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公开(公告)号：CN113611741B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202110879949.3
申请日：2021-08-02
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/40 , H01L29/423
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有多鳍状结构的GaN HMET(高电子迁移率晶体管)器件。本发明主要特征在于：在器件导通时，沿器件垂直方向，多个间断分布的鳍状GaN层四周均有电子积累层，沿器件横向方向，GaN沟道层与势垒层异质界面存在高浓度与高迁移率的二维电子气(2DEG)，二者均有利于提高器件的导通电流，降低导通电阻；通过鳍状GaN层与势垒层形成的异质结构引入二维空穴气(2DHG)，切断了源极与二维电子气之间垂直方向的导电路径，实现了增强型GaN HMET器件；区别于传统GaN HMET中栅源之间大的横向距离，源极位于鳍状GaN顶部，减小了器件面积；位于源栅结构一侧的终端区域可降低栅边缘电场尖峰并引入新的电场尖峰，有利于提高器件耐压。
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公开(公告)号：CN113594248B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202110879952.5
申请日：2021-08-02
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/872
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有集成续流二极管的双异质结GaN HEMT器件。通过嵌入具有极化结的肖特基势垒二极管(SBD)进行反向续流，与外部反向并联续流二极管的器件相比，该结构在降低器件反向导通压降和寄生效应的同时，显著减小了整个器件的面积；在正向阻断状态，AlGaN/GaN HEMT两个异质界面处留下带有正/负电性的固定极化电荷削弱电场尖峰，改善电场集中效应，调制器件漂移区电场，实现漂移区电场近似矩形的分布，提高器件击穿电压；在器件导通状态，利用二维电子气(2DEG)传输电流，降低导通电阻。
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公开(公告)号：CN115831744A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211402574.2
申请日：2022-11-10
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种采用选择性外延工艺的GaN HEMT器件的制造方法。该制造方法中，先在Uid‑GaN层上外延介质并结合光刻、刻蚀工艺形成介质硬掩膜，在此结构上选择性外延生长P‑GaN层和P++‑GaN层，不仅实现了P‑GaN栅结构，而且为B电极欧姆接触的形成提供了条件，最后实现具有极化结的增强型器件。相较于利用部分或全部刻蚀P‑GaN层来实现极化结和增强型的技术，本发明采用选择性外延工艺，避免了刻蚀工艺引入的晶格损伤，降低界面态密度，减少了其对2DEG迁移率的影响。
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公开(公告)号：CN115312516A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211051682.X
申请日：2022-08-30
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L27/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有集成续流二极管的横向增强型氧化镓场效应晶体管。栅源极电压为零时，栅源极金属与氧化镓半导体之间功函数差耗尽导电沟道，实现常关的增强型器件。在正向导通时，栅极所加电压大于阈值电压，晶体管开启；源极电压为零，源极金属与氧化镓半导体之间功函数差耗尽导电沟道，集成二极管关断。在反向续流时，所加源极电压使耗尽区变窄，集成二极管导通，具有低的开启电压；当源极电压进一步增加，沟道侧壁形成高浓度电子积累层，实现低的导通压降。相比垂直分立场效应晶体管需要与续流二极管封装成芯片或模块，本发明的横向功率器件易于集成，场效应晶体管和集成二极管工艺兼容，有利于广泛应用于功率集成电路中，减少寄生参数和模块体积。
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公开(公告)号：CN113130627B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110393954.3
申请日：2021-04-13
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/10 , H01L29/423 , H01L29/78 , H01L29/861 , H01L27/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种集成沟道二极管的碳化硅鳍状栅MOSFET。本发明的主要特征在于：具有沟槽结构，且在沟槽区底部集成了沟道二极管，当器件处于反向续流工作模式时，沟道二极管导通实现续流功能，降低了反向导通压降并有效抑制体二极管的导通，消除双极退化带来的影响；采用鳍状栅结构，保证沟槽下方P区域良好接地，使沟槽底部氧化层的峰值电场低于临界击穿值，提高器件在阻断工作模式下的可靠性；位于沟槽内的两个对称鳍状栅，以及位于鳍状栅下方的沟槽底部第三导电材料，构成复合分离栅结构，降低栅漏电容，减少开关损耗，使器件在高频应用中更具优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111933711B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202010831004.X
