公开(公告)号：CN106298887A

公开(公告)日：2017-01-04

申请号：CN201610868777.9

申请日：2016-09-30

Applicant: 中山大学

Inventor： 李柳暗 ,  刘扬

IPC: H01L29/423 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L29/6659 ,  H01L29/4232

Abstract: 本发明涉及半导体外延工艺的技术领域，更具体地，涉及一种高阈值电压高迁移率凹槽栅MOSFET的制备方法。包括下述步骤：首先提供具有低铝组分AlGaN/GaN/高铝组分AlGaN叠层势垒层的异质结材料，在所述材料表面沉积一层介质层作为掩膜层，采用光刻显影技术及湿法腐蚀去除栅极区域介质层，实现对掩膜层的图形化，利用干湿法结合将栅极区域的顶层高铝组分AlGaN去除而获得凹槽，GaN薄层作为湿法刻蚀终止层去除凹槽表面损伤,保留的低铝组分AlGaN势垒层能实现高沟道迁移率及高阈值电压。沉积p型氧化物作为栅极对阈值电压进行进一步调控。最后在两端形成源极和漏极区域并覆盖金属形成源极和漏极。本发明工艺简单，可以很好地解决传统干法刻蚀凹槽时对栅极区域造成的损伤，同时可以形成低二维电子气浓度的沟道，从而在提高沟道迁移的同时获得高的阈值电压。

公开(公告)号：CN105679679A

公开(公告)日：2016-06-15

申请号：CN201610168348.0

申请日：2016-03-23

Applicant: 中山大学

Inventor： 刘扬 ,  李柳暗

IPC: H01L21/336 ,  H01L29/778

CPC classification number: H01L29/66462 ,  H01L29/7786

Abstract: 本发明提供一种半导体器件制备技术，具体涉及一种GaN基凹槽栅MISFET的制备方法，包括下述步骤:首先提供进行凹槽制备所需的AlGaN/GaN异质结材料，在所述材料表面沉积一层介质层作为掩膜层，采用光刻显影技术及湿法腐蚀去除栅极区域介质层，实现对掩膜层的图形化，利用GaN材料生长反应的逆过程将栅极区域AlGaN去除而获得凹槽，通过在位沉积一层高质量AlN薄层，再制备沉积栅介质层，并覆盖源、漏、栅电极，最终形成AlN/栅介质层堆叠结构的凹槽栅MISFET。本发明工艺简单，可以很好地解决传统干法或者湿法刻蚀凹槽时对栅极区域造成的损伤，可形成高质量的MIS界面以提升凹槽栅MISFET的器件性能，如降低栅极漏电流和导通电阻以及改善阈值电压稳定性等。

公开(公告)号：CN109560120B

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN201811368159.3

申请日：2018-11-16

Applicant: 中山大学

Inventor： 刘扬 ,  刘振兴 ,  李柳暗

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明涉及一种选择区域生长凹槽垂直的GaN常关型MISFET器件及其制作方法，包括导电GaN衬底和外延层，外延层包括n型轻掺杂GaN层与本征GaN层和其上的选择区域生长的二次外延层，二次外延层自下至上为电子阻挡层、低压GaN层、非掺杂外延GaN层和异质结构势垒层，二次外延生长后形成凹槽沟道，凹槽沟道和异质结构势垒层的表面覆盖绝缘层，栅极覆盖于绝缘层上的凹槽沟道处，刻蚀绝缘层两端形成源极区域，刻蚀源极区域到p型阻挡层形成基区区域，基区区域处蒸镀欧姆金属形成与源极短接作用，源极区域蒸镀欧姆金属形成与异质结势垒层接触的源极，漏极欧姆接触金属置于导电GaN衬底背面。本发明提高了器件的开关控制能力，降低了器件的导通电阻，提升了器件的可靠性。

