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公开(公告)号：CN112185959B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202010887541.6
申请日：2020-08-28
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L27/092 , H01L29/20 , H01L29/417 , H01L29/423 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及一种与GaN HEMT电力电子器件单片集成的CMOS反相器及制备方法，该CMOS反相器包括：衬底、复合缓冲层、沟道层、复合势垒层、P‑InGaN层、PMOS源电极、PMOS漏电极、PMOS绝缘介质层54、PMOS栅电极、NMOS源电极、NMOS漏电极、NMOS绝缘介质层、NMOS栅电极和互联金属。该CMOS反相器在复合势垒层上制备P‑InGaN层，可以产生空穴，耗尽复合势垒层和沟道层之间的二维电子气，与复合势垒层的界面处形成二维空穴气，从而形成PMOS的导电沟道，提高了PMOS器件的输出电流。
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公开(公告)号：CN111640650B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202010361191.X
申请日：2020-04-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种Si衬底AlN模板的制备方法及Si衬底GaN外延结构的制备方法，该Si衬底AlN模板的制备方法包括：选取Si衬底；在Si衬底上生长AlN成核层；通过所述AlN成核层向所述Si衬底注入离子。本发明在Si衬底上制备AlN成核层之后，便通过AlN成核层向Si衬底进行离子注入和向AlN成核层注入离子，这种方式所注入的离子种类可以得到扩展，还可以降低Si/AlN界面处载流子的浓度和AlN成核层里的载流子浓度，从而降低Si衬底AlN模板的射频损耗，提高使用此Si衬底AlN模板制作的GaN微波器件的特性，以满足GaN微波器件在航空航天、雷达、移动通信等领域的应用需求。另外，使用所述Si衬底AlN模板制备GaN器件外延结构，其设计具有更多自由度。
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公开(公告)号：CN110718591B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN201911097995.7
申请日：2019-11-12
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种基于凹槽型保护环结构的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管器件及制作方法，主要解决现有技术击穿电压较低，可靠性较差的问题。其自下而上包括衬底(1)、成核层(2)、缓冲层(3)、插入层(4)、势垒层(5)，势垒层(5)上方设有阳极(7)和阴极(8)，势垒层(5)中的阳极下方刻有深度为10～15nm，宽度为1～3μm的凹槽，形成凹槽型保护环(6)，该阳极与阴极之间为钝化层(9)。本发明由于在势垒层中设有凹槽型保护环，降低了阳极下方边缘电场峰值，提高了击穿电压，且工艺简单、成品率高和可靠性好，可作为大功率系统以及开关应用的基本器件。
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公开(公告)号：CN114944391A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210568477.4
申请日：2022-05-23
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L27/07 , H01L29/47 , H01L21/8252
Abstract: 本发明公开了一种双向耐压单向导通功率开关器件，主要解决传统氮化镓基功率开关器件存在的只能单向阻断的问题，其自下而上包括：衬底、过渡层、沟道层和势垒层，势垒层上部设有P型块、介质块与栅极，势垒层上部的左、右侧边缘分别设有阴极和漏极；阴极与P型块之间的势垒层和沟道层内设有由n个大小相同且平行排列的矩形槽所组成的凹槽；凹槽内部及部分势垒层上部设有由n个大小相同的T型金属条所构成的肖特基电极；该肖特基电极既与漏极、栅极构成HEMT晶体管，又与阴极构成二极管，形成由HEMT晶体管与二极管复合而成的开关器件结构。本发明能提升器件的双向阻断能力和可靠性，可作为电力电子系统的基本器件。
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公开(公告)号：CN112216739B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202010864740.5
申请日：2020-08-25
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/20 , H01L29/06 , H01L23/373
