公开(公告)号：CN111668101A

公开(公告)日：2020-09-15

申请号：CN202010496654.3

申请日：2020-06-03

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 刘志宏 ,  蔡鸣 ,  张进成 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  王泽宇 ,  郝璐 ,  张苇杭 ,  张雅超 ,  郝跃

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/778 ,  H01L29/20 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种增强型氮化镓高电子迁移率晶体管及其制备方法，其中，所述增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括：晶圆，设置在所述晶圆上的源电极和漏电极，设置在所述晶圆上且位于所述源电极和所述漏电极之间的栅电极；其中，所述晶圆包括氮化镓外延结构；所述晶圆内设有一非晶材料区域，所述非晶材料区域位于所述栅电极下面。本发明提供的增强型氮化镓高电子迁移率晶体管通过对栅电极下面的部分势垒层进行离子注入，破坏晶格结构，形成非晶材料，从而对栅电极下面的二维电子气形成耗尽，以实现增强型晶体管的设计，其结构简单，工艺过程易于控制，成本较低，且器件可靠性高。

公开(公告)号：CN111653553A

公开(公告)日：2020-09-11

申请号：CN202010361815.8

申请日：2020-04-30

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  刘俊伟 ,  刘志宏 ,  郝璐 ,  宋昆璐 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  张苇杭 ,  段小玲 ,  郝跃

IPC: H01L23/66 ,  H01P3/00 ,  H01P11/00

Abstract: 本发明公开了一种Si基GaN毫米波传输线的结构及制备方法，该结构包括：Si衬底；AlN成核层，在所述Si衬底之上；III族氮化物过渡层，在所述AlN成核层之上；GaN缓冲层，在所述III族氮化物过渡层之上；金属地层，在该GaN缓冲层之上；介质插入层，在该金属地层之上；CPW，在该介质插入层之上；CPW的地线通过介质插入层中的通孔与金属地层相连。本发明的目的在于针对上述毫米波电路应用中传输线射频损耗较高的问题，提出一种面向毫米波应用的Si基GaN结构上的传输线结构及制备方法，通过在CPW与GaN层之间插入一层金属地，以屏蔽AlN/Si界面处p型导电沟道的影响，从而降低传输线的射频损耗，以满足其在毫米波电路中的应用需求。

公开(公告)号：CN111640795A

公开(公告)日：2020-09-08

申请号：CN202010350442.4

申请日：2020-04-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 刘志宏 ,  朱肖肖 ,  张进成 ,  王泽宇 ,  郎英杰 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  张雅超 ,  张苇杭 ,  郝跃

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明涉及一种具有弧形栅电极的氮化镓高频晶体管及制作方法，包括：晶圆结构；栅电极、源电极和漏电极，所述栅电极、所述源电极和所述漏电极设置于所述晶圆结构上，其中，所述栅电极包括栅脚和设置于所述栅脚上的栅头，所述栅头的体积大于所述栅脚的体积，所述栅头与所述栅脚的连接处为弧形。本发明的晶圆结构为氮化镓高迁移率晶体管外延结构，包括衬底层、复合缓冲区、沟道层和复合势垒区，栅电极采用弧形结构，可提高器件的工作频率、增加器件的击穿电压，使器件具有更低的导通电阻和更高的输出电流。

公开(公告)号：CN111223925A

公开(公告)日：2020-06-02

申请号：CN201911178761.5

申请日：2019-11-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 赵胜雷 ,  刘爽 ,  张进成 ,  张苇杭 ,  张雅超 ,  张春福 ,  周弘 ,  毛维 ,  郝跃

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/15 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明公开了一种基于AlN/GaN超晶格沟的双向阻断功率器件，主要解决现有技术击穿电压较低，电子迁移率低的问题。其自下而上包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、合金层(4)、势垒层(5)和帽层(6)，该帽层的两侧上方设有源极(7)和漏极(8)，帽层的中间上部设有栅极(9)；栅极分别与源极和漏极之间为钝化层(10)；该合金层(4)采用由AlN与GaN交替分布的AlGaN超晶格沟道结构。本发明改善了生长晶体的质量，增加了沟道电子的迁移率和击穿特性，降低了器件的导通电阻，提升了击穿电压，可用于高压下的高功率转换开关。

公开(公告)号：CN111063739A

公开(公告)日：2020-04-24

申请号：CN201911258378.0

申请日：2019-12-10

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 赵胜雷 ,  宋秀峰 ,  张进成 ,  刘爽 ,  吴银河 ,  边照科 ,  张苇杭 ,  郝跃

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种基于SiO2电流阻挡层的氮化铝CAVET器件，主要解决现有技术击穿电压较低，可靠性较差的问题。其包括衬底(1)、漂移层(2)、电流阻挡层(3)、n+层(4)、源极(5)、漏极(6)、栅极(7)和钝化层(8)。其中，漂移层位于衬底的上部，电流阻挡层对称分布于漂移层上部的左右两侧，n+层位于电流阻挡层和漂移层的上部，源极位于n+层上部的左右两侧，栅极位于源极的中间，漏极位于衬底的下部，钝化层位于源极和栅极之间。本发明由于衬底、漂移层和n+层采用AlN材料，电流阻挡层采用SiO2，减小了高压偏置下的泄漏电流，提高了器件的击穿电压和可靠性，可作为高压电源系统中的电力电子器件。

