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公开(公告)号：CN115832035B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202211453120.8
申请日：2022-11-21
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构，本发明在LIGBT阳极端引入自适应性NMOS结构，且该NMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时，NMOS沟道关闭，电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中，随着阳极电压上升，NMOS沟道自适应开启，漂移区内电子经阳极NMOS沟道从N+集电区抽出；同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接，抑制P+集电区向漂移区内注入空穴，二者共同加速器件关断以降低关断损耗。反向续流时，新器件二极管端顶层P型10第二N漂移区组成超结结构，缩短了新器件反向恢复时间，降低了反向恢复电荷。因此，本发明具有更快的关断速度，更小的关断损耗和更低的反向恢复损耗。
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公开(公告)号：CN114447103B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210097619.3
申请日：2022-01-26
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/08 , H01L29/417 , H01L29/778
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有逆向导通能力的GaN RC‑HEMT器件。本发明在传统GaN HEMT器件的基础上引入了MOS型沟道二极管作为续流二极管，漏源负压使槽型源极结构的侧壁形成电子积累层，纵向续流沟道开启，电流从阳极出发经过纵向沟道后通过势垒层二下方的横向2DEG通路到达阴极，反向续流主通路的导通压降基本不受栅驱动负压的影响；当漏源负压达到一定值时，传统HEMT的反向续流通路即势垒层一下方的横向2DEG沟道开启，进一步增加反向导通电流。此外多沟道结构形成的极化结也有利于提升器件耐压，解决了集成肖特基续流阻断时泄漏电流大且温度影响稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN115832036A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211453126.5
申请日：2022-11-21
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构，本发明在LIGBT阳极端引入自适应性PMOS结构，且该PMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时，PMOS沟道关闭，电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中，随着阳极电压上升，LIGBT阳极PMOS沟道自适应性开启，漂移区内电子由电极11转化为空穴后，经PMOS沟道从P+集电区抽出；同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接，抑制P+集电区向漂移区注入空穴，二者共同加速器件关断以降低关断损耗。正向阻断时，P+集电区的空穴电流经POMS沟道由电极11转化为电子电流注入到漂移区，形成类MOS击穿模式，提高了击穿电压。因此，本发明具有更小的关断损耗和更高的击穿电压。
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公开(公告)号：CN113224169B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202110493781.2
申请日：2021-05-07
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/423 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种折叠栅氧化镓基场效应晶体管。本发明针对氧化镓材料P型掺杂困难且增强型器件难以兼顾低导通电阻的问题，提出一种兼具高阈值电压和低导通电阻的横向增强型氧化镓场效应晶体管。利用金属与氧化镓的功函数差将鳍型导电沟道夹断，从而实现关断和高耐压，获得低泄漏电流及硬雪崩击穿特性；当栅压高于阈值电压，鳍型导电沟道侧壁形成电子积累层且折叠栅结构增加沟道密度，导通电阻大大降低。本发明的有益效果为，本发明的器件兼具高阈值电压和低导通电阻的优点且易于集成。
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公开(公告)号：CN115050814A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210829743.4
申请日：2022-07-15
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有渐变掺杂阶梯氟离子终端的GaN HEMT器件。利用干法刻蚀的负载效应形成沿源极到漏极随窗口宽度依次变小因而深度依次变浅的阶梯槽，并且引入经一次性氟离子注入实现的栅下氟离子区和渐变掺杂阶梯氟离子终端，同时实现增强型和高耐压。渐变掺杂阶梯氟离子终端能有效降低栅极附近的电场尖峰，并在靠近漏极的终端末端引入新的电场尖峰，优化漂移区表面电场分布，提高器件耐压。同时相较于在势垒层中注入氟离子的终端结构，在介质钝化层里注入氟离子能减小对二维电子气迁移率的影响，从而改善器件正向导通和动态特性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113675270A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202111000705.X
申请日：2021-08-27
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L29/872
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有逆向导通能力的GaN RC‑HEMT器件。本发明在传统MIS栅HEMT器件基础上引入电流阻挡层和多沟道导电通路，并且集成了反向续流肖特基管，降低了反向开启损耗。阻挡层形成2DHG阻断纵向电流通路，实现器件增强型。正向导通时栅极加高电位，栅极侧壁形成反型层使纵向沟道导通，漂移区的多沟道导电通路和栅极下方形成的电子积累层均降低了导通电阻；正向阻断时，阻挡层辅助耗尽漂移区调制电场，降低电场尖峰，此外多沟道区域形成的极化电场可以进一步提高漂移区耐压，有效缓解了导通电阻与耐压之间的矛盾关系；反向续流时集成肖特基管沿2DEG形成电流路径，降低导通损耗的同时相较于常规集成SBD的方法节省了面积。
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公开(公告)号：CN113611742A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110907784.6
申请日：2021-08-09
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种集成肖特基管的GaN功率器件。在正向导通时，集成肖特基管处于关断状态；在反向续流时，集成肖特基管导通，具有低的导通压降及快的反向恢复特性，同时减少了器件面积；P型GaN栅极耗尽栅下二维电子气，结合具有孔隙的P型高掺杂GaN阻挡层，实现增强型垂直器件；P型高掺杂GaN阻挡层调制电场分布，实现高耐压；三栅结构可以提供更强的栅控能力，提高器件开关速度。
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公开(公告)号：CN112687681A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011593040.3
申请日：2020-12-29
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L27/07 , H01L29/08 , H01L29/739
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有集成NMOS管的LIGBT器件。本发明主要特征在于：在P+集电区附近引入一个N+集电区，并在集电区上方集成了NMOS管，该MOS管通过一层绝缘介质与下方的集电区隔离开，一端与集电极P+短接，另一端通过导电材料与集电极N+短接。新器件在反向导通时，集成NMOS管为电流提供了通路，新器件具有更好的反向恢复特性。在正向导通时，本发明通过提高集成NMOS管中P型沟道区的浓度提高阈值电压并防止该MOS管的穿通，即可有效抑制snapback效应。在器件关断时，集成NMOS管为电子抽取提供了路径，使新器件具有更小的关断时间和更低的关断损耗。本发明的有益效果为，相比于传统LIGBT，本发明可实现反向导通的功能且关断损耗更低。
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公开(公告)号：CN113707717B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202111015795.X
申请日：2021-08-31
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/40 , H01L29/417
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有多浮空场和集电极PMOS结构的功率器件。相比传统结构，本发明在集电极端引入自适应性PMOS结构，漂移区表面采用间断的浮空场板。正向导通时，集电极端PMOS沟道关闭，集电极端电子抽取路径被阻断而消除电压折回效应，且阻挡槽栅的存在将提高漂移区载流子浓度，新器件可获得低的正向导通压降。关断过程中，集电极PMOS沟道随集电极电压上升而自适应性开启形成电子抽取路径，加速器件关断以降低关断损耗。同时，由于浮空场板群的存在，阻断状态下，器件的表面电场得到优化，使得新器件可以在维持耐压等级不变的情况下，缩短漂移区长度，进一步降低器件的导通压降和关断损耗。
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公开(公告)号：CN114551570B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202210149551.9
申请日：2022-02-18
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/739
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种低功耗IGBT器件。相对于传统结构，本发明将P+发射极、N+发射极以及浮空P区连到不同的电位，从而自适应控制器件的工作状态。正向导通时，小电压下使发射极的PN结开启增强电导调制效应，大电压时自适应关断使器件饱和。开启过程中，浮空P区与发射极之间的二极管开启，为空穴提供一条通路，减小位移电流，降低了电流过冲。
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