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公开(公告)号：CN113675270B
公开(公告)日：2023-05-05
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：CN115832035A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211453120.8
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：CN115050813A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210829590.3
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器件的制造方法。该制造方法中，先采用光刻工艺，形成宽度依次变小的窗口，之后通过宽度依次变小的窗口一次性干法刻蚀实现深度依次变浅的阶梯槽，最后进行一次性氟离子注入，形成渐变掺杂阶梯氟离子终端。该终端能更好地优化表面电场，提升器件耐压，并且该制造方法通过一次性氟离子注入形成栅下氟离子区和渐变掺杂阶梯氟离子终端，同时实现了增强型和提高器件耐压，降低工艺的难度。另外，该制造方法中氟离子注入到钝化层中而非直接注入到势垒层AlGaN中，可减小对二维电子气迁移率的影响，抑制动态电阻增加和电流崩塌效应，改善器件正向导通和动态特性。
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公开(公告)号：CN114447103A
公开(公告)日：2022-05-06
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：CN113707717A
公开(公告)日：2021-11-26
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113066871A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110317636.9
申请日：2021-03-25
Applicant: 电子科技大学 , 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L29/872 , H01L29/47 , H01L29/40
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有变K介质槽复合终端的氧化镓结势垒肖特基二极管(JBSD)。本发明的主要特征是新器件引入了变K介质槽复合终端，且复合终端主要包含：与氧化镓相比具有更小介电常数和更高临界击穿电场强度的凹槽形状介质层，填充在凹槽形状介质层上且介电常数更大的介质层，与阳极金属连接的倾斜场板。反向阻断时，凹槽形状介质层使器件能在较短终端长度下承受高外加电压；倾斜场板和填充介质层能吸引电位移线，从而大幅缓解有源区边界PN结的电场尖峰，提高器件耐压。相较于采用常规终端结构的氧化镓JBSD，本发明可在更短的终端长度下提高器件耐压，增强器件可靠性。
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公开(公告)号：CN115832036B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202211453126.5
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：CN115881801A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211455011.X
申请日：2022-11-21
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L27/02 , H01L27/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有集成PMOS自适应控制SOI LIGBT功率器件。相对于传统短路阳极结构，本发明在阳极端一侧引入集成PMOS结构，其与主LIGBT之间设有介质隔离槽，集成PMOS结构栅极电位由漂移区上表面栅控金属电极控制，漏极与阳极N+通过浮空复合电极连接，源极与阳极电极连接。在正向导通初期，集成PMOS结构处于关断状态，器件直接进入双极模式，从而无snapback现象；在关断过程中，集成PMOS自适应开启，通过浮空复合电极对电子和空穴的复合，加速电子的抽取，减少器件的关断损耗；在正向阻断时，集成PMOS自适应开启，抑制了阳极PNP三极管的开启，使器件由双极击穿转换为单极击穿模式，从而提高了器件的耐压。
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公开(公告)号：CN114551570A
公开(公告)日：2022-05-27
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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公开(公告)号：CN113990923A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111219760.8
申请日：2021-10-20
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种集成沟道二极管的碳化硅双槽MOSFET。本发明的主要特征在于：第一：集成了沟道二极管，当器件处于续流工作模式时，沟道二极管导通实现续流功能，通过降低反向导通压降来有效抑制体二极管的导通，同时消除双极退化带来的影响；第二：通过源沟槽下方的P型区域调制电场，降低栅沟槽底部二氧化硅拐角处的电场尖峰，提高器件在阻断工作模式下的击穿电压和可靠性。
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