公开(公告)号：CN112216739B

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN202010864740.5

申请日：2020-08-25

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 张进成 ,  郝璐 ,  刘志宏 ,  刘俊伟 ,  宋昆璐 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  张雅超 ,  张苇杭 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/20 ,  H01L29/06 ,  H01L23/373

摘要： 本发明涉及一种低热阻硅基氮化镓微波毫米波器件材料结构及制备方法，该器件材料结构包括：硅衬底层(1)；高热导率介质层(2)，位于所述硅衬底层(1)的上表面，且与所述硅衬底层(1)之间形成凹凸不平的第一图案化界面；缓冲层(3)，位于所述高热导率介质层(2)的上表面，且与所述高热导率介质层(2)之间形成凹凸不平的第二图案化界面；沟道层(4)，位于所述缓冲层(3)的上表面；复合势垒层(5)，位于所述沟道层(4)的上表面。该低热阻硅基氮化镓微波毫米波器件材料结构中，高热导率介质层与硅衬底层以及缓冲层之间均形成凹凸不平的图案化界面，增大了界面的接触面积，降低了界面热阻，从而减小了器件的热阻，提高了器件的散热性能。

公开(公告)号：CN111668101B

公开(公告)日：2022-07-01

申请号：CN202010496654.3

申请日：2020-06-03

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 刘志宏 ,  蔡鸣 ,  张进成 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  王泽宇 ,  郝璐 ,  张苇杭 ,  张雅超 ,  郝跃

IPC分类号： H01L21/335 ,  H01L29/778 ,  H01L29/20 ,  H01L29/06

摘要： 本发明公开了一种增强型氮化镓高电子迁移率晶体管及其制备方法，其中，所述增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括：晶圆，设置在所述晶圆上的源电极和漏电极，设置在所述晶圆上且位于所述源电极和所述漏电极之间的栅电极；其中，所述晶圆包括氮化镓外延结构；所述晶圆内设有一非晶材料区域，所述非晶材料区域位于所述栅电极下面。本发明提供的增强型氮化镓高电子迁移率晶体管通过对栅电极下面的部分势垒层进行离子注入，破坏晶格结构，形成非晶材料，从而对栅电极下面的二维电子气形成耗尽，以实现增强型晶体管的设计，其结构简单，工艺过程易于控制，成本较低，且器件可靠性高。

公开(公告)号：CN112133757B

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN202011067742.8

申请日：2020-10-07

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  雷维娜 ,  周敏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/24 ,  H01L29/423

摘要： 本发明公开了一种基于p‑i‑n结构的栅控氧化镓场效应晶体管及其制备方法，主要解决目前n型氧化镓场效应晶体管击穿电压较低，不易关断的问题。其自下而上包括：Ga2O3衬底、n‑Ga2O3外延层，该外延层上部的两端设有离子注入区，中间区域设有栅电极；离子注入区的上部分别设有源电极和漏电极；其内表面及栅电极分别与源电极和漏电极之间的n‑Ga2O3外延层之上设有Al2O3保护层；该外延层与栅电极之间设有i‑Ga2O3薄膜层和p型NiO薄膜层，该p型NiO薄膜层、i‑Ga2O3薄膜层和n‑Ga2O3外延层构成p‑i‑n结构。本发明提高了器件的性能和可靠性，可用于制备击穿电压高的增强型氧化镓器件。

公开(公告)号：CN113824416A

公开(公告)日：2021-12-21

申请号：CN202111048137.0

申请日：2021-09-08

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  詹鹏 ,  张进成 ,  霍树栋 ,  党魁 ,  刘志宏 ,  郝跃

IPC分类号： H03G11/02

摘要： 本发明公开了一种半有源型全检波式限幅电路，主要解决现有限幅器功率容量小,信号利用率低的问题。其包括：正、反向限幅模块，正、反向检波模块和耦合器，该正向限幅模块的一端与耦合器的直通端相连接，另一端与正向检波模块的一端相连接，以实现正向限幅功能；该反向限幅模块的一端与耦合器的直通端相连接，另一端与反向检波模块的一端相连接，以实现反向限幅；该正向检波模块的另一端与耦合器的耦合端相连接，实现正向检波；该反向检波模块的另一端与耦合器的耦合端相连接，实现反向检波。本发明采用正、反双向限幅，提高了功率容量和隔离度；同时采用全周期检波，提高了耦合信号的利用率，降低了起限电平和尖峰泄露，可用作射频微波保护电路。

公开(公告)号：CN112038411B

公开(公告)日：2021-11-30

申请号：CN202010922623.X

申请日：2020-09-04

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  曾诗凡 ,  王捷英 ,  张进成 ,  许晟瑞 ,  刘志宏 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L21/329 ,  H01L29/20 ,  H01L29/06 ,  H01L21/02

摘要： 本发明公开了一种基于碳化硅衬底的垂直氮化铝PN结二极管，主要解决现有PN结二极管击穿电压低和额定功率低的问题。其自下而上包括阴极(1)、衬底(2)、n型外延层(3)、p型外延层(4)、阳极(5)，阳极的两侧与p型外延层上部的相交处设有钝化层(6)。其中，衬底采用n型高掺碳化硅，其掺杂浓度为1017‑1020cm‑3；n型外延层和p型外延层采用氮化铝材料，且n型外延层的掺杂浓度为1013‑1019cm‑3，p型外延层的掺杂浓度为1013‑1019cm‑3；该p型外延层两侧设有阻碍载流子迁移的高阻区。本发明抑制了反向漏电，提高了器件的击穿电压。可用作大功率的电力电子器件。

