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公开(公告)号：CN112349781A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011220341.1
申请日：2020-11-05
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/80 , H01L29/06 , H01L27/02 , H01L21/336
Abstract: 本发明公布了一种异质集成二极管的SiC MOSFET器件，其特征在于，包括自下而上依次设置有漏极、N+衬底、N‑外延层、P阱区的元胞结构；所述P阱区的表面设置有金属源极；所述N‑外延层的表面设置有半导体异质结结构；所述半导体异质结结构正面与金属源极连接；所述半导体异质结结构的两侧设置有栅极结构；所述栅极结构位于金属源极和N‑外延层之间；所述P阱区中具有N阱区；所述元胞结构最外侧的P阱区中还具有P+区，所述P+区和N阱区的引出端均与金属源极相连。本发明同时实现MOSFET正向导通特性和异质结二极管的反向续流特性，制备工艺与现有技术具有高度兼容性。
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公开(公告)号：CN109950302A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910301459.8
申请日：2019-04-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/16 , H01L29/739
Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及本发明一种高压碳化硅IGBT的软穿通结构，通过在P+注入层和N-漂移层之间设置N型缓冲层，并将N型缓冲层分为两层或两层以上不同的区域，针对每层区域设置不同的掺杂浓度；本发明低浓度的N型缓冲层可以把耗尽层边界在N型缓冲层中的扩展速度大幅度减慢，从而使得关断瞬态电学特性很软；在正向导通模式，N型缓冲层可以调整集电极的空穴注入效率，减小动态关断过程中的功率损耗；因此，所述软穿通碳化硅IGBT结构在抑制较高的dv/dt,di/dt电磁干扰噪音及关断功率损耗折中方面有很大优势；同时，软穿通结构IGBT高电阻率N-漂移层厚度较薄，其正向导通压降与穿通结构一样较低。
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公开(公告)号：CN113644137B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202110879170.1
申请日：2021-08-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/868 , H01L29/861 , H01L29/06
Abstract: 本发明公布了一种大功率快恢复二极管结构，其特征在于，从上至下依次设置有第一电极层、第二导电类型的导通二区、第一导电类型的阻断层、第一导电类型的导通三区和第二电极层，所述导通二区的上表面嵌入多个第二导电类型的导通一区，多个所述导通一区间隔设置；所述导通一区和导通二区的上表面与第一电极层接触；所述导通二区的下表面与阻断层接触；所述阻断层与导通三区之间还设置有第一导电类型的过渡区；所述过渡区的下表面与导通三区连接；所述过渡区的上表面及侧面与阻断层连接。本发明高度集成，可以改善二极管阻断区载流子的分布，在提升快恢复二极管的反向恢复特性的前提下降低其正向导通压降。
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公开(公告)号：CN112349770B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202011059251.9
申请日：2020-09-30
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/06 , H01L21/8258
Abstract: 本发明公布了一种碳化硅功率器件复合终端结构，其特征在于，包括器件元胞和复合终端，所述复合终端包括斜面刻蚀工艺形成的结终端延伸结构和离子注入工艺形成的结终端延伸结构。本发明还公开一种碳化硅功率器件复合终端结构的制备方法。本发明采用现有的工艺技术的同时提高了终端的耐压，进一步提高器件的可靠性和稳定性。
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公开(公告)号：CN112349770A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011059251.9
申请日：2020-09-30
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/06 , H01L21/8258
Abstract: 本发明公布了一种碳化硅功率器件复合终端结构，其特征在于，包括器件元胞和复合终端，所述复合终端包括斜面刻蚀工艺形成的结终端延伸结构和离子注入工艺形成的结终端延伸结构。本发明还公开一种碳化硅功率器件复合终端结构的制备方法。本发明采用现有的工艺技术的同时提高了终端的耐压，进一步提高器件的可靠性和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111969054A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010841224.0
申请日：2020-08-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/744 , H01L29/745 , H01L29/06 , H01L21/332
Abstract: 本发明提供了一种逆导型SiC GTO半导体器件及其制备方法，属于高压电力电子技术领域。该半导体结构包括：第一掺杂类型P+注入层，第二掺杂类型N+注入层，第一掺杂类型P缓冲层，第一掺杂类型P-漂移层，第二掺杂类型N基区，第二掺杂类型隔离N基区201-2，以及第一掺杂类型P+阳极层；将普通GTO正向导通和PiN二极管反向续流的功能集成在一种半导体器件中，与两种器件并联使用相比，封装可靠性高，并且可大幅节省芯片面积，降低连接寄生阻抗，提高器件开关速度，同时避免模块式封装体积大、功率密度低的缺点；其制备方法在普通GTO工艺流程基础上加入少量步骤即可完成。
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公开(公告)号：CN114220860B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202111484626.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种单片集成反向续流二极管的高可靠性平面栅SiC MOSFET器件结构及其制备方法，所述平面栅SiC MOSFET器件的元胞结构包括：漏极金属、N+衬底、N‑漂移区，所述N‑漂移区的顶部设有电流扩散层一和电流扩散层二，所述电流扩散层一中设有P型屏蔽区和P+区；所述电流扩展层由电流扩散层一和电流扩散层二构成，电流扩散层二层位于P型屏蔽层和P+区之间；所述元胞结构的N‑漂移区顶部设有P‑base区，P‑base区内还设有N+区以及P+区，N+区以及P+区与源极金属相连。本发明改善了器件的反向恢复能力，避免了体二极管导通而引起的双极性退化，提高器件的可靠性。
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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：CN114256355B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202111674256.7
申请日：2021-12-31
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/40 , H01L21/336
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种具有源极场板的高可靠性平面型分裂栅SiC MOSFET器件，元胞结构包括：漏极金属、N+衬底、N‑漂移区，N‑漂移区的顶部设有电流扩散层；N‑漂移区顶部设有P‑base区，P‑base区内还设有N+区和P+区，N+区以及P+区与源极金属相连；栅极结构包括多晶硅栅极与栅极氧化物、隔离填充层、绝缘层，所述栅极氧化物位于所述多晶硅栅极与源极金属、P‑base区、N+区、P+区和电流扩散层之间；电流扩散层通过栅极氧化物与源极金属相连；本发明在不削弱传统平面栅SiC MOSFET性能的情况下，改善了器件的高频品质优值(HF‑FOMs,High‑Frequency Figure‑of‑Merits)和动态工作性能。
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公开(公告)号：CN112289857A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011203998.7
申请日：2020-11-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/74 , H01L29/744 , H01L29/06
Abstract: 本发明公布了一种具有双基区，双发射区的新型SiC GTO器件，垂直方向从阳极至阴极依次包括：P+发射区、N型基区、P‑型漂移区、P型缓冲区及N+型衬底；且P+发射区连接器件阳极，N型基区连接器件门极，N+型衬底连接器件阴极；所述N型基区在纵向上至少为1层结构；所述P+发射区在纵向上至少为1层结构。本发明具有注入效率高，电流增益大，门极电流稳定性高，所需驱动电流小，驱动功率小等优点，适用于高压、高脉冲电流的应用场合。
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