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

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

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。

公开(公告)号：CN115954357A

公开(公告)日：2023-04-11

申请号：CN202310070433.3

申请日：2023-02-07

Applicant: 复旦大学

Inventor： 潘茂林 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  张鹏浩 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L27/06 ,  H01L21/8252

Abstract: 本发明提供了一种GaN HEMT功率器件与驱动模块的集成芯片，包括：衬底；衬底包括第一区域与第二区域；第一区域与第二区域沿第一方向依次排列；第一方向平行于衬底所在的平面；GaN HEMT功率器件与驱动模块；GaN HEMT功率器件与驱动模块分别形成于第一区域与第二区域；第一外延层与第二外延层；第一外延层与第二外延层沿远离衬底的方向上依次形成于衬底上，且位于驱动模块与衬底之间；其中，第一外延层是N+型掺杂、N‑型掺杂或N型掺杂，第二外延层是P+型掺杂。该技术方案解决了传统的GaN HEMT功率器件与驱动模块的互连方式存在的寄生电容电感的的问题，同时避免了集成之后的GaN HEMT功率器件与驱动模块，在GaN HEMT功率器件的高压应用中可能出现的背栅问题。

公开(公告)号：CN115548094A

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202211255239.4

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  潘茂林 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L21/335 ,  H01L29/778

Abstract: 本发明提供了一种增强型氮化镓晶体管，该晶体管包括：衬底，以及沿远离所述衬底方向形成于所述衬底上的成核层、缓冲层、沟道层、势垒层以及p‑GaN层；其中，所述p‑GaN层包括第一p‑GaN层以及第二p‑GaN层；所述第一p‑GaN层形成于栅极区域；所述第二p‑GaN层形成于非栅极区域；源极、漏极以及栅极，所述源极、所述栅极以及所述漏极分别形成于所述p‑GaN层上的源区、所述栅极区域以及漏区；所述栅极包括所述第一p‑GaN层以及形成于所述第一p‑GaN层顶端的栅金属层；以及钝化层，其中，所述第一p‑GaN层包括钝化了的Mg离子；以使得所述栅极在零栅压时不导通。该技术方案解决了如何避免第一p‑GaN层的刻蚀损伤的问题。

公开(公告)号：CN115547830A

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202211255255.3

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/778 ,  H01L27/085

Abstract: 本发明提供了一种氮化镓集成电路的制作方法，该方法包括：提供一衬底；在衬底上沿远离所述衬底的方向依次形成沟道层和势垒层；在势垒层表面沉积硬掩模；刻蚀硬掩模以在硬掩模上形成开孔；在开孔内外延p‑GaN层；在势垒层表面分别沉积金属材料并退火以形成源极和漏极；形成p‑GaN栅极；在p‑GaN栅极的顶端沉积钝化层；形成源极金属互连层与金属场板；源极金属互连层形成于源极的顶端，金属场板形成于p‑GaN栅极的顶端的钝化层的表面；金属场板与源极金属互连层连接；形成漏极金属互连层与栅极金属互连层。本发明提供的技术方案，通过选取外延p‑GaN的方法，有效避免了p‑GaN层的刻蚀工艺导致器件损伤的问题，实现了提升器件输出电流、降低动态导通电阻及提高功率管及栅驱动单元的可靠性的效果。

公开(公告)号：CN113964059A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111159636.7

申请日：2021-09-30

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王晨 ,  杨妍楠 ,  樊蓉 ,  张卫 ,  徐赛生

IPC: H01L21/67 ,  H01L21/02 ,  H01J37/32

Abstract: 本发明提供了一种氮化物半导体材料及其表面处理系统、方法，其中，表面处理系统，包括：气源模块、等离子体源模块、离子过滤部与反应腔；所述气源模块用于：先向所述等离子体源模块通入还原性气体，再在所述反应腔被吹扫后，向所述等离子体源模块通入氮基气体；所述等离子体源模块用于：在所述还原性气体被通入后，将所述还原性气体离子化；在所述氮基气体被通入后，将所述氮基气体离子化；所述离子过滤部用于：对离子化后的物质集合进行离子过滤，过滤后，氢的活性基团附着在材料表面，可与氧化层发生还原反应，在无损的情况下对氧化层进行处理，氮的活性基团附着在材料表面之后，可补充氮空位，减少悬挂键，提高表面质量。

