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公开(公告)号：CN116314318A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310211079.1
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
Abstract: 本法发明提供了一种具有防破坏性击穿功能的GaNHEMT器件结构，包括：衬底，且所述衬底上沿远离衬底的方向上依次形成有第一成核层、GaN缓冲层；pN二极管，所述pN二极管包括分别形成于所述GaN缓冲层表层第一区域与第二区域的p+掺杂区与N+掺杂区，以及分别形成于所述p+掺杂区与N+掺杂区上的阳极与阴极；其中，所述第一区域与第二区域为沿所述GaN缓冲层表面相对的两侧区域；GaNHEMT器件，形成于所述GaN缓冲层上；其中，所述pN二极管的击穿电压低于所述GaNHEMT器件的击穿电压。解决了当在GaNHEMT器件的源极与漏极之间施加大电压或者持续高压应力时，GaNHEMT器件会发生破坏性击穿的问题，从而实现了提高GaNHEMT器件可靠性的效果。
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公开(公告)号：CN116314317A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310211066.4
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/207
Abstract: 本发明提供了一种GaNHEMT器件，包括：GaNHEMT结构；其中，所述GaNHEMT结构的表层包括：第一区域、第二区域以及第三区域；所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域沿水平方向依次排列；p‑GaN材料层，包括：第一p‑GaN层与第二p‑GaN层；所述第一p‑GaN层形成于所述第二区域；所述第二p‑GaN层分布于所述第一区域与所述第三区域；其中，所述p‑GaN材料层中掺杂有镁离子，且仅所述第一p‑GaN层中的镁离子经激光选区退火的方式进行激活。本发明提供的技术方案解，决了刻蚀损伤的问题，避免了刻蚀对漂移区带来的损伤，同时也避免了导致器件退化。
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公开(公告)号：CN116313796A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310223423.9
申请日：2023-03-09
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L21/335 , H01L29/778 , H01L29/40 , H01L29/423 , H01L29/15
Abstract: 本发明提供了一种GaN HEMT器件及其制备方法，通过在隔离层上外延形成若干层超晶格结构，隔离层的第一部分缺失，使得若干层超晶格结构和隔离层之间形成空腔，位于空腔上方的若干层超晶格结构的部分形成超晶格纳米线，栅金属从四周包裹住超晶格纳米线，其中的每层超晶格结构均包括沿远离所述衬底方向依次形成的AlN层、GaN层；每层GaN/AlN超晶格结构对应形成一导电沟道，进而提高GaN HEMT器件的输出电流，同时，环形栅金属可以从四周完全关断若干层超晶格结构对应的所有导电沟道，提高了GaN HEMT器件的栅控能力以及开关性能，从而实现了提高GaN HEMT器件性能的效果。
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公开(公告)号：CN116247096A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310211034.4
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
Abstract: 本发明提供了一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT结构，包括：阳极、阴极及依次堆叠的衬底、分隔层、凹栅增强型GaN HEMT器件；其中：衬底为SiC，其中包含有P型掺杂区以及N型掺杂区，且P型掺杂区包裹N型掺杂区；凹栅增强型GaN HEMT器件包括在分隔层上依次形成的第一成核层、沟道层以及势垒层；势垒层上开设有第一凹槽，第一凹槽贯穿势垒层，第一凹槽内填充有栅介质层以及栅极金属以形成栅极；且栅极两侧的势垒层上分别形成有源极和漏极；其中：阳极与P型掺杂区电性连接，且阳极电性连接至源极；阴极与N型掺杂区电性连接，且阴极电性连接至漏极；其中：N型掺杂区覆盖漏极下方的区域，且延伸至栅极下方的区域；通过PN结可抑制器件的反向导通电流。
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公开(公告)号：CN116247094A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310211017.0
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
Abstract: 本发明提供了一种具有抑制衬底漏电结构的GaNHEMT器件，包括：衬底，以及形成于衬底上的缓冲层；第一P+型掺杂区与第一N+型掺杂区；其中，第一P+型掺杂区形成于缓冲层中；第一N+型掺杂区形成于部分第一P+型掺杂区的表层，且第一P+型掺杂区包裹第一N+型掺杂区；GaNHEMT结构；形成于缓冲层的顶端；其中，GaNHEMT结构包括栅极金属层与漏极金属层；栅极金属层与漏极金属层沿水平方向排列；其中，第一N+型掺杂区覆盖漏极金属层的下方区域，且延伸到第一掺杂区域；第一掺杂区域表征了栅极金属层与漏极金属层之间的下方区域。该方案解决了缓冲层产生漏电通道导致的器件的漏电流的加剧的问题，进而避免出现器件提前击穿现象，实现了器件性能的提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115548116A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211255558.5