公开(公告)号：CN109540988B

公开(公告)日：2020-12-29

申请号：CN201811333780.6

申请日：2018-11-09

Applicant: 中山大学

Inventor： 李柳暗 ,  王亚朋 ,  刘扬

IPC: G01N27/30 ,  H01L21/8234

Abstract: 本发明涉及半导体pH传感器技术领域，更具体地，涉及一种基于叉指凹槽结构的无参比电极GaN基pH传感器及其制备方法；包括下述步骤:首先在GaN外延材料上生长AlGaN势垒层，通过光刻显影的方法完成图形转移，进而通过刻蚀的方法，减薄pH探测区的势垒层厚度形成凹槽结构，然后对器件表面沉积掩膜并完成图形转移，通过刻蚀完成器件隔离，在凹槽结构沉积对pH变化敏感的探测材料并制备欧姆电极，最终封装凹槽结构以外区域形成探测器件。本发明工艺简单，引入叉指凹槽结构可以有效的提升器件跨导，表现在探测结果上是提升了器件的探测感度，并且具有较快的响应速度。

公开(公告)号：CN109540987B

公开(公告)日：2020-12-04

申请号：CN201811332308.0

申请日：2018-11-09

Applicant: 中山大学

Inventor： 李柳暗 ,  丘秋凌 ,  刘扬

IPC: G01N27/30

Abstract: 本发明涉及半导体pH传感器技术领域，涉及一种基于凹槽结构的无参比电极GaN基pH传感器及其制备方法。包括下述步骤：首先在GaN外延材料上生长薄层低铝组分的AlGaN薄势垒层及AlN插入层，在所述材料表面沉积一层介质层作为掩膜层，采用光刻显影技术及湿法腐蚀去除探测区域以外的介质层，实现对掩膜层的图形化，进而在无掩膜区域生长高铝组分AlGaN薄势垒层形成凹槽结构，在凹槽区域沉积对pH变化敏感的探测材料并制备欧姆接触电极，最终封装凹槽以外区域形成传感器件。本发明工艺简单，凹槽区域薄层低铝组分的AlGaN可以在保留二维电子气沟道的同时有效提升器件跨导，而接入区高铝组分的AlGaN可形成高浓度二维电子器降低传感器损耗、提升传感器的反应速度。

公开(公告)号：CN110504329A

公开(公告)日：2019-11-26

申请号：CN201910673488.7

申请日：2019-07-24

Applicant: 中山大学

Inventor： 李柳暗

IPC: H01L29/872 ,  H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明涉及半导体功率器件技术领域，更具体地，涉及一种低导通电阻高耐压金刚石功率二极管的制备方法。包括以下步骤：S1.在低阻p型金刚石衬底上生长p型过渡层；S2.在p型过渡层上生长非故意掺杂的金刚石飘移层；S3.在飘移层表面利用光刻胶形成图形；S4.利用氧等离子体刻蚀形成凹槽结构；S5.在凹槽结构中沉积形成n型氧化物并去除光刻胶；S6.在衬底背面形成欧姆接触电极；S7.在n型氧化物及金刚石飘移层上沉积形成肖特基金属接触。本发明利用叠层飘移层结构，可实现导通电阻和耐压能力的平衡，并结合n型氧化物对结界面电场进行调控，从而获得高的击穿电压。

公开(公告)号：CN108807509A

公开(公告)日：2018-11-13

申请号：CN201810609679.2

申请日：2018-06-13

Applicant: 中山大学

Inventor： 刘扬 ,  陈佳 ,  李柳暗

IPC: H01L29/20 ,  H01L29/43 ,  H01L21/336 ,  H01L29/778

CPC classification number: H01L29/778 ,  H01L29/20 ,  H01L29/2003 ,  H01L29/43 ,  H01L29/66462

