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公开(公告)号：CN114388621A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210059843.3
申请日：2022-01-19
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/78 , H01L23/552 , H01L21/336
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种高抗辐射能力SiC MOSFET器件新结构，所述新型平面栅SiC MOSFET器件的元胞结构包括：漏极金属电极、N+型衬底和N‑漂移区；N‑漂移区(3)顶部设载流子存储层和P‑base区，载流子存储层一(4)中设P型阻挡区(6)和P+区(8)，载流子存储层二(41)位于P型阻挡区(6)与P+区(8)之间；P‑base区(5)内设N+区(7)和P+区(8)，N+区(7)和P+区(8)与源极金属电极(11)相连。本发明提高了SiC MOSFET器件的抗总剂量辐射(γ射线等)和抗单粒子辐射能力，可应用在航空航天等空间极端环境中。
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公开(公告)号：CN113241377A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110505208.9
申请日：2021-05-10
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/06 , H01L21/336
Abstract: 本发明公布一种提升耐高温和抗辐照能力的IGBT结构，包括有源区元胞结构和非有源区终端结构，所述有源区元胞结构包括：N型半导体衬底；形成于所述半导体衬底背面的多个柱形N型掺杂区；形成于所述柱形N型掺杂区背面的P型集电区；形成于所述P型集电区背面的集电极金属层；形成于所述半导体衬底正面的N型CS层；形成于所述N型CS层正面的P阱层；形成于所述P阱层正面的高掺杂P+区；形成于所述高掺杂P+区内的多个沟槽栅，所述沟槽栅正面的外侧设置有N+发射区；所述沟槽栅的的表面设置栅极金属层；所述高掺杂P+区和N+发射区的表面设置发射极金属层。本发明不仅可以减小器件的漏电流，还能提升器件的耐高温和抗辐射能力。
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公开(公告)号：CN112838084A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202110006704.X
申请日：2021-01-05
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公布了一种SiC GTO与MESFET集成结构，包括：第一导电类型的衬底，位于衬底上表面的漂移区；位于漂移区上表面的第一基区；贯穿第一基区的隔离沟槽，隔离沟槽将所述第一基区分隔为第一区域和第二区域；填充在隔离沟槽内的第一隔离层；位于第一区域的第二掺杂半导体层、门极金属；位于第二掺杂半导体层的上表面的阳极金属；位于衬底的下表面的阴极金属；位于第二区域内的第二隔离层，位于第二隔离层内的第一掺杂半导体层；位于第一掺杂半导体层上表面的漏极金属、栅极金属和源极金属；位于第二隔离层的上表面的两端的隔离环接地pad。本发明高度集成，可大幅提高芯片可靠性和开关速度，并且可以在原有SiC GTO制备工艺中同步制备MESFET，有效控制制作成本。
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公开(公告)号：CN112511028A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011350562.0
申请日：2020-11-26
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供一种基于GaN和Si器件混合的飞跨电容多电平逆变器及其控制方法，涉及多电平逆变器领域。该基于GaN和Si器件混合的飞跨电容多电平逆变器包括直流供电电源Vdc、直流稳压电容Cdc、第一飞跨电容Cf1、……、第二飞跨电容Cf2、……、第(n‑2)飞跨电容Cf(n‑2)、第一硅基器件SL1、第二硅基器件SL2、第一氮化镓基器件SH1、第二氮化镓基器件SH2、第三氮化镓基器件SH3、第四氮化镓基器件SH4、……、第(2n‑3)氮化镓基器件SH(2n‑3)、第(2n‑2)氮化镓基器件SH(2n‑2)和负载RL。本发明充分结合了Si基器件的大容量、低成本和宽禁带器件的低损耗、高频率的优势，能显著提高效率，而且大大降低成本和提高宽禁带器件应用功率等级，实现了性能与成本的折中优化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110224598B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910382361.X
