一种高击穿电压的沟槽功率器件及其制造方法

    公开(公告)号:CN112103346B

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202011136918.0

    申请日:2020-10-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种具有高击穿电压的沟槽碳化硅功率器件,其器件结构包括,N型衬底,N型缓冲层,N型外延层,呈方形阵列排布的多晶硅栅,多晶硅栅的外围设有栅氧化层,栅氧化层两侧设有P型体区和N型源区,P型体区上方设有P型源区,N型源区、P型源区和P型外延柱的上方设有源极金属,N型衬底下表面设有漏极金属。本发明提出的三维器件结构的四个顶角设有P‑外延柱,该外延柱是在衬底外延过程中采用多次离子注入和外延工艺与N型外延层同步形成。P‑外延柱上方与源极金属直接相连,侧壁由栅氧化层与多晶硅栅隔离,底部与N型外延层接触。P‑外延柱的底部与N型外延层形成PN结,器件外接正向压降时,该PN结反偏,可以承受很强的电场,替栅氧化层分担了一部分电场,使沟槽拐角处栅氧化层内的电场强度降低,以提高功率碳化硅器件的击穿电压以及可靠性。

    一种优品质因数横向双扩散金属氧化物半导体器件

    公开(公告)号:CN110808287B

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN201911058197.3

    申请日:2019-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种优品质因数横向双扩散金属氧化物半导体器件,包括:P型衬底,在P型衬底的上方设有N型区,在N型区的上方有P型体区和N型漂移区,在P型体区内设有N型源区和P型区,在N型漂移区内设有N型漏区,在N型漏区、N型源区和P型区上设有金属接触,在N型区的上方设有栅氧化层,在栅氧化层上方覆盖有多晶硅栅场板,在栅氧化层和N型漏区之间设有场氧层,在场氧层上方设有源级场板,其特征在于,所述源级场板由一排相互间隔排列且相抵的低位源级场板和高位源级场板组成,高位源级场板与N型漂移区之间的距离大于低位源级场板与N型漂移区之间的距离。本发明可在击穿电压基本不变的基础上,获得较优的品质因数。

    一种耐瞬时电流冲击的异质结半导体器件

    公开(公告)号:CN112259605B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202011143648.6

    申请日:2020-10-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种耐瞬时电流冲击的异质结半导体器件,包括:衬底,在衬底中设有衬底电阻区,在衬底上依次设有第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、第四半导体区,第二半导体层与第三半导体层接触形成电子沟道层,在衬底电阻区上依次设有第一介质区、金属区、第二介质区,在第三半导体层上设有第一金属电极、第三金属电极,在第四半导体区上设有第二金属电极,在衬底下方设有第四金属电极,第一介质区、第二介质区、半导体层呈交替分布,该结构可以提高器件耐瞬时电流冲击的能力,在器件承受瞬时大电流时,对器件起到一定的保护作用。

    绝缘栅双极型晶体管器件及其制造方法

    公开(公告)号:CN112825301B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN201911149088.2

    申请日:2019-11-21

    Abstract: 本发明涉及一种绝缘栅双极型晶体管器件及其制造方法,该方法包括:获取衬底,所述衬底上形成有漂移区、栅极区、缓冲区、场氧层;去除所述漂移区上方位于栅极区与缓冲区之间区域的场氧层后形成第一沟槽,所述第一沟槽的一端与栅极区相邻;在所述衬底上形成具有第一内应力的氮化硅层,所述氮化硅层位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方。通过位于所述第一沟槽的上方并沿所述第一沟槽的侧壁向上延伸至所述栅极区的上方的氮化硅层,在绝缘栅双极型晶体管器件内引入内应力,从而提高了器件内载流子的迁移率,在突破硅材料的极限限制的同时提高了器件的电学特性。

    一种高阈值的功率半导体器件及其制造方法

    公开(公告)号:CN112164725B

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202011036591.X

    申请日:2020-09-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高阈值的功率半导体器件及其制造方法,自下而上顺次包括:漏金属电极、衬底、缓冲层、漂移区;还包括:漂移区上由漂移区凸起、柱状p区和柱状n区共同构成的复合柱体,沟道层、钝化层、介质层、重掺杂半导体层、栅金属电极和源金属电极;复合柱体是通过在漂移区上依次淀积p型半导体层和n型半导体层而后对其进行刻蚀形成;沟道层和钝化层依次通过淀积形成;由此以上器件被划分为元胞区和终端区,介质层、重掺杂半导体层、栅金属电极和源金属电极仅存在于元胞区,终端区的钝化层向上延伸并包裹于沟道层外侧。该结构可以提高器件阈值电压、提高器件阻断特性、降低栅电容大小。