公开(公告)号：CN110911485A

公开(公告)日：2020-03-24

申请号：CN201911178522.X

申请日：2019-11-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 赵胜雷 ,  刘爽 ,  张进成 ,  张苇杭 ,  张雅超 ,  许晟瑞 ,  冯倩 ,  张金风 ,  郝跃

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种基于P型层的增强型双向阻断功率GaN基器件及制作方法，主要解决现有技术的误开启问题。其自下而上包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、插入层(4)和势垒层(5)，势垒层两侧上方为源极(7)和漏极(8)，势垒层的中间上方设有P型层(6)，P型层的上部为栅极(9)，栅极与源极、栅极和漏极之间为钝化层(10)。本发明通过在栅电极下方淀积P型层，使得只有在栅电极上加正向电压时才会吸引电子形成2DEG导电沟道，而在未工作时处于常闭状态，避免了因为环境带来的噪声所引起的器件误开启，降低了器件的功耗，提高了器件的可靠性和稳定性，可作为交流到交流的变换电路和电力电子的功率开关电路。

公开(公告)号：CN110729362A

公开(公告)日：2020-01-24

申请号：CN201910976638.1

申请日：2019-10-15

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  党魁 ,  周弘 ,  张涛 ,  张苇杭 ,  宁静 ,  郝跃

IPC: H01L29/88 ,  H01L29/417 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种基于低功函数阳极金属的低开启电压GaN微波二极管及制备方法，主要解决GaN微波二极管开启电压较大的问题。本发明的器件是在AlGaN/GaN外延片上进行，该外延片自下而上为衬底(1)、外延缓冲层(2)、GaN沟道层(3)和AlGaN势垒层(4)，在沟道层及势垒层上设有圆形凹槽(5)，凹槽的外围势垒层上设有环形阴极(6)，AlGaN势垒层上凹槽及阴极以外区域设有介质(7)，凹槽的底部、侧壁以及凹槽边缘介质上设有阳极(8)，阳极采用低功函数金属Mo或W与金属Au叠层。本发明可以显著降低GaN微波二极管开启电压，提高器件性能，可广泛应用于微波整流和微波限幅。

公开(公告)号：CN110729351A

公开(公告)日：2020-01-24

申请号：CN201910993203.8

申请日：2019-10-18

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张进成 ,  刘俊伟 ,  赵胜雷 ,  刘志宏 ,  张雅超 ,  张苇杭 ,  段小玲 ,  许晟瑞 ,  郝跃

IPC: H01L29/41 ,  H01L29/861 ,  H01L21/28 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种大功率阴阳极环形叉指GaN准垂直pn结二极管及其制备方法，主要解决目前GaN准垂直pn结二极管输出功率无法满足更高功率需求的问题。其自下而上包括：衬底(1)、缓冲层(2)和n型GaN层(3)，n型GaN层(3)的上部设有p型GaN层(4)和阴极(5)，p型GaN层(4)的上部设有阳极(6)，该阴极和阳极采用环形叉指结构，即阳极是以实心圆为中心，外部分布多个开口圆环的同心结构；阴极是分布在阳极环之间的多个开口圆环，形成阳极环与阴极环的同心环形交替嵌套结构。本发明降低了电场的边缘效应，并通过多层环形互连提高了GaN准垂直二极管输出功率密度，可用于微波整流、功率开关电路。

公开(公告)号：CN109786376A

公开(公告)日：2019-05-21

申请号：CN201910024910.6

申请日：2019-01-11

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 张春福 ,  张苇杭 ,  张家祺 ,  陈大正 ,  张进成 ,  郝跃

IPC: H01L27/06 ,  H01L21/82

Abstract: 本发明公开了基于单片异质集成的Cascode结构氮化镓高电子迁移率晶体管，主要解决现有Cascode结构氮化镓高电子迁移率晶体管不能单片集成的问题。其包括：衬底(1)、GaN缓冲层(2)、AlGaN势垒层(3)、Si有源层(4)，该AlGaN势垒层(3)的中间刻有隔离槽，用于对GaN高电子迁移率晶体管和Si金属氧化物半导体场效应晶体管进行电气隔离；Si有源层(4)印制到隔离槽一侧的AlGaN势垒层(3)的上面，形成硅与氮化镓异质集成的单片芯片。本发明增强了器件的可靠性，缩小了微系统的体积尺寸，提高了芯片集成度，可用于电源转换器、反相器进行电源控制与转换的场景。

公开(公告)号：CN118213404A

公开(公告)日：2024-06-18

申请号：CN202410255674.X

申请日：2024-03-06

Applicant: 西安电子科技大学广州研究院

Inventor： 张苇杭 ,  刘茜 ,  吴银河 ,  冯欣 ,  刘志宏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种增强型p沟道氮化镓场效应晶体管及其制备方法，结构包括：衬底层、GaN缓冲层、i‑GaN沟道层、第一AlN层、InAlN势垒层、第二AlN层和p‑GaN层形成的台面结构；p‑GaN层上表面两侧区域分别设置有源、漏电极；两电极之间的部分表面区域通过刻蚀多个平行于源漏沟道的凹槽形成有多个T型Fin结构；凹槽的刻蚀深度达到i‑GaN沟道层且不超过该层下表面；在整个台面结构上表面和侧面覆盖有栅介质层，栅介质层覆盖T型Fin结构的表面、侧面和各凹槽的底部表面；源漏电极表面的栅介质层上设置有开孔；在T型Fin结构的表面、侧面和各凹槽的底部表面的栅介质层上设置有一层栅电极。本发明能增强栅极控制能力，降低漏电，抑制短沟道效应，可调控阈值电压，提升器件性能。