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公开(公告)号：CN113964034B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111006450.8
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/335 , H01L21/02 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及一种基于衬底背面GeSnSi外延层的硅基AlGaN/GaNHEMT及制备方法，该制备方法包括步骤：S1、在Si衬底的背面生长至少一层GeSnSi外延层；S2、在所述Si衬底的正面依次生长AlN成核层、AlGaN阶变层、GaN缓冲层和AlGaN势垒层，形成硅基AlGaN/GaN HEMT器件；S3、对所述硅基AlGaN/GaN HEMT器件进行降温处理。该制备方法在Si衬底的背面设置至少一层GeSnSi外延层，GeSnSi的热膨胀系数比Si大，当生长完AlGaN/GaN HEMT器件进行降温的过程中，由于GeSnSi的热膨胀系数更大，会在衬底中引入一定的压缩应力，对于硅基AlGaN/GaNHEMT器件中的拉伸应力起到一定的抵消作用，从而达到降低翘曲的目的，提高材料的成品率。
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公开(公告)号：CN116913947A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310712538.4
申请日：2023-06-15
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/329 , H01L29/872
Abstract: 本发明公开了一种应用于太赫兹频段的GaN肖特基二极管，包括：衬底；缓冲层，叠加在衬底之上；n+GaN层，叠加在缓冲层之上；空气槽，通过刻蚀缓冲层和n+GaN层形成；渐变n‑GaN漂移层，叠加在空气槽的第一侧的n+GaN层上；渐变n‑GaN漂移层的掺杂浓度由下至上逐渐降低；阳极电极，制备在渐变n‑GaN漂移层上；阴极电极，制备在空气槽的第一侧的n+GaN层上，且与渐变n‑GaN漂移层和阳极电极隔开；金属桥接结构，一端搭接在阳极电极上，另一端搭接在空气槽的第二侧的n+GaN层上，以在GaN肖特基二极管中形成空气桥。该GaN肖特基二极管可用于太赫兹频段。
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公开(公告)号：CN115233304A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210688350.6
申请日：2022-06-17
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于AlPN缓冲层的自支撑GaN薄膜的制备方法，包括以下步骤：在Si衬底上外延生长AlN成核层；在AlN成核层上外延生长AlPN缓冲层；在AlPN缓冲层上外延生长GaN层；利用碱性显影溶液剥离AlPN缓冲层，得到自支撑的GaN薄膜。本发明通过在Si衬底上生长AlPN作为缓冲层，一方面，由于AlPN与AlN之间的晶格失配极小，可以实现缓冲层与GaN层之间的晶格完全匹配，降低了Si基GaN由于晶格失配带来的位错，提高了Si基GaN的晶体质量；另一方面，由于AlPN缓冲层很容易在碱性显影溶液中溶解，可以更方便剥离得到自支撑的GaN薄膜。
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公开(公告)号：CN114525585A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210009987.8
申请日：2022-01-05
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明涉及一种采用预铺Ga层在金刚石上外延β‑Ga2O3薄膜的制备方法及结构，方法包括：制备衬底层(1)；在所述衬底层(1)上制备预铺Ga层(2)；在所述预铺Ga层(2)上制备薄膜层(3)。本发明解决了高温下无法在金刚石衬底层上外延β‑Ga2O3的问题。本发明通过引入预铺Ga层，极大减少了氧气对衬底的刻蚀作用。同时显著提升外延β‑Ga2O3层质量，降低了外延β‑Ga2O3层的位错与缺陷，显著提高氧化镓外延层的热导率，对后续的氧化镓异质外延与大功率以及高频电力电子器件提供了良好的材料性能支撑。
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公开(公告)号：CN113964179A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111006471.X
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及一种基于包裹埋层和扩散阻挡层的Si基AlGaN/GaN HEMT及制备方法，Si基AlGaN/GaN HEMT，包括依次层叠的Si衬底、扩散阻挡层、AlN成核层、AlGaN阶变层、GaN缓冲层和AlGaN势垒层，其中，Si衬底中设置有N型埋层和隔离层，隔离层设置在Si衬底和N型埋层之间且包裹N型埋层。该AlGaN/GaN HEMT在Si衬底中设置N型埋层和隔离层，隔离层不会将N型埋层中的N型杂质完全掩蔽，N型杂质可以扩散进入Si衬底，从而抵消上层结构中Al扩散引入Si衬底的P型沟道浓度，从而提高衬底电阻率，降低器件的射频损耗；同时在Si衬底和AlN成核层之间设置扩散阻挡层，扩散阻挡层可以实现阻挡Al原子扩散的作用，从而降低衬底中的P型导电掺杂，提高衬底的电阻率，进而降低了衬底的射频损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113921376A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111004389.3
