公开(公告)号：CN111370470B

公开(公告)日：2021-06-08

申请号：CN202010169775.7

申请日：2020-03-12

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  杨秀 ,  黄芃 ,  魏鹏程 ,  陈匡黎 ,  李翔宇 ,  王景海 ,  韩晓琦 ,  陈万军 ,  张波

IPC: H01L29/10 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

Abstract: 本发明设计涉及半导体器件技术领域，具体为一种氮化镓MIS栅控混合沟道功率场效应晶体管以及其制造方法。本发明采用了利用平面二位电子平面道以及准垂直U形氮化镓体材料沟道结合成的混合沟道技术，分别利用二维电子气的快速开关特性以及氮化镓体材料的大电流特性提升器件的导通特性；同时在异质外延氮化镓衬底上，通过引入P型氮化镓调制区实现对器件关断状态下的耗尽耐压与电场调制，提升器件击穿电压。本发明充分利用了氮化镓材料的体材料特性与由III‑V族半导体材料极化效应所产生二维电子气的优越性提升了氮化镓器件的导通性能，为实现大电流、耐高压以及快速开关特性的氮化镓功率场效应管器件提供了出色的解决方案。

公开(公告)号：CN111293176B

公开(公告)日：2021-04-20

申请号：CN202010115155.5

申请日：2020-02-25

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  董志文 ,  魏鹏程 ,  马骁勇 ,  熊娓 ,  杨秀 ,  刘熙 ,  陈万军 ,  张波

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20

Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及GaN纵向逆导结场效应管。本发明利用器件顶层两个背靠背的PN结形成JFET结构来控制沟道的开启和关断，且利用肖特基金属淀积在一侧的P‑GaN上形成逆导二极管的阳极。通过适当的控制沟道宽度和PN结的掺杂浓度可以实现对器件阈值电压的控制。另外，位于肖特基阳极下方的浮空P型GaN埋层在GaN漂移区引入了反偏PN结，该反偏PN结在承受反向耐压时其耗尽区不断扩展使该器件体内电场分布均匀，有效降低器件内部最大峰值电场。本发明的有益效果为，在正向开关工作状态下，具有阈值电压可调，导通电阻低、饱和电流大、关态耐压高和低功耗等优点；在逆导工作状态下，具有开启电压低、导通电阻低，反向耐压大和低功耗等优点。

公开(公告)号：CN111370470A

公开(公告)日：2020-07-03

申请号：CN202010169775.7

申请日：2020-03-12

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  杨秀 ,  黄芃 ,  魏鹏程 ,  陈匡黎 ,  李翔宇 ,  王景海 ,  韩晓琦 ,  陈万军 ,  张波

IPC: H01L29/10 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

Abstract: 本发明设计涉及半导体器件技术领域，具体为一种氮化镓MIS栅控混合沟道功率场效应晶体管以及其制造方法。本发明采用了利用平面二位电子平面道以及准垂直U形氮化镓体材料沟道结合成的混合沟道技术，分别利用二维电子气的快速开关特性以及氮化镓体材料的大电流特性提升器件的导通特性；同时在异质外延氮化镓衬底上，通过引入P型氮化镓调制区实现对器件关断状态下的耗尽耐压与电场调制，提升器件击穿电压。本发明充分利用了氮化镓材料的体材料特性与由III-V族半导体材料极化效应所产生二维电子气的优越性提升了氮化镓器件的导通性能，为实现大电流、耐高压以及快速开关特性的氮化镓功率场效应管器件提供了出色的解决方案。

公开(公告)号：CN111293176A

公开(公告)日：2020-06-16

申请号：CN202010115155.5

申请日：2020-02-25

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  董志文 ,  魏鹏程 ,  马骁勇 ,  熊娓 ,  杨秀 ,  刘熙 ,  陈万军 ,  张波

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20

Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及GaN纵向逆导结场效应管。本发明利用器件顶层两个背靠背的PN结形成JFET结构来控制沟道的开启和关断，且利用肖特基金属淀积在一侧的P-GaN上形成逆导二极管的阳极。通过适当的控制沟道宽度和PN结的掺杂浓度可以实现对器件阈值电压的控制。另外，位于肖特基阳极下方的浮空P型GaN埋层在GaN漂移区引入了反偏PN结，该反偏PN结在承受反向耐压时其耗尽区不断扩展使该器件体内电场分布均匀，有效降低器件内部最大峰值电场。本发明的有益效果为，在正向开关工作状态下，具有阈值电压可调，导通电阻低、饱和电流大、关态耐压高和低功耗等优点；在逆导工作状态下，具有开启电压低、导通电阻低，反向耐压大和低功耗等优点。

公开(公告)号：CN111341850A

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN202010180348.9

申请日：2020-03-16

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  魏鹏程 ,  董志文 ,  马骁勇 ,  熊娓 ,  杨秀 ,  刘熙 ,  陈万军 ,  张波

IPC: H01L29/80 ,  H01L29/20 ,  H01L29/47 ,  H01L29/45 ,  H01L29/417

Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及GaN纵向逆导结场效应管。本发明利用器件顶层两个背靠背的PN结形成JFET结构来控制沟道的开启和关断。肖特基金属和欧姆金属分别淀积在相邻两个JFET区上形成源极，利用源极肖特基金属形成逆导二极管的阳极，漏极金属为逆导二极管的阴极。通过适当的控制欧姆接触JFET区的沟道宽度和PN结的掺杂浓度可以实现对器件阈值电压的控制。本发明的有益效果为，在正向开关工作状态下，具有阈值电压可调，导通电阻低、饱和电流大、关态耐压高和低功耗等优点；在逆导工作状态下，具有开启电压低、导通电阻低，反向耐压大和低功耗等优点。