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公开(公告)号：CN116259659A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202210346188.X
申请日：2022-03-31
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/40 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及一种AlGaN/GaN垂直型高电子迁移率晶体管及其制作方法，解决了传统的AlGaN/GaN垂直型器件在使用时，存在较低的耐压以及较高的导通损耗的技术问题。本发明晶体管包括：衬底、漏极、N型漂移区11、GaN沟道层7和AlGaN势垒层；N型漂移区11为氮化镓外延层；在AlGaN势垒层上表面形成源区；设置在源区内的源极；在N型漂移区11上部形成P型阻挡层9；通过对N型漂移区11、GaN沟道层7和AlGaN势垒层中部贯通刻蚀形成介质沟槽；设置在介质沟槽内壁的二氧化硅10薄氧化层和SIPOS场板；位于两个SIPOS场板之间的二氧化硅10和多晶硅8；设置在多晶硅8上方的栅极；位于栅极上表面的钝化层；两个源极共接。
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公开(公告)号：CN113707708B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202110843929.0
申请日：2021-07-26
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种结型积累层增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管,该晶体管在AlGaN层和GaN层表面生长积累介质层，相应分别与欧姆源极、欧姆漏极相接；在栅源区域积累介质层上生长外延层，外延层的左端和右端通过离子注入形成P+区和N+区；并通过欧姆接触在外延层左端N+区上方形成外延栅极，右端P+区上方形成外延漏极；欧姆漏极与外延漏极通过导线连接，作为器件的漏极；肖特基栅极与外延栅极通过导线连接，作为器件的栅极；当栅极加正电压时，积累介质层在GaN层中产生大量电子与二维电子气连接，形成导通沟道，实现了器件增强型；器件反向偏置时，通过AlGaN外延层可优化内部电场，使电场分布更均匀，可大幅度提高器件的击穿电压。
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公开(公告)号：CN110021660A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910304396.1
申请日：2019-04-16
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/10 , H01L21/335
Abstract: 本发明提出了一种AlGaN/GaN异质结垂直型场效应晶体管及其制作方法，该器件的主要特点是采用了特殊的漂移区即由N型漂移区与N+电流通道组成，同时利用AlGaN/GaN异质结形成的二维电子气和N+电流通道构造了新的电流通道，并且采用了P型屏蔽层。在正向导通时，P型屏蔽层几乎不会影响N+电流通道，可以获得较低的导通电阻。在器件关断时，随着漏极电压的升高，P型屏蔽层附近的耗尽区扩展，N+电流通路被夹断后，漂移区承担反向偏压，可以获得较高的击穿电压，因此弱化了击穿电压与漂移区浓度之间的矛盾关系。结合以上优势，与传统垂直型场效应晶体管相比，本发明提出的结构能承受更高的耐压，同时具有更低的导通损耗。
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公开(公告)号：CN110021660B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201910304396.1
申请日：2019-04-16
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/10 , H01L21/335
Abstract: 本发明提出了一种AlGaN/GaN异质结垂直型场效应晶体管及其制作方法，该器件的主要特点是采用了特殊的漂移区即由N型漂移区与N+电流通道组成，同时利用AlGaN/GaN异质结形成的二维电子气和N+电流通道构造了新的电流通道，并且采用了P型屏蔽层。在正向导通时，P型屏蔽层几乎不会影响N+电流通道，可以获得较低的导通电阻。在器件关断时，随着漏极电压的升高，P型屏蔽层附近的耗尽区扩展，N+电流通路被夹断后，漂移区承担反向偏压，可以获得较高的击穿电压，因此弱化了击穿电压与漂移区浓度之间的矛盾关系。结合以上优势，与传统垂直型场效应晶体管相比，本发明提出的结构能承受更高的耐压，同时具有更低的导通损耗。
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公开(公告)号：CN113707708A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110843929.0
申请日：2021-07-26
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种结型积累层增强型A l GaN/GaN高电子迁移率晶体管,该晶体管在A l GaN层和GaN层表面生长积累介质层，相应分别与欧姆源极、欧姆漏极相接；在栅源区域积累介质层上生长外延层，外延层的左端和右端通过离子注入形成P+区和N+区；并通过欧姆接触在外延层左端N+区上方形成外延栅极，右端P+区上方形成外延漏极；欧姆漏极与外延漏极通过导线连接，作为器件的漏极；肖特基栅极与外延栅极通过导线连接，作为器件的栅极；当栅极加正电压时，积累介质层在GaN层中产生大量电子与二维电子气连接，形成导通沟道，实现了器件增强型；器件反向偏置时，通过A l GaN外延层可优化内部电场，使电场分布更均匀，可大幅度提高器件的击穿电压。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109904216B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910080193.9
