公开(公告)号：CN107437566B

公开(公告)日：2020-06-16

申请号：CN201710623838.X

申请日：2017-07-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  吕建梅 ,  师通通 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有复合介质层(Composite Dielectric Layer，CDL)宽带隙纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS)及其制作方法，该器件主要是在器件栅电极下方漂移区侧壁形成半绝缘多晶硅层(SIPOS)和高介电常数(High K)介质层组成的复合介质层。器件关断时SIPOS柱与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的漂移区内电场分布均匀。同时，SIPOS柱与High K介质层共同辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，导通电阻降低。在器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN107046062B

公开(公告)日：2020-02-07

申请号：CN201710157716.6

申请日：2017-03-16

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  师通通 ,  吕建梅 ,  袁嵩 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有半绝缘多晶硅(SIPOS)层的纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS)，该器件主要的特征是在器件漂移区的侧壁形成SIPOS填充层，SIPOS填充层两端分别连接器件的栅漏两端。一方面，由于SIPOS层具有均匀的电阻率，在器件关断时，SIPOS上具有均匀的电场。根据电位移连续方程可知，器件漂移区上的电场受到SIPOS上均匀电场的调制变得更加均匀。并且SIPOS层使得VDMOS器件漂移区的耗尽增强，从而器件漂移区的掺杂浓度提高，使得器件在导通时具有较低的导通电阻。另一方面，在器件开态时，由于SIPOS层与器件漂移区表面具有电势差，使得器件漂移区存在多数载流子积累，从而使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN107644913A

公开(公告)日：2018-01-30

申请号：CN201710866957.8

申请日：2017-09-22

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  张琛 ,  袁嵩 ,  曹震 ,  赵逸涵 ,  师通通 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有高K电荷补偿纵向双扩散金属氧化物元素半导体场效应晶体管(VDMOS)，该结构主要是在器件栅电极下方的漂移区形成电荷补偿层并在侧壁填充高介电常数(High K)介质层。器件关断时电荷补偿层与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的漂移区内电场分布均匀。同时，电荷补偿层与High K介质层共同辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，降低了器件的导通电阻。器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN107579119A

公开(公告)日：2018-01-12

申请号：CN201710624384.8

申请日：2017-07-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  师通通 ,  吕建梅 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种复合介质层(Composite Dielectric Layer，CDL)纵向超结双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-VDMOS)及其制作方法，该器件主要是在器件栅电极下方漂移区侧壁形成半绝缘多晶硅层(SIPOS)和高介电常数(High K)介质层组成的复合介质层。器件关断时SIPOS柱与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的超结漂移区内电场分布均匀。同时，复合介质层和超结共同辅助耗尽超结漂移区，大幅提高了超结漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，降低了器件的导通电阻。器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN108198850B

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN201711437748.8

申请日：2017-12-26

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  师通通 ,  杨鑫 ,  杨银堂

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种高K介质(High‑K Dielectric Pillar，HK)沟槽横向超结双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应管(SJ‑LDMOS)及其制作方法。该器件主要是在SJ‑LDMOS器件的漏端区域形成具有深沟槽的高K介质层，深沟槽的高K介质层下端深入器件衬底上的外延层，上端与器件表面的漏电极相连接。在器件关断时高K介质层上具有均匀的电场从而可以调制器件的体内的电场分布，降低了器件漏端的纵向高峰电场，优化了器件的纵向电场分布；同时，高K介质层与宽带隙半导体材料衬底形成MIS电容结构，器件关断时能够有效地辅助耗尽衬底中的电荷，从而进一步优化了器件击穿电压与比导通电阻之间的矛盾关系。

公开(公告)号：CN107644913B

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN201710866957.8

申请日：2017-09-22

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  张琛 ,  袁嵩 ,  曹震 ,  赵逸涵 ,  师通通 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有高K电荷补偿纵向双扩散金属氧化物元素半导体场效应晶体管(VDMOS)，该结构主要是在器件栅电极下方的漂移区形成电荷补偿层并在侧壁填充高介电常数(High K)介质层。器件关断时电荷补偿层与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的漂移区内电场分布均匀。同时，电荷补偿层与High K介质层共同辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，降低了器件的导通电阻。器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN107437566A

公开(公告)日：2017-12-05

申请号：CN201710623838.X

申请日：2017-07-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  吕建梅 ,  师通通 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有复合介质层(Composite Dielectric Layer，CDL)宽带隙纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS)及其制作方法，该器件主要是在器件栅电极下方漂移区侧壁形成半绝缘多晶硅层(SIPOS)和高介电常数(High K)介质层组成的复合介质层。器件关断时SIPOS柱与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的漂移区内电场分布均匀。同时，SIPOS柱与High K介质层共同辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，导通电阻降低。在器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。

公开(公告)号：CN108565286A

公开(公告)日：2018-09-21

申请号：CN201711434029.0

申请日：2017-12-26

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  董自明 ,  师通通 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/08 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种高K介质(High-K Dielectric Pillar，HK)沟槽横向双扩散金属氧化物元素半导体场效应管(LDMOS)及其制作方法。该器件的主要是在漏端形成深槽高介电常数介质层，高K介质沟槽层的下端深入到器件衬底上方的外延层，上端与器件的漏电极相连接。HK介质沟槽与元素半导体材料衬底形成MIS电容结构，器件关断时能够有效地辅助耗尽器件衬底的电荷，使得具有低阻衬底的LDMOS可以获得高的击穿电压；而且器件反向耐压时，HK介质沟槽均匀的电场有效调制了器件体内的电场分布，降低了器件漏端的纵向高电场，提升了器件的击穿电压，解决了LDMOS随着漂移区长度增加击穿电压易饱和的问题。

公开(公告)号：CN108198850A

公开(公告)日：2018-06-22

申请号：CN201711437748.8

申请日：2017-12-26

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  师通通 ,  杨鑫 ,  杨银堂

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种高K介质(High-K Dielectric Pillar，HK)沟槽横向超结双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应管(SJ-LDMOS)及其制作方法。该器件主要是在SJ-LDMOS器件的漏端区域形成具有深沟槽的高K介质层，深沟槽的高K介质层下端深入器件衬底上的外延层，上端与器件表面的漏电极相连接。在器件关断时高K介质层上具有均匀的电场从而可以调制器件的体内的电场分布，降低了器件漏端的纵向高峰电场，优化了器件的纵向电场分布；同时，高K介质层与宽带隙半导体材料衬底形成MIS电容结构，器件关断时能够有效地辅助耗尽衬底中的电荷，从而进一步优化了器件击穿电压与比导通电阻之间的矛盾关系。

公开(公告)号：CN107591450A

公开(公告)日：2018-01-16

申请号：CN201710624383.3

申请日：2017-07-27

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  曹震 ,  师通通 ,  吕建梅 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种具有复合介质层(Composite Dielectric Layer，CDL)宽带隙半导体纵向超结双扩散金属氧化物半导体场效应管及其制作方法，该器件主要是在器件栅电极下方超结漂移区侧壁形成半绝缘多晶硅层(SIPOS)和高介电常数(High K)介质层组成的复合介质层。在器件关断时SIPOS柱与High K介质上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的超结漂移区内的电场分布均匀。同时，宽带隙超结漂移区与复合介质层共同辅助耗尽超结漂移区，大幅度提高了器件超结漂移区的耗尽能力，使得器件的漂移区掺杂浓度增加；在器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。