公开(公告)号：CN116799054A

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202310646525.1

申请日：2023-06-02

Applicant: 复旦大学

Inventor： 潘茂林 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  张鹏浩 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  钱乐雯 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/36 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供了一种具有pGaN插入结构的GaNHEMT器件，包括：衬底、沟道层、势垒层、源极金属层、栅极以及漏极金属层；一个或两个以上的第一P型插入结构，形成于P‑GaN层与漏极金属层之间靠近P‑GaN层的一侧，贯穿势垒层，且伸入沟道层的表层中；两个以上的第一P型插入结构沿第二方向依次排列；其中，栅金属层连接P‑GaN层与第一P型插入结构；第一P型插入结构中离子的掺杂浓度低于p‑GaN层中离子的掺杂浓度；隔离层；形成于第一P型插入结构与沟道层和势垒层之间；其中，一个或两个以上的第一P型插入结构分别与沟道层形成一PN结。该技术方案解决了如何在提高器件的击穿电压的同时，充分发挥GaN本征击穿电场的全部潜力的问题。

公开(公告)号：CN116364538A

公开(公告)日：2023-06-30

申请号：CN202310440159.4

申请日：2023-04-23

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王强 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王路宇 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L21/28 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/51

Abstract: 本发明提供了一种增强型氮化镓功率器件的制备方法，包括：提供一衬底；形成缓冲层、沟道层、势垒层、源极金属层以及漏极金属层；缓冲层、沟道层以及势垒层沿远离衬底的方向上依次形成于衬底上；源极金属与漏极金属沿第一方向排列于势垒层表面；第一方向垂直于缓冲层、沟道层以及势垒层的堆叠方向；形成第一介质层；第一介质层形成于部分势垒层的表面；在部分势垒层表面的第一介质层中注入固定正电荷，并激活固定正电荷；形成栅金属层；栅金属层形成于栅极区域的势垒层的上方。本发明提供的技术方案，解决了如何提高增强型氮化镓功率器件的输出电流密度和驱动能力的问题。

公开(公告)号：CN115714134A

公开(公告)日：2023-02-24

申请号：CN202211255562.1

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  潘茂林 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L21/335 ,  H01L29/778

Abstract: 本发明提供了一种增强型p沟道氮化镓功率器件及其制备方法，在不对p‑GaN进行栅槽刻蚀的情况下即可实现p沟道增强型氮化镓晶体管，避免了栅刻蚀方法导致的沟道迁移率降低以及刻蚀表面形成的高密度陷阱态对p沟道增强型器件产生的负面影响，从而有效提高了增强型p沟道氮化镓晶体管的性能。

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

Inventor： 王强 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王路宇 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

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。

公开(公告)号：CN115985909A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202310185737.4

申请日：2023-03-01

Applicant: 复旦大学

Inventor： 潘茂林 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  张鹏浩 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L27/06 ,  H01L21/82 ,  H01L21/8252

Abstract: 本发明提供了一种GaN器件与SiC器件的集成芯片，包括：第一SiC衬底；GaN驱动电路，所述GaN驱动电路包括第一沟道层；所述第一沟道层外延形成于所述第一SiC衬底上，且直接接触所述第一SiC衬底；第一功率器件，所述第一功率器件与所述GaN驱动电路均形成于所述第一SiC衬底上；其中，所述第一SiC衬底的晶格常数适配于所述第一沟道层的晶格常数。本发明提供的技术方案，实现了GaN器件与SiC器件的集成的同时，保证了第一SiC衬底表面生长的第一沟道层的质量，实现了器件性能的提升。