公开(公告)号：CN116936632A

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN202210346196.4

申请日：2022-03-31

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  邢蓝天 ,  王彦东 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/40 ,  H01L21/336

Abstract: 一种具有辅助偏置电极的UMOSFET及其制作方法，旨在缓解沟槽拐角处的电场集中，同时降低器件的比导通电阻。本发明包括兼作漏区的N+型衬底、N+型衬底的上表面形成的N型外延层；N型外延层纵向刻蚀沟槽形成U形结构；沟槽两侧的N型外延层上部通过离子注入自下而上设置有P型基区和源区；沟槽内壁纵向范围覆盖有栅氧化层；沟槽内设置有“凸”字形辅助偏置电极、包裹在辅助偏置电极的第一多晶硅层间介质层以及偏置电极氧化层，栅极与辅助偏置电极下部上端面之间填充有第二多晶硅层间介质层；源区上表面覆盖有源极，两个源极共接。该器件可以同时获得更高的击穿电压和更低的导通损耗，实现击穿电压与比导通电阻之间的良好折衷。

公开(公告)号：CN114597259A

公开(公告)日：2022-06-07

申请号：CN202210337017.0

申请日：2022-03-31

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  唐春萍 ,  王彦东 ,  杨银堂

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/40 ,  H01L21/331

Abstract: 本发明涉及一种具有平面组合辅助电极结构的SOI LIGBT器件及其制备方法，以缓解SOI LIGBT器件难以兼顾较高击穿电压和较低的正向导通压降、比导通电阻的技术问题。该器件包括依次层叠的P型半导体材料衬底、SOI基及N型漂移区，N型漂移区一侧至另一侧依次形成有发射区、P型基区及N型缓冲层；P型基区至N型缓冲层之间依次形成多个递增的辅助电极结构；相邻两个辅助氧化层的下方设置有P柱；辅助电极结构及与辅助电极结构抵接的部分P柱形成平面组合辅助电极。该方法包括在SOI基上方掺杂形成N型漂移区和P型基区；在N型漂移区中形成P柱和N型缓冲层；P型基区与N型缓冲层之间形成辅助电极结构。

公开(公告)号：CN111755524B

公开(公告)日：2022-06-07

申请号：CN202010698250.2

申请日：2020-07-20

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  杨银堂

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/45 ,  H01L29/47 ,  H01L29/16

Abstract: 本发明公开一种肖特基积累层碳化硅横向场效应晶体管及其制作方法。该器件的特点在于：设置积累介质层，覆盖N型漂移区表面以及N+漏区表面左端区域，相应分别与欧姆栅极、欧姆漏极相接，积累介质层高于欧姆栅极和欧姆漏极；在积累介质层上形成碳化硅材料的外延层，并在外延层表面的左端和右端分别形成肖特基栅极和肖特基漏极，相应分别与欧姆栅极和欧姆漏极连接；所述外延层中在肖特基漏极下方区域的左侧通过离子注入形成N+区，N+区的左端不超出N+漏区左端对应的边界。本发明可以在漂移区中产生浓度较高的电子，大幅度降低器件的导通电阻；器件关断时，通过场板的作用能够有效降低栅极边缘的电场峰值，从而提高器件的击穿电压。

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

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  杨珞云 ,  杨银堂

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。

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

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  杨珞云 ,  杨银堂

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。

公开(公告)号：CN113270477A

公开(公告)日：2021-08-17

申请号：CN202110379146.1

申请日：2021-04-08

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  杨银堂

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

Abstract: 本发明公开一种降低主结体电场的积累场效应晶体管及其制作方法。该器件中设置积累介质层，覆盖P型基区与N+漏区之间的区域；设置半导体材料的外延层，覆盖所述积累介质层；积累栅极和积累漏极，分别位于外延层的左端侧面、右端侧面；欧姆栅极与积累栅极通过导线连接，整体作为器件的栅极；欧姆漏极与积累漏极通过导线连接，整体作为器件的漏极。积累介质层可在衬底表面引入高浓度电子形成器件的电流通道，降低器件的导通电阻，同时取消传统LDMOS器件中的N型漂移区，在衬底中引入了N型埋层，可降低主结处的体电场(Reduced Bulk Field，REBULF)，从而提升器件的击穿电压。