申请日：2019-01-28
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明提出了一种具有AlGaN/GaN异质结的垂直型场效应晶体管及其制作方法。该器件具有两个特点：一是将AlGaN/GaN异质结形成的二维电子气用于形成器件的横向低阻导电通道；二是在器件漂移区中引入纵向低阻导电通道。器件关断时，由于二维电子气引入了新的电荷，改变了器件中的电场分布，提高了击穿电压，同时缓解了击穿电压与漂移区浓度之间的矛盾关系。器件导通时，由于新的导电通道改变了传统垂直型场效应晶体管的电流分布，使得在漂移区浓度较低的情况下也能实现较低的导通电阻。结合以上优势，在相同漂移区长度的情况下，本发明具有更高的耐压和更低的导通损耗。
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公开(公告)号：CN113707709B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202110845349.5
申请日：2021-07-26
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有积累层外延栅极MIS结构AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法,该器件设置积累介质层覆盖AlGaN层表面以及GaN层表面，分别与欧姆源极、欧姆漏极相接；积累介质层上方生长外延层，外延层左端和右端通过离子注入形成P+区和N+区；N+区上方形成外延栅极，作为器件的栅极，外延层右端上方形成外延漏极；欧姆漏极与外延漏极通过导线连接，作为器件的漏极；当该器件正向工作时，可通过积累介质层在GaN层表面产生大量电子，该积累电子与二维电子气相连，构成导通沟道，使得器件具有较低的比导通电阻；器件关断时，积累层电子消失，部分的二维电子气类似于分区掺杂的作用，可显著改善器件的电场分布，大幅度提高器件的击穿电压。
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公开(公告)号：CN113707709A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110845349.5
申请日：2021-07-26
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种具有积累层外延栅极M I S结构A l GaN/GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法,该器件设置积累介质层覆盖A l GaN层表面以及GaN层表面，分别与欧姆源极、欧姆漏极相接；积累介质层上方生长外延层，外延层左端和右端通过离子注入形成P+区和N+区；N+区上方形成外延栅极，作为器件的栅极，外延层右端上方形成外延漏极；欧姆漏极与外延漏极通过导线连接，作为器件的漏极；当该器件正向工作时，可通过积累介质层在GaN层表面产生大量电子，该积累电子与二维电子气相连，构成导通沟道，使得器件具有较低的比导通电阻；器件关断时，积累层电子消失，部分的二维电子气类似于分区掺杂的作用，可显著改善器件的电场分布，大幅度提高器件的击穿电压。
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公开(公告)号：CN109888010B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910079724.2
申请日：2019-01-28
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L21/335
Abstract: 本发明提出了一种具有P型屏蔽层的AlGaN/GaN异质结垂直型场效应晶体管及其制作方法，该器件的主要特点是采用了P型屏蔽层，同时利用AlGaN/GaN异质结的二维电子气和特殊的漂移区形成电流的低阻导电通道。由于P型屏蔽层的作用，可以减小沟道的浓度以获取合适的阈值电压。器件关断时，P型屏蔽层有效降低了栅介质层中的峰值电场，提高了器件的可靠性，二维电子气引入了新的电荷，改变了器件中的电场分布，提高了击穿电压，同时弱化了击穿电压与漂移区浓度之间的矛盾关系。器件导通时，由于新的导电通道改变了传统垂直型场效应晶体管的电流分布，使得在漂移区浓度较低的情况下也能实现较低的导通电阻。
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公开(公告)号：CN109904216A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910080193.9
申请日：2019-01-28
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明提出了一种具有AlGaN/GaN异质结的垂直型场效应晶体管及其制作方法。该器件具有两个特点：一是将AlGaN/GaN异质结形成的二维电子气用于形成器件的横向低阻导电通道；二是在器件漂移区中引入纵向低阻导电通道。器件关断时，由于二维电子气引入了新的电荷，改变了器件中的电场分布，提高了击穿电压，同时缓解了击穿电压与漂移区浓度之间的矛盾关系。器件导通时，由于新的导电通道改变了传统垂直型场效应晶体管的电流分布，使得在漂移区浓度较低的情况下也能实现较低的导通电阻。结合以上优势，在相同漂移区长度的情况下，本发明具有更高的耐压和更低的导通损耗。
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