公开(公告)号：CN116314315A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310211021.7

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

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

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

Abstract: 本发明提供了一种基于GaN衬底的pGaN增强型HEMT器件结构及其制备方法，该器件结构包括：衬底结构，所述衬底结构包括第一衬底以及沿远离所述第一衬底的方向上依次形成于所述第一衬底上的缓冲层、GaN层；肖特基势垒二极管，所述肖特基势垒二极管包括形成于所述GaN层内的p+掺杂区和形成于所述p+掺杂区内的n+掺杂区，所述p+掺杂区与所述n+掺杂区接触形成PN结以构成所述肖特基势垒二极管；隔离层，形成于所述GaN层上，且覆盖所述p+掺杂区与所述n+掺杂区；pGaN增强型HEMT器件，形成于部分所述隔离层上；其中，所述p+掺杂区及所述n+掺杂区分别与阳极及阴极电性连接，且所述阳极与所述pGaN增强型HEMT器件的源极电性连接；所述阴极与所述pGaN增强型HEMT器件的漏极电性连接。

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：CN116246956A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310219238.2

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

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

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

Abstract: 本发明提供了一种用于氮化物半导体器件的钝化层的制备方法，包括：将待钝化的样品传至经预处理的反应腔中，并对反应腔进行第一处理；在反应腔中通入前驱体气体，使其吸附在样品表面；在反应腔中通入惰性气体进行吹扫；在反应腔中通入氮氢混合气体，并形成氮氢等离子体，使其与吸附在样品表面的前驱体气体发生反应生成第一钝化层；在反应腔中通入惰性气体，对多余的氮氢等离子体和反应副产物进行吹扫；在反应腔中通入惰性气体，形成第二等离子体，对第一钝化层进行处理，增加其致密度；在反应腔中通入惰性气体，对多余的第二离子体进行吹扫；重复上述步骤，以获得目标厚度的第一钝化层。

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：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：CN116247095A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310211026.X

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

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

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/06 ,  H01L29/267

Abstract: 本发明提供了一种基于SiC衬底的pGaN增强型HEMT器件结构及其制备方法，该器件结构包括：衬底，包括分别形成于所述衬底第一区域与第二区域的p+掺杂区与n+掺杂区；其中，所述第一区域与第二区域为沿所述衬底表面相对的两侧区域；肖特基势垒二极管，所述p+掺杂区与所述n+掺杂区接触形成PN结以构成所述肖特基势垒二极管；隔离层，形成于所述衬底上，且覆盖所述p+掺杂区与所述n+掺杂区；pGaN增强型HEMT器件，形成于部分所述隔离层上；其中，所述p+掺杂区及所述n+掺杂区分别与阳极及阴极电性连接，且所述阳极与所述pGaN增强型HEMT器件的源极电性连接；所述阴极与所述pGaN增强型HEMT器件的漏极电性连接。

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：CN116314318A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310211079.1

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

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

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

Abstract: 本法发明提供了一种具有防破坏性击穿功能的GaNHEMT器件结构，包括：衬底，且所述衬底上沿远离衬底的方向上依次形成有第一成核层、GaN缓冲层；pN二极管，所述pN二极管包括分别形成于所述GaN缓冲层表层第一区域与第二区域的p+掺杂区与N+掺杂区，以及分别形成于所述p+掺杂区与N+掺杂区上的阳极与阴极；其中，所述第一区域与第二区域为沿所述GaN缓冲层表面相对的两侧区域；GaNHEMT器件，形成于所述GaN缓冲层上；其中，所述pN二极管的击穿电压低于所述GaNHEMT器件的击穿电压。解决了当在GaNHEMT器件的源极与漏极之间施加大电压或者持续高压应力时，GaNHEMT器件会发生破坏性击穿的问题，从而实现了提高GaNHEMT器件可靠性的效果。