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明涉及一种硅基GaN薄膜及其外延生长方法，外延生长方法包括步骤：S1、往反应室中通入三甲基铝和氨气，在目标温度和目标气体流量下对Si衬底进行预处理；S2、在预处理后的所述Si衬底上外延生长AlN成核层；S3、在所述AlN成核层上生长AlGaN缓冲层；S4、在所述AlGaN缓冲层上生长GaN层。该外延生长方法先对Si衬底进行预处理，然后外延生长外延层，预处理会对Si衬底起到保护作用，使得Si衬底的表面更加平整，有利于之后AlN成核层淀积过程中Al原子的迁移，使之更容易到达平衡位置，此时AlN成核层更倾向于二维模式的生长，从而AlN成核层上的外延层也更倾向于二维模式的生长，有利于阻挡位错的延伸，得到的外延层也会更加平整，有利于提高外延GaN晶体的质量。
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公开(公告)号：CN118156120A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410153227.3
申请日：2024-02-02
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L21/02 , H01L21/265 , H01L29/06 , H01L29/78 , H01L29/66
Abstract: 本发明涉及一种晶格匹配的GaN器件及其制备方法，制备方法包括：使用目标处理工艺向SiC衬底中注入惰性气体离子，使得所述惰性气体离子在所述SiC衬底中形成间隙式杂质；在所述SiC衬底上制备GaN外延层。本发明通过在SiC衬底的内部注入惰性气体离子，使得惰性气体离子在SiC衬底中形成间隙式杂质，从而改变SiC衬底的晶格常数，使得SiC衬底的GaN外延层的晶格常数匹配，直接有效的抑制了位错缺陷产生，提高了GaN器件的性能和可靠性。
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公开(公告)号：CN113937161B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111006463.5
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/10 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及一种带有包裹埋层的Si基AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管及制备方法，高电子迁移率晶体管包括依次层叠的Si衬底、AlN成核层、AlGaN阶变层、GaN缓冲层和AlGaN势垒层，其中，所述Si衬底中设置有N型埋层和隔离层，所述隔离层设置在所述Si衬底和所述N型埋层之间且包裹所述N型埋层。该高电子迁移率晶体管在Si衬底中设置N型埋层和隔离层，隔离层不会将N型埋层中的N型杂质完全掩蔽，N型杂质可以扩散进入Si衬底，从而抵消上层结构中Al扩散引入Si衬底的P型沟道浓度，从而提高衬底电阻率，降低器件的射频损耗。
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公开(公告)号：CN113964179B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202111006471.X
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及一种基于包裹埋层和扩散阻挡层的Si基AlGaN/GaN HEMT及制备方法，Si基AlGaN/GaN HEMT，包括依次层叠的Si衬底、扩散阻挡层、AlN成核层、AlGaN阶变层、GaN缓冲层和AlGaN势垒层，其中，Si衬底中设置有N型埋层和隔离层，隔离层设置在Si衬底和N型埋层之间且包裹N型埋层。该AlGaN/GaN HEMT在Si衬底中设置N型埋层和隔离层，隔离层不会将N型埋层中的N型杂质完全掩蔽，N型杂质可以扩散进入Si衬底，从而抵消上层结构中Al扩散引入Si衬底的P型沟道浓度，从而提高衬底电阻率，降低器件的射频损耗；同时在Si衬底和AlN成核层之间设置扩散阻挡层，扩散阻挡层可以实现阻挡Al原子扩散的作用，从而降低衬底中的P型导电掺杂，提高衬底的电阻率，进而降低了衬底的射频损耗。
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公开(公告)号：CN115274660A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210762293.1
申请日：2022-06-30
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L27/092 , H01L21/86 , H01L29/205 , H01L29/06
Abstract: 本发明公开了一种基于AlPN/GaPN异质结的CMOS晶体管及其制备方法，所述晶体管包括自下而上依次设置的衬底、第一AlN层、第二AlN层、GaN缓冲层以及SiN隔离层，其中，SiN隔离层上开设有P‑HEMT有源区凹槽和N‑HEMT有源区凹槽；P‑HEMT有源区凹槽内自下而上依次设置有第一AlPN势垒层、第一GaPN沟道层和第一GaN帽层；N‑HEMT有源区凹槽内自下而上依次设置有第二GaPN沟道层、第二AlPN势垒层和第二GaN帽层；第一GaN帽层上表面设置有相互间隔的第一源极、第一漏极和第一栅极；在第二GaN帽层上表面设置有相互间隔的第二源极、第二漏极和第二栅极。本发明的AlPN/GaPN异质结可以实现晶格匹配，异质结的面内应力均可得到有效缓解，能够有效提升二维电子气的电学性能。
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