公开(公告)号：CN114374376B

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202210033085.8

申请日：2022-01-12

Applicant: 电子科技大学 ,  电子科技大学广东电子信息工程研究院

Inventor： 周琦 ,  党其亮 ,  李明哲 ,  杨文星 ,  罗志华 ,  邓超 ,  张波 ,  郭新凯

IPC: H03K7/08

Abstract: 本发明公开了一种高频硅基GaN单片集成PWM电路，基于P‑GaN栅增强型GaN集成工艺平台下的E‑mode GaN晶体管、2DEG电阻和MIM电容进行三级比较器等结构设计，并以此为基础实现迟滞比较器、锯齿波电路和整体PWM电路的设计。本发明基于增强型GaN晶体管进行三级比较器电路拓扑设计优化反馈回路，从而实现高鲁棒性锯齿波电路设计；PWM单片集成电路同时集成反馈电阻以及GaN MIM电容，极大减小电路设计中的寄生效应，可更容易满足PWM模块方案的高频需求。该电路方案不仅更易实现GaN功率芯片单片集成，而且可避免D‑mode N型沟道晶体管存在的栅极长期可靠性等问题。本发明提出的高频硅基GaN单片集成PWM电路为未来实现更加紧凑的功率转换解决方案提供基础。

公开(公告)号：CN114374376A

公开(公告)日：2022-04-19

申请号：CN202210033085.8

申请日：2022-01-12

Applicant: 电子科技大学 ,  电子科技大学广东电子信息工程研究院

Inventor： 周琦 ,  党其亮 ,  李明哲 ,  杨文星 ,  罗志华 ,  邓超 ,  张波 ,  郭新凯

IPC: H03K7/08

Abstract: 本发明公开了一种高频硅基GaN单片集成PWM电路，基于P‑GaN栅增强型GaN集成工艺平台下的E‑mode GaN晶体管、2DEG电阻和MIM电容进行三级比较器等结构设计，并以此为基础实现迟滞比较器、锯齿波电路和整体PWM电路的设计。本发明基于增强型GaN晶体管进行三级比较器电路拓扑设计优化反馈回路，从而实现高鲁棒性锯齿波电路设计；PWM单片集成电路同时集成反馈电阻以及GaN MIM电容，极大减小电路设计中的寄生效应，可更容易满足PWM模块方案的高频需求。该电路方案不仅更易实现GaN功率芯片单片集成，而且可避免D‑mode N型沟道晶体管存在的栅极长期可靠性等问题。本发明提出的高频硅基GaN单片集成PWM电路为未来实现更加紧凑的功率转换解决方案提供基础。

公开(公告)号：CN116316450B

公开(公告)日：2025-05-16

申请号：CN202310315607.8

申请日：2023-03-28

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周春华 ,  李明哲 ,  周琦 ,  李竞研 ,  杨文星 ,  罗华 ,  谢静宇 ,  张波

IPC: H02H7/20 ,  H02H5/04 ,  H01L23/34 ,  G01K13/00

Abstract: 本发明属于GaN功率电子技术领域，具体涉及一种具有嵌入温度监测单元的GaN器件的过温保护电路。本发明是基于内部嵌入分布式温度监测单元的GaN功率器件作过温保护设计，所以从结构上区别于其他电路，无需专门围绕GaN功率器件设计结温监测支路，在设计结构上更简便。其次，由于内部的温度监测单元直接集成在GaN器件热源热点(漂移区栅极漏侧)附近，因而温度监测单元直接体现热点的温度信息，相对比在GaN器件外部设计温度监测与保护电路，该设计电路温度监测准确度更高。同时，单片集成电路能够减小电路中互联引起的寄生效应，发挥GaN器件高频高速性能。

公开(公告)号：CN116316450A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310315607.8

申请日：2023-03-28

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周春华 ,  李明哲 ,  周琦 ,  李竞研 ,  杨文星 ,  罗华 ,  谢静宇 ,  张波

IPC: H02H7/20 ,  H02H5/04 ,  H01L23/34 ,  G01K13/00

Abstract: 本发明属于GaN功率电子技术领域，具体涉及一种具有嵌入温度监测单元的GaN器件的过温保护电路。本发明是基于内部嵌入分布式温度监测单元的GaN功率器件作过温保护设计，所以从结构上区别于其他电路，无需专门围绕GaN功率器件设计结温监测支路，在设计结构上更简便。其次，由于内部的温度监测单元直接集成在GaN器件热源热点(漂移区栅极漏侧)附近，因而温度监测单元直接体现热点的温度信息，相对比在GaN器件外部设计温度监测与保护电路，该设计电路温度监测准确度更高。同时，单片集成电路能够减小电路中互联引起的寄生效应，发挥GaN器件高频高速性能。

公开(公告)号：CN116153996A

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202310233217.6

申请日：2023-03-13

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  杨文星 ,  李明哲 ,  韩阳 ,  李竞研 ,  吴桐 ,  张波

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/423 ,  H01L29/417 ,  H01L29/40

Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有垂直复合钝化结构的GaN HEMT器件。本发明中带有(源)场板的GaN HEMT功率晶体管具有双层垂直复合钝化结构，利用具有高热导率的第一层介质材料和high k的第二层介质材料作为新型组合钝化设计，不同程度上改善了器件的自热效应，同时获得较高的电流开关比和良好的散热能力，首次实现了热特性和电特性的折中。本发明的有益效果：研究了具有不同垂直组合介质材料钝化层的GaN基功率场效应晶体管的电热特性，结果表明，与其他不同组合相比，由下层AlN、金刚石和上层HfO2组成的复合钝化层具有较高的ION/IOFF，而且热阻较小，晶格温度较低，为优化GaN HEMT的热设计提供一种具体技术方案。

公开(公告)号：CN116314263A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310209944.9

申请日：2023-03-07

Applicant: 电子科技大学

Inventor： 周琦 ,  韩阳 ,  潘超武 ,  陈匡黎 ,  廖志康 ,  杨文星 ,  李明哲

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/40 ,  H01L29/872

Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有台面终端复合结构的金刚石基垂直肖特基二极管。其结构包括：自下而上包括阳极金属、p+重掺杂衬底、本征漂移层、介质层、阴极金属、金刚石再生长层。本发明采用复合终端结构，金属场板结构调节优化主结处的电场；在金属场板末端介质层附近引入沟槽结构，来调节优化场板末端介质层和半导体表面的电场，并将击穿点转移到金刚石的拐角处；同时，利用本征金刚石高阻特性分担电场，从而降低介质层内的电场峰值，有效缓解边缘电场集中以及介质击穿问题。