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公开(公告)号：CN108231882B
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN201810174890.6
申请日：2018-03-02
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/40
Abstract: 本发明公开了具有背场板结构的HEMT器件，由下至上依次包括硅衬底、GaN外延层、AlGaN势垒层、Si3N4钝化保护层；栅电极、源电极和漏电极设于AlGaN势垒层之上；所述硅衬底设有横截面为直角梯形的凹槽；所述凹槽开口向下，凹槽的顶部为GaN外延层的下表面；背场板结构设于硅衬底的部分下表面、凹槽的斜面、凹槽的部分顶部之上。本发明还公开了上述具有背场板结构的HEMT器件的制备方法。本发明利用衬底隔离及背场板技术，避免了器件的衬底击穿，提高了GaN HEMT器件的击穿电压，降低了栅极漏侧场强峰值，提高了器件的散热性能，对于实现高性能、高可靠性氮化镓基器件具有重要意义。
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公开(公告)号：CN109873034B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN201910223702.9
申请日：2019-03-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种沉积多晶AlN的常关型HEMT器件及其制备方法。所述HEMT功率器件主体采用外延硅衬底上的AlGaN/GaN异质结外延结构，包括由外延缓冲层，GaN沟道层，AlyGa1‑yN势垒层，并在外延硅衬底上依次生长形成，在AlyGa1‑yN势垒层上制作电极，所述电极包括栅电极、源电极和漏电极，栅电极制作于AlyGa1‑yN势垒层上，位于源电极和漏电极之间；在源电极和栅电极之间、栅电极和漏电极之间的AlyGa1‑yN势垒层上电极之外的区域形成一层多晶AlN层；所述HEMT功率器件为常关型。对于高性能、高可靠性氮化镓基器件的更广泛应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110010682B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN201910223719.4
申请日：2019-03-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/40 , H01L29/423 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有三明治结构的GaN‑HEMT器件及其制备方法。所述GaN‑HEMT器件包括外延层和电极，所述外延层包括GaN沟道层和AlyGa1‑yN势垒层，并自上而下排布；所述电极包括栅电极、源电极、漏电极和场板电极，场板电极和栅电极分别制作于外延层的上表面和下表面，场板电极延伸超过外延层的区域与栅电极相连接形成三明治结构，源电极和漏电极分别位于所述外延层的两端。在保证导电沟道完整性的同时，使器件的导电沟道受到下栅极和上场板的场效应控制。具有三明治结构的GaN‑HEMT器件提高了器件的击穿电压和栅压摆幅，提高了器件的线性度和耐压性能。
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公开(公告)号：CN109873034A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910223702.9
申请日：2019-03-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种沉积多晶AlN的常关型HEMT器件及其制备方法。所述HEMT功率器件主体采用外延硅衬底上的AlGaN/GaN异质结外延结构，包括由外延缓冲层，GaN沟道层，AlyGa1-yN势垒层，并在外延硅衬底上依次生长形成，在AlyGa1-yN势垒层上制作电极，所述电极包括栅电极、源电极和漏电极，栅电极制作于AlyGa1-yN势垒层上，位于源电极和漏电极之间；在源电极和栅电极之间、栅电极和漏电极之间的AlyGa1-yN势垒层上电极之外的区域形成一层多晶AlN层；所述HEMT功率器件为常关型。对于高性能、高可靠性氮化镓基器件的更广泛应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN108231877A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201711287917.4
申请日：2017-12-07
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/45
Abstract: 本发明公开了一种氮化镓电子器件的欧姆接触的制备方法，在氮气氛围下，采用激光扫描含钛金属电极，通过激光引发含钛金属电极与氮气的化学反应，形成氮化钛欧姆接触；单位面积含钛金属电极的总化学反应时间小于0.01s。本发明所获得的欧姆接触的接触电阻小，反应时间短，而且GaN薄膜材料的电性能不受影响。本发明是一种快速的氮化镓器件欧姆接触制备方法，对于实现高性能的氮化镓电子器件同时提高生产效率有重要的意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108550683B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201810611358.6