申请日：2022-10-13
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种具有栅极保护功能的GaN HEMT器件结构，该器件包括：GaN HEMT器件；第一成核层；所述第一成核层形成于所述GaN HEMT器件上；以及形成于所述第一成核层上的PN二极管；其中，所述PN二极管包括：分别形成于所述第一成核层上的第一区域与第二区域的p+型GaN层与n+型GaN层；以及形成于所述GaN HEMT器件上的阴极与阳极，所述阴极与所述p+型GaN层相连，所述阳极与所述n+型GaN层相连；所述第一区域与所述第二区域沿第一方向相对，所述第一方向表征了纸平面上水平方向；其中，所述PN二极管的击穿电压小于所述GaN HEMT器件的击穿电压。本发明提供的技术方案解决了传统结构GaN HEMT器件的栅极容易被击穿的问题，实现了保护GaN HEMT器件不被破坏的技术效果。
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公开(公告)号：CN116613061A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310440155.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L21/285 , H01L29/51 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种栅介质层的制作方法，栅介质层形成于MIS‑HEMT器件中，包括：提供一MIS‑HEMT器件结构；MIS‑HEMT器件结构的表面包括一栅介质区域；提供第一前驱体与第二前驱体，并在栅介质区域吸附第一前驱体与第二前驱体，以形成第一栅介质层；利用氧气等离子体轰击第一栅介质层，以形成第二栅介质层；第二栅介质层表征了去除第一栅介质层中的第一杂质之后的栅介质层；第一杂质表征了形成第一栅介质层的表面缺陷的杂质；重复前述两个步骤N‑1次，直到生长出第一厚度的第二栅介质层为止；其中，每次生长的第一厚度的第二栅介质层均形成于前一次生长的第一栅介质层的表面；N为大于等于1的正整数。以解决如何减小AlGaN/GaNHEMTs中栅介质层的界面陷阱的问题。
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公开(公告)号：CN116504617A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310440157.5
申请日：2023-04-23
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L21/285 , H01L29/51 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明提供了一种介质层的制备方法，介质层形成于GaNHEMT功率器件中，包括：提供一待处理样品；待处理样品的表面包括介质生长区域；在介质生长区域生长第一厚度的介质层；利用氩气等离子体轰击介质层的表面；氩气等离子体用于轰击介质层的表面，以破坏介质层中的第一化学键；重复前述两个步骤N‑1次，直到生长出第二厚度的介质层为止；其中，每次生长的第一厚度的介质层均形成于前一次生长的介质层的表面；N为大于等于1的正整数。该技术方案解决了如何实现介质薄膜的低缺陷生长的问题，缓解了GaNHEMT器件电流崩塌现象，一定程度上避免了动态功耗增加，使得器件的输出电流减小、输出功率密度降低等问题，提高了器件的动态性能。
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公开(公告)号：CN116314319A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310219230.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06 , H01L29/423
Abstract: 本发明提供了一种增强型氮化镓功率器件，在p‑GaN层与栅极金属层之间设置栅介质层。由于栅介质层和p‑GaN层所具有的导带差可以提升AlGaN/GaN异质结处的势陷位置，使其进一步远离费米能级，从而可有效提高阈值电压，同时栅介质的引入可改善增强型氮化镓功率器件的栅漏电，解决现有的增强型氮化镓功率器件的栅压摆幅较小的问题。
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公开(公告)号：CN116314316A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310211027.4
申请日：2023-03-07
Applicant: 复旦大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
Abstract: 本发明提供了一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT结构，包括：阳极、阴极及依次堆叠的衬底、缓冲层、PN结、分隔层、凹栅增强型GaN HEMT器件；其中：PN结包括P型掺杂区以及N型掺杂区，且P型掺杂区包裹N型掺杂区；凹栅增强型GaN HEMT器件包括在分隔层上依次形成的第一成核层、沟道层以及势垒层；势垒层上开设有第一凹槽，第一凹槽贯穿势垒层，第一凹槽内填充有栅介质层以及栅极金属以形成栅极；且栅极两侧的势垒层上分别形成有源极和漏极；其中；阳极与P型掺杂区电性连接，且阳极电性连接至源极；阴极与N型掺杂区电性连接，且阴极电性连接至漏极；其中，N型掺杂区覆盖漏极下方的区域，且延伸至栅极下方的区域；通过PN结可抑制器件的反向导通电流。
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