公开(公告)号：CN110047920B

公开(公告)日：2021-06-18

申请号：CN201910304397.6

申请日：2019-04-16

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  孙李诚 ,  王彦东 ,  杨银堂

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提出了一种横向结型栅双极晶体管(LJGBT)及其制作方法。该LJGBT器件基于LIGBT结构，使用结型栅代替绝缘栅，同时其栅结构与常规JFET的PN结栅结构类似，而其余部分则与常规LIGBT结构类似。相比于LIGBT，LJGBT器件结构中不存在寄生的NPN晶体管结构，有利于消除闩锁效应，增强了器件的稳定性；栅控方式由绝缘栅变为结型栅，不仅可以降低栅极工艺的复杂度，解决宽带隙半导体材料的氧化问题，还可以保留电压控制器件的优点，即具有高输入阻抗。该LJGBT器件尤其适用于低压大电流领域。

公开(公告)号：CN110224032B

公开(公告)日：2021-04-13

申请号：CN201910440263.7

申请日：2019-05-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  孙李诚 ,  杨银堂

IPC: H01L29/80 ,  H01L29/207 ,  H01L29/205 ,  H01L29/20 ,  H01L21/337

Abstract: 本发明提出了一种具有结型栅AlGaN/GaN异质结的横向晶体管及其制作方法。该横向晶体管中，外延层对应于栅极下方的区域通过离子注入形成P型区；靠近漏极一侧的外延层表面还通过异质外延形成AlGaN层与漏极相接，形成AlGaN/GaN异质结；栅极为结型栅，源极和漏极为欧姆接触。AlGaN/GaN异质结通过自发极化和压电极化效应在异质结界面处形成高密度二维电子气，从而使具有结型栅和AlGaN/GaN异质结的横向晶体管具有很低的导通电阻。氮化镓外延层与衬底之间的异质结优化了晶体管的纵向电场分布，提高了器件的击穿电压；同时，采用结型栅可以获得增强型器件。

公开(公告)号：CN110265485B

公开(公告)日：2021-01-01

申请号：CN201910440262.2

申请日：2019-05-24

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  孙李诚 ,  杨银堂

IPC: H01L29/812 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L21/338

Abstract: 本发明提出了一种具有肖特基势垒AlGaN/GaN异质结的横向晶体管及其制作方法。该结构的栅极采用金属‑半导体的整流接触，靠近漏极一侧的外延层表面还通过异质外延形成AlGaN层与漏极相接，形成AlGaN/GaN异质结；所述栅极为肖特基接触，所述源极和漏极为欧姆接触。AlGaN/GaN异质结通过自发极化和压电极化效应在异质结界面处形成高密度二维电子气，二维电子气具有很高的迁移率，从而使具有AlGaN/GaN异质结的横向晶体管具有很低的导通电阻。该结构具有更高的耐压、更大的电流密度，且能减小常规AlGaN/GaN中的电流崩塌，可大幅度提高器件的性能。

公开(公告)号：CN109817711B

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN201910080209.6

申请日：2019-01-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 段宝兴 ,  王彦东 ,  黄芸佳 ,  杨银堂

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明提出了一种具有AlGaN/GaN异质结的氮化镓横向晶体管及其制作方法。该器件的部分漂移区为AlGaN/GaN异质结；AlGaN/GaN异质结通过自发极化和压电极化效应在异质结界面处形成高密度二维电子气(two dimensional electron gas，2DEG)，二维电子气具有很高的迁移率，从而使具有AlGaN/GaN异质结的氮化镓新型横向晶体管具有很低的导通电阻。器件关断时，2DEG耗尽，同时在器件表面引入了新的电场峰，降低了横向晶体管栅边缘的高峰电场，提高了器件的击穿电压。