公开(公告)号：CN113611734A

公开(公告)日：2021-11-05

申请号：CN202110845118.4

申请日：2021-07-26

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  王捷英 ,  张进成 ,  刘志宏 ,  许晟瑞 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

摘要： 本发明公开了一种基于氮化镓衬底的渐变铝组分铝镓氮金属氧化物半导体场效应晶体管，主要解决现有技术衬底位错密度高、器件击穿电压低的问题。其自下而上依次为漏极、掺杂浓度为1016‑1020cm‑3的氮化镓衬底、掺杂浓度为1015‑1020cm‑3的氮化镓外延层、掺杂浓度为1015‑1020cm‑3的铝镓氮漂移区和栅介质，该栅介质的两侧和上方分别为源极和栅极；该铝镓氮漂移区的铝组分从靠近氮化镓外延到远离氮化镓外延逐渐增加，铝组分的变化范围为0％‑100％。本发明减小了衬底本身的穿透位错和外延层与衬底之间的晶格失配，改善了外延层的生长质量，提高了击穿电压，可用作高压、高功率的电力电子器件。

公开(公告)号：CN113555330A

公开(公告)日：2021-10-26

申请号：CN202110626720.9

申请日：2021-06-04

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 刘志宏 ,  郝璐 ,  张进成 ,  刘俊伟 ,  宋昆璐 ,  周弘 ,  赵胜雷 ,  张雅超 ,  张苇杭 ,  郝跃

IPC分类号： H01L23/367 ,  H01L23/373 ,  H01L29/20 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

摘要： 本发明公开了一种背通孔增强散热的氮化镓材料结构及其制备方法，该结构自下而上依次包括衬底层，成核层，过渡层，缓冲层，沟道层，复合势垒层以及位于复合势垒层上的金属电极；其中，衬底层背面至复合势垒层上设有若干通孔；衬底层背面、通孔的内壁以及底部均设有互联金属层；通孔内还淀积有高热导率材料。本发明提供的背通孔增强散热的氮化镓材料结构由于采用背通孔内淀积高热导率材料的结构，既扩大了高热导率材料层和衬底之间传热的表面积，又通过高热导率材料增强了衬底散热，减小了器件的热阻，从而提高了器件的散热性能。

公开(公告)号：CN112736135A

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN202110028079.9

申请日：2021-01-11

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 许晟瑞 ,  许文强 ,  贠博祥 ,  张金风 ,  彭利萍 ,  张雅超 ,  周弘 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/20 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/02 ,  H01L23/373

摘要： 本发明公开了一种基于金刚石衬底的InAlN/GaN高电子迁移率晶体管及制备方法，主要解决现有同类器件界面结合强度差、界面热阻高、工艺流程复杂的问题。其自下而上包括：金刚石衬底(1)、GaN沟道层(2)和InAlN势垒层(3)，InAlN势垒层(3)上同时设有源极(4)、漏极(5)和栅极(6)，该衬底采用晶面取向为(111)晶向的金刚石，以提高器件的散热能力；该GaN沟道层的厚度为20‑30nm；该InAlN势垒层的Al组分为80％‑85％，厚度为10‑15nm。本发明增强了器件的散热能力，降低了界面热阻，提高了器件的工作寿命和稳定性，简化了工艺条件，可用于高频、大功率微波毫米波器件的制备。

公开(公告)号：CN112185959A

公开(公告)日：2021-01-05

申请号：CN202010887541.6

申请日：2020-08-28

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 刘志宏 ,  王泽宇 ,  张进成 ,  朱肖肖 ,  宋昆璐 ,  赵胜雷 ,  周弘 ,  张苇杭 ,  段小玲 ,  郝跃

IPC分类号： H01L27/092 ,  H01L29/20 ,  H01L29/417 ,  H01L29/423 ,  H01L29/778

摘要： 本发明涉及一种与GaN HEMT电力电子器件单片集成的CMOS反相器及制备方法，该CMOS反相器包括：衬底、复合缓冲层、沟道层、复合势垒层、P‑InGaN层、PMOS源电极、PMOS漏电极、PMOS绝缘介质层54、PMOS栅电极、NMOS源电极、NMOS漏电极、NMOS绝缘介质层、NMOS栅电极和互联金属。该CMOS反相器在复合势垒层上制备P‑InGaN层，可以产生空穴，耗尽复合势垒层和沟道层之间的二维电子气，与复合势垒层的界面处形成二维空穴气，从而形成PMOS的导电沟道，提高了PMOS器件的输出电流。

公开(公告)号：CN110729362B

公开(公告)日：2020-11-10

申请号：CN201910976638.1

申请日：2019-10-15

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 张进成 ,  党魁 ,  周弘 ,  张涛 ,  张苇杭 ,  宁静 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/88 ,  H01L29/417 ,  H01L21/329

摘要： 本发明公开了一种基于低功函数阳极金属的低开启电压GaN微波二极管及制备方法，主要解决GaN微波二极管开启电压较大的问题。本发明的器件是在AlGaN/GaN外延片上进行，该外延片自下而上为衬底(1)、外延缓冲层(2)、GaN沟道层(3)和AlGaN势垒层(4)，在沟道层及势垒层上设有圆形凹槽(5)，凹槽的外围势垒层上设有环形阴极(6)，AlGaN势垒层上凹槽及阴极以外区域设有介质(7)，凹槽的底部、侧壁以及凹槽边缘介质上设有阳极(8)，阳极采用低功函数金属Mo或W与金属Au叠层。本发明可以显著降低GaN微波二极管开启电压，提高器件性能，可广泛应用于微波整流和微波限幅。