申请日：2018-06-14
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法。在MOCVD外延生长全结构LED之后，继续原位生长HEMT异质结结构，得到集成外延芯片。然后通过选区刻蚀后金属互联的方式将HEMT的漏电极与LED的P电极连接，再转移衬底，实现垂直LED结构。最后通过开孔刻蚀的方法引出HEMT的源、栅电极结构，并制备LED的N电极结构，最终实现HEMT与垂直结构LED的单片集成。该集成单元不仅能够实现大功率垂直结构LED的电压控制，而且能够充分发挥GaN功率器件高频、高功率的优势，有利于实现集成电路中的微型化、低成本、高效率的智能照明、智能显示及可见光通信系统。
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公开(公告)号：CN110010682A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910223719.4
申请日：2019-03-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/40 , H01L29/423 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有三明治结构的GaN-HEMT器件及其制备方法。所述GaN-HEMT器件包括外延层和电极，所述外延层包括GaN沟道层和AlyGa1-yN势垒层，并自上而下排布；所述电极包括栅电极、源电极、漏电极和场板电极，场板电极和栅电极分别制作于外延层的上表面和下表面，场板电极延伸超过外延层的区域与栅电极相连接形成三明治结构，源电极和漏电极分别位于所述外延层的两端。在保证导电沟道完整性的同时，使器件的导电沟道受到下栅极和上场板的场效应控制。具有三明治结构的GaN-HEMT器件提高了器件的击穿电压和栅压摆幅，提高了器件的线性度和耐压性能。
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公开(公告)号：CN109841676A
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201910215312.7
申请日：2019-03-21
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了辅助掺杂实现常关型GaN HEMT器件及其制备方法。该方法包括以下步骤：（1）在AlGaN势垒层上光刻栅电极接触窗口；（2）对栅电极接触窗口进行微刻蚀处理；（3）在光刻区域蒸镀金属镁；（4）剥离未曝光的光刻胶；（5）进行热掺杂处理；（6）沉积SiN钝化保护层；（7）采用光刻技术制备源漏栅电极；（8）制备欧姆接触电极、肖特基接触电极，得到GaN HEMT器件。本发明利用感应耦合等离子体刻蚀机对栅电极接触窗口区域进行微刻蚀处理辅助掺杂来实现常关型GaN HEMT器件。该制备方法有辅助掺杂效率高、器件性能稳定可重复的优点，对于实现高阈值电压大饱和电流常关型GaN HEMT器件有重要意义。
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公开(公告)号：CN108550683A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810611358.6
申请日：2018-06-14
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高电子迁移率晶体管与垂直结构发光二极管的单片集成方法。在MOCVD外延生长全结构LED之后，继续原位生长HEMT异质结结构，得到集成外延芯片。然后通过选区刻蚀后金属互联的方式将HEMT的漏电极与LED的P电极连接，再转移衬底，实现垂直LED结构。最后通过开孔刻蚀的方法引出HEMT的源、栅电极结构，并制备LED的N电极结构，最终实现HEMT与垂直结构LED的单片集成。该集成单元不仅能够实现大功率垂直结构LED的电压控制，而且能够充分发挥GaN功率器件高频、高功率的优势，有利于实现集成电路中的微型化、低成本、高效率的智能照明、智能显示及可见光通信系统。
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公开(公告)号：CN109887872B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN201910252334.0
申请日：2019-03-29
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01L21/67 , H01L21/3065 , H01L29/423 , H01L29/778 , H01J37/32
Abstract: 本发明公开了用于制备凹槽栅增强型器件的精准刻蚀装置及其刻蚀方法。本发明提供的装置包括电感耦合等离子体刻蚀腔、电流检测装置、电感线圈、射频源、机械泵及分子泵；电流检测装置与电感耦合等离子体刻蚀腔连接；电感线圈与电感耦合等离子体刻蚀腔连接；射频源与电感线圈连接；机械泵和分子泵与电感耦合等离子体刻蚀腔连接。该装置在制备HEMT器件的过程中，当显示电流为零时，二维电子气沟道被关断，达到刻蚀终点，避免过度刻蚀造成栅极漏电及损伤二维电子气沟道，实现精准刻蚀。本发明仅额外接一个电流检测装置，无需增添额外的操作步骤，即可实现精确刻蚀，操作简便，有利于提高增强型HEMT器件产品良率，具有很高的实用价值。
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