Abstract: 本发明涉及一种低热阻硅基氮化镓微波毫米波器件材料结构及制备方法，该器件材料结构包括：硅衬底层(1)；高热导率介质层(2)，位于所述硅衬底层(1)的上表面，且与所述硅衬底层(1)之间形成凹凸不平的第一图案化界面；缓冲层(3)，位于所述高热导率介质层(2)的上表面，且与所述高热导率介质层(2)之间形成凹凸不平的第二图案化界面；沟道层(4)，位于所述缓冲层(3)的上表面；复合势垒层(5)，位于所述沟道层(4)的上表面。该低热阻硅基氮化镓微波毫米波器件材料结构中，高热导率介质层与硅衬底层以及缓冲层之间均形成凹凸不平的图案化界面，增大了界面的接触面积，降低了界面热阻，从而减小了器件的热阻，提高了器件的散热性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111668101B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202010496654.3
申请日：2020-06-03
Applicant: 西安电子科技大学
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。
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公开(公告)号：CN114420748A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111301947.2
申请日：2021-11-04
Applicant: 西安电子科技大学广州研究院
IPC: H01L29/205 , H01L29/15 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种基于p‑InGaN/GaN超晶格结构的增强型GaN器件及其制备方法，该器件自下而上依次包括：衬底、缓冲层、第一UID‑GaN层、势垒层，势垒层的左右两侧上表面设有源电极和漏电极；其中，源电极和漏电极中间的势垒层上依次向上设有第二UID‑GaN层、p‑InGaN/GaN超晶格层以及栅电极；第一UID‑GaN层的部分上表面、势垒层以及p‑InGaN/GaN超晶格层上均设有钝化层；源电极、漏电极以及栅电极上均设有互连金属。本发明提供的器件结构降低了杂质散射对载流子迁移率的影响，提高了空穴迁移率，增加了空穴浓度，提高了器件阈值电压，进而提升了器件可靠性，为实现高性能GaN基电力电子器件和集成电路夯实了基础。
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公开(公告)号：CN113555330A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110626720.9
申请日：2021-06-04
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L29/20 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种背通孔增强散热的氮化镓材料结构及其制备方法，该结构自下而上依次包括衬底层，成核层，过渡层，缓冲层，沟道层，复合势垒层以及位于复合势垒层上的金属电极；其中，衬底层背面至复合势垒层上设有若干通孔；衬底层背面、通孔的内壁以及底部均设有互联金属层；通孔内还淀积有高热导率材料。本发明提供的背通孔增强散热的氮化镓材料结构由于采用背通孔内淀积高热导率材料的结构，既扩大了高热导率材料层和衬底之间传热的表面积，又通过高热导率材料增强了衬底散热，减小了器件的热阻，从而提高了器件的散热性能。
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公开(公告)号：CN113013242A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110129625.8
申请日：2021-01-29
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/423
Abstract: 本发明公开了一种基于n‑GaN栅的p沟道GaN基异质结场效应晶体管，自下而上包括：衬底、缓冲层、势垒层以及p‑GaN层；其中，p‑GaN层的上表面两侧设有源电极和漏电极，p‑GaN层的上表面中间刻有栅槽；栅槽被n‑GaN材料填充；n‑GaN材料高出栅槽，高出部分分别向源电极和漏电极所在方向延伸，且不与源电极、漏电极相接触；n‑GaN材料的上表面设有栅电极；p‑GaN层、n‑GaN材料、源电极、漏电极以及栅电极的上表面均覆盖有钝化层；该场效应晶体管还包括：穿过钝化层分别与源电极、漏电极以及栅电极相接的互连金属。本发明能够调控器件阈值电压，改善p沟道增强型GaN器件的功率损耗和泄漏电流。
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公开(公告)号：CN112185959A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010887541.6
申请日：2020-08-28
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L27/092 , H01L29/20 , H01L29/417 , H01L29/423 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及一种与GaN HEMT电力电子器件单片集成的CMOS反相器及制备方法，该CMOS反相器包括：衬底、复合缓冲层、沟道层、复合势垒层、P‑InGaN层、PMOS源电极、PMOS漏电极、PMOS绝缘介质层54、PMOS栅电极、NMOS源电极、NMOS漏电极、NMOS绝缘介质层、NMOS栅电极和互联金属。该CMOS反相器在复合势垒层上制备P‑InGaN层，可以产生空穴，耗尽复合势垒层和沟道层之间的二维电子气，与复合势垒层的界面处形成二维空穴气，从而形成PMOS的导电沟道，提高了PMOS器件的输出电流。
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