申请日：2019-05-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明属于电力电子应用技术领域，具体涉及一种高可靠性恒流源电路拓扑及其控制方法，提出了在直流母线电源并联接入四个相同结构的正桥臂，分别桥臂一、桥臂二、桥臂三以及桥臂四，其中桥臂一和桥臂二、桥臂三和桥臂四两两互为冗余桥臂，能够在某一开关器件出现故障时，电流自动流入互为热备份的冗余桥臂对应开关器件，且电流连续且电流大小不会产生较大浮动；解决了若要在出现开关器件故障时，继续向负载提供恒定电流，就必须停电维修或更换故障器件，甚至更换整个恒流源电路，操作过程繁琐且需要较大的运营维护成本，整体可靠性低的问题。
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公开(公告)号：CN112038413A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010947612.7
申请日：2020-09-10
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/868 , H01L29/06
Abstract: 本发明公布了一种超结型快恢复二极管器件，自下而上包括阴极金属层、N+阴极区、N型缓冲层、P型区和阳极金属层，所述N型缓冲层和P型区之间还设置有由交替掺杂的P型柱区和N型柱区组成的超结结构。本发明改善硅基功率器件固有的通态压降与击穿电压之间的矛盾，实现对二极管器件击穿电压的提升，同时优化了其反向恢复特性。
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公开(公告)号：CN111141962A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN202010059525.8
申请日：2020-01-19
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种测量功率器件C-V曲线的测量电路，包括IGBT的三个端子，所述三个端子分别为集电极C、发射极E、门极G，所述集电极C和所述门极G之间的寄生电容为Cgc，所述发射极E和所述门极G之间的寄生电容为Cge，所述集电极C和所述发射极E之间的寄生电容为Cce；测量电路简洁易懂，有完善的保护电路，可以精确测量功率器件上的寄生电容关于直流偏置电压的C-V曲线，且所用的仪器设备相比较更为便宜。并且适用于测量高压偏置下的电容值。本发明不需要昂贵的测量仪器，仅需要阻抗分析仪或者RLC电桥即可测量。无源电路设计简单，并且设计有完善的保护电路，将高压和交流信号分开，能够保护仪器的功率器件，适用于高压测试场合。
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公开(公告)号：CN107437498B
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201710623958.X
申请日：2017-07-27
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明实施例提供一种碳化硅MOS结构栅氧制备方法及碳化硅MOS结构制备方法。方法包括：S10、在第一腔室中将碳化硅外延片通入温度为T1的硅烷气氛中t1分钟，使碳化硅外延片表面形成硅薄膜层；S20、在第二腔室中，将硅膜层在温度为T2的氧气氛中进行低温热氧化，热氧化时长为t2分钟，使硅膜层热氧化成二氧化硅层；S30、重复S10和S20，直到二氧化硅层的厚度达到预设阈值。本发明实施例通过重复多次形成硅膜和并将硅膜氧化成二氧化硅的过程，形成所需厚度的二氧化硅，从而有效提高了碳化硅MOS结构中栅氧的氧化程度，改善了SiC/SiO2界面态密度，从而提高了碳化硅器件MOS结构的沟道迁移率和可靠性。
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公开(公告)号：CN108172617A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711410556.8
申请日：2017-12-23
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L23/04 , H01L23/20 , H01L23/367 , H01L21/52 , H01L21/54
Abstract: 发明公布了一种圆形大尺寸IGBT芯片压接封装结构及制造方法，其包括自上而下依次设置的发射极端盖、发射极钼片、栅极弹簧针组件、栅极金属、发射极钼片定位架、柔软导电金属薄片、发射极金属、IGBT芯片、集电极金属、集电极带定位孔钼片、集电极端盖等。采用此压接封装结构，故障扇区隔离方法简单，只需更换故障区扇形导电钼片为绝缘片，并将芯片表面栅极金属特定连接处切断；器件通过集电极端盖和发射极端盖进行双面散热；无金属键合线及焊接界面，消除传统器件键合点和焊接层疲劳失效的瓶颈，对热机械疲劳的抵抗力较强；器件内部采用对称结构设计，降低内部各扇形分区杂散电感，使杂散电感分布趋于一致，减小模块的寄生参数，提高器件的电气性能。
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