Abstract: 本发明涉及半导体的技术领域，更具体地，涉及一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件及其制备方法。一种高耐压高导通性能P型栅极常关型HEMT器件，其中，由下往上依次包括衬底，应力缓冲层，GaN外延层，AlGaN外延层，两端形成源极和漏极，低温合成无刻蚀损伤的栅极区域P型氧化物材料层、与漏极相连的P型氧化物材料层以及栅漏之间的场限环。该氧化物可作为栅极耗尽沟道电子实现常关型工作、与漏极相连的部分可以在关态时降低反向漏电流并在高场下注入空穴提升导通电阻稳定性。栅极金属与漏极金属之间的P型氧化物可以形成场限环结构，有利于栅漏间电场的均衡分布，提升耐压能力。本发明工艺简单且与传统CMOS工艺兼容，能够有效提高器件耐压以及导通电阻稳定性。

公开(公告)号：CN106298887B

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN201610868777.9

申请日：2016-09-30

Applicant: 中山大学

Inventor： 李柳暗 ,  刘扬

IPC: H01L29/423 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明涉及半导体外延工艺的技术领域，更具体地，涉及一种高阈值电压高迁移率凹槽栅MOSFET的制备方法。包括下述步骤：首先提供具有低铝组分AlGaN/GaN/高铝组分AlGaN叠层势垒层的异质结材料，在所述材料表面沉积一层介质层作为掩膜层，采用光刻显影技术及湿法腐蚀去除栅极区域介质层，实现对掩膜层的图形化，利用干湿法结合将栅极区域的顶层高铝组分AlGaN去除而获得凹槽，GaN薄层作为湿法刻蚀终止层去除凹槽表面损伤,保留的低铝组分AlGaN势垒层能实现高沟道迁移率及高阈值电压。沉积p型氧化物作为栅极对阈值电压进行进一步调控。最后在两端形成源极和漏极区域并覆盖金属形成源极和漏极。本发明工艺简单，可以很好地解决传统干法刻蚀凹槽时对栅极区域造成的损伤，同时可以形成低二维电子气浓度的沟道，从而在提高沟道迁移的同时获得高的阈值电压。

公开(公告)号：CN111739945A

公开(公告)日：2020-10-02

申请号：CN202010551169.1

申请日：2020-06-17

Applicant: 中山大学 ,  吉林大学

Inventor： 李柳暗 ,  王启亮 ,  成绍恒 ,  李红东

IPC: H01L29/861 ,  H01L29/872 ,  H01L29/267 ,  H01L21/04

Abstract: 本发明的一种金刚石倾斜台面异质结二极管及其制备方法，属于半导体功率器件的技术领域。其结构为，在低阻p型金刚石衬底(1)的正面依次有p型金刚石过渡层(2)、金刚石漂移层(3)、倾斜台面(4)、凹槽结构(5)、n型氧化镓层(6)、肖特基接触电极(8)，在低阻p型金刚石单晶衬底(1)的背面有欧姆接触电极(7)。本发明利用n型氧化镓填充凹槽避免选择区域形成n型掺杂金刚石面临的难题，同时在优化倾斜角度的台面上生长氧化镓形成异质PN结型混合终端结构，终端处的PN结在正向偏置时导通提高器件电流及抗浪涌能力，反向偏置时形成耗尽区缓解边缘电场集中。

公开(公告)号：CN108538866A

公开(公告)日：2018-09-14

申请号：CN201810607908.7

申请日：2018-06-13

Applicant: 中山大学

Inventor： 刘扬 ,  赵亚文 ,  李柳暗

IPC: H01L27/144 ,  H01L21/8252

Abstract: 发明涉及半导体器件集成的技术领域，更具体地，涉及一种高温环境原位探测GaN基功率器件工作温度的传感器及其制备方法。一种高温环境原位探测GaN基功率器件工作温度的传感器，其中，从下往上依次包括衬底，应力缓冲层，GaN缓冲层，GaN沟道层，AlGaN势垒层，功率器件两端形成源极和漏极以及二极管的一端形成阴极，功率器件栅极区域形成栅极以及二极管另一端形成阳极。本发明器件结构及制备工艺简单，利用二极管电流电压与温度的线性关系，在恒定电压模型下或恒定电流模型下，分别根据电流或电压的变化计算出二极管温度变化。而二极管与功率器件具有相近的温度，在不影响功率器件正常工作的同时能够实现原位监测功率器件温度。