蚀孔中的肖特基金属层连接在一起，并通过互联金属层、顶层金属层等连接到基板的Li管脚，Li管脚单独用于泄放载流子。本发明充分考虑了整体级联型结构布局，提出了级联型抗辐照器件结构设计，并实现具备正常电学工作能力的级联型器件，制作方法简单，与现有工艺兼容，提升了整体级联型器件的辐照能力。
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公开(公告)号：CN117276335A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311541154.7
申请日：2023-11-20
Applicant: 南京大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/45 , H01L29/47 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有解耦合反向导通能力的增强型GaN HEMT及其制作方法，在该晶体管栅极区域，p型氮化镓层上分段分布有第一栅区域金属和第二栅区域金属，其中第一栅区域金属由第一肖特基金属层与第二欧姆金属层组成，第二栅区域金属仅由第二肖特基金属层组成；第一栅区域金属和第二栅区域金属之间填充有介质层，第一栅区域金属上方设有互联金属层且与源极上方的互联金属层相连，形成反向续流二极管；第二栅区域金属上方设有栅极金属层，作为该晶体管的真实栅极。本发明将晶体管的反向开启电压与栅极阈值电压解耦合，降低了反向开启电压，减小了反向导通损耗，在反向工作状态时不受栅极电压的控制，栅极漏电流低，制备简单，集成度高。
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