申请日：2020-08-18
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种集成了SBD的超结MOSFET。本发明相对与传统结构，具有以下几个特点：一、器件采用双槽结构，分别为槽栅结构和肖特基槽型结构，肖特基槽型结构的槽侧壁引入肖特基接触，能够有效节省版图面积和增大续流能力；二、双槽下方引入横向伸长的P型屏蔽层对双槽进行保护，可以抑制集成肖特基二极管的反向泄漏电流，并避免肖特基接触和槽栅底部提前击穿，有效提高击穿电压；三、漂移区采用了超结结构，有效地克服了P型屏蔽层带来的小电流能力问题。本发明的有益效果为，相对于传统集成SBD的SiC MOSFET结构，本发明能够节省版图面积、增强续流能力和抑制体二极管开启能力，同时具有更低的导通压降和更高的击穿电压。
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公开(公告)号：CN114447101A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210078228.7
申请日：2022-01-24
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种集成续流沟道二极管的垂直GaN MOSFET。本发明主要特征在于：MOSFET源极与漏极分别同时作为续流二极管的阳极与阴极，源极槽与P型GaN阻挡层之间的漂移区作为续流二极管的沟道；相比于传统MOSFET，集成续流沟道二极管具有更低的反向续流开启电压、更小的反向导通损耗及更优良的反向恢复特性；相比于集成肖特基二极管，集成的续流沟道二极管具有更低的泄漏电流、更好的温度特性以及更高的击穿电压；正向阻断时，P型GaN埋层结构有效降低了栅极与源极凹槽附近的电场尖峰，因此本发明具有更高的击穿电压，相较于并联二极管实现续流的方案，有利于减小器件面积和寄生参数以及降低正向传导与反向传导时的导通电阻。
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公开(公告)号：CN113078211B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110317460.7
申请日：2021-03-25
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/06 , H01L27/12
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种集成MOS自适应控制SOI LIGBT。本发明的主要特征在于：在SOI LIGBT阴极侧集成2个MOS管，且通过氧化隔离槽互相隔离。MOS管通过电气连接可实现自适应控制SOI LIGBT。正向导通时，集成MOS自适应控制SOI LIGBT寄生二极管开启，增强电导调制效应，降低器件导通压降，增加器件饱和电流；短路状态下，集成MOS自适应控制SOI LIGBT寄生二极管截止，抑制闩锁效应，提高器件的抗短路能力。本发明的有益效果为，相对于传统SOI LIGBT结构，本发明具有更低的导通压降、更高的饱和电流以及更长的短路耐受时间。
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公开(公告)号：CN109119462B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201810992057.2
申请日：2018-08-29
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/423 , H01L29/78
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种碳化硅沟槽MOS器件。本发明主要特征在于：采用T字形槽栅结构，辅助耗尽漂移区，提高漂移区浓度，减小导通电阻，同时提高击穿电压；采用P型埋层作为缓冲层，降低饱和电流，提高抗短路能力。相比于传统的碳化硅沟槽MOS器件，本发明不仅具有更低的导通电阻、更高的击穿电压，而且具有更好的抗短路能力。
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公开(公告)号：CN111816698B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202010898990.0
申请日：2020-08-31
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种集成有齐纳二极管和集电极PMOS结构的功率器件。相比传统结构，本发明在集电极端引入自适应性PMOS结构，在发射极端引入齐纳二极管结构。正向导通时，集电极端PMOS沟道关闭，而此时齐纳二极管反向偏置但并未击穿，因此新器件可获得低的正向导通压降。关断过程中，集电极PMOS沟道随集电极电压上升而自适应性开启，而齐纳二极管也会进入反向击穿导通状态，形成发射极端抽取空穴的额外通路，二者共同加速器件关断以降低关断损耗。同时，齐纳二极管反向击穿导通时会将浮空的P区电势钳位，有利降低器件米勒电容；而且器件处于短路状态时，齐纳二极管处于反向击穿导通，可降低饱和电流密度以提高器件抗短路能力。
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