宽禁带半导体元胞结构及半导体器件

    公开(公告)号:CN119653812A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411756036.2

    申请日:2024-12-02

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 魏进 杨俊杰 常昊

    Abstract: 本申请涉及半导体领域,公开了一种宽禁带半导体元胞结构及半导体器件,其中,宽禁带半导体元胞结构包括:衬底、外延层和空穴注入层;外延层包括沿第一方向层叠设置的异质结结构、空穴收集层和空穴阻挡层;空穴注入层层叠设置于外延层;源极设置于异质结结构背向衬底的一侧,衬底浮空设置;漏极设置于异质结结构背向衬底的一侧。用以解决现有技术元胞结构击穿电压低,且元胞结构的稳定性差的问题,通过衬底浮空设置,使得漏极和源极之间泄漏电流路径在元胞结构内被延长,从而降低半导体器件的击穿电压;并通过空穴注入层、空穴收集层、空穴阻挡层共同作用,使空穴积累在空穴收集层中,并屏蔽积累的负电荷,抑制衬底效应,提高元胞结构的稳定性。

    一种高稳定性的GaN双向器件
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119486218A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202410173780.3

    申请日:2024-02-07

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 魏进 杨俊杰 常昊

    Abstract: 本发明公开了一种高稳定性的GaN双向器件,包括衬底和在衬底上依次层叠的过渡层、缓冲层、背势垒层、沟道层和势垒层,第一和第二栅极分别制备在第一和第二空穴注入层上,第一和第二空穴注入层位于势垒层上;第一和第二源极采用欧姆接触制备在势垒层上,位于第一和第二空穴注入层的两侧;第一源极、第一空穴注入层、第二空穴注入层、第二源极彼此之间由钝化层隔离;从能带角度看,所述背势垒层的价带顶要低于沟道层的价带顶,从而阻挡空穴注入到衬底中。该器件具有双向导通、双向耐压的功能,能有效抑制表面陷阱和衬底效应带来的电流崩塌效应,使器件具有高动态稳定性、低动态导通电阻;衬底可以与任一源级相连,也可以电学浮空以提高器件击穿电压。

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