    一种耐瞬时电流冲击的异质结半导体器件

    公开(公告)号:CN112259605A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011143648.6

    申请日:2020-10-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种耐瞬时电流冲击的异质结半导体器件,包括:衬底,在衬底中设有衬底电阻区,在衬底上依次设有第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、第四半导体区,第二半导体层与第三半导体层接触形成电子沟道层,在衬底电阻区上依次设有第一介质区、金属区、第二介质区,在第三半导体层上设有第一金属电极、第三金属电极,在第四半导体区上设有第二金属电极,在衬底下方设有第四金属电极,第一介质区、第二介质区、半导体层呈交替分布,该结构可以提高器件耐瞬时电流冲击的能力,在器件承受瞬时大电流时,对器件起到一定的保护作用。

    基于热成像技术的半导体雪崩失效分析测试方法及装置

    公开(公告)号:CN109212401B

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN201811024283.8

    申请日:2018-09-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 基于热成像技术的半导体雪崩耐量失效分析的测试方法及装置,本发明主要包括在搭建的测试系统中,开启待测功率器件和功率开关管,电感开始续流,当电感中的电流达到雪崩电流峰值Iav后,关断待测功率器件和功率开关管,电感放电,待测功率器件发生雪崩,在待测功率器件被击穿前开启短路功率器件,待测功率器件被短路并停止雪崩,电感能量通过短路功率器件泄放,此后,重复本操作,使待测器件持续发生雪崩,通过对器件雪崩时间的限制,使得器件在在不损坏的情况下多次进行雪崩过程,在此过程中我们可以通过热成像技术观测器件雪崩过程中发热点位置的变化情况。

    一种功率半导体器件动态电学应力施加装置及测试方法

    公开(公告)号:CN111426927A

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN201811583501.1

    申请日:2018-12-24

    Abstract: 本发明涉及一种功率半导体器件动态电学应力施加装置,包括:信号发生器、光耦保护模块、栅脉冲驱动模块、高压控制模块和所述n个被测功率半导体器件,其中,所述信号发生器、所述光耦保护模块、所述栅脉冲驱动模块依次串接至所述n个被测功率半导体器件栅极,所述高压控制模块与所述n个被测功率半导体器件漏极相连,所述n个被测功率半导体器件源级接地。本发明还涉及一种功率半导体器件动态电学应力测试方法。本发明能够同时完成对一个或多个被测功率半导体器件进行动态电学应力的施加,通过光耦保护模块实现了信号发生器与高压电路的光电隔离,方便对被测功率半导体器件退化参数的监测,提高了动态电学应力条件下热载流子可靠性测试的效率。

    一种优品质因数横向双扩散金属氧化物半导体器件

    公开(公告)号:CN110808287A

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201911058197.3

    申请日:2019-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种优品质因数横向双扩散金属氧化物半导体器件,包括:P型衬底,在P型衬底的上方设有N型区,在N型区的上方有P型体区和N型漂移区,在P型体区内设有N型源区和P型区,在N型漂移区内设有N型漏区,在N型漏区、N型源区和P型区上设有金属接触,在N型区的上方设有栅氧化层,在栅氧化层上方覆盖有多晶硅栅场板,在栅氧化层和N型漏区之间设有场氧层,在场氧层上方设有源级场板,其特征在于,所述源级场板由一排相互间隔排列且相抵的低位源级场板和高位源级场板组成,高位源级场板与N型漂移区之间的距离大于低位源级场板与N型漂移区之间的距离。本发明可在击穿电压基本不变的基础上,获得较优的品质因数。

    升降压谐振变换器副边电流不对称的控制系统及控制方法

    公开(公告)号:CN110784112A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201910988630.7

    申请日:2019-10-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出升降压谐振变换器副边电流不对称的控制系统及控制方法,属于谐振变换器控制技术领域。控制系统包括:第一电流采样电路、第二电流采样电路、以MCU为核心的控制电路、隔离驱动电路。在原边电流畸变情况下,在经历多个工作周期的采样后,获得变换器副边整流网络的上半周期和下半周期的电流峰值平均值之间的差值,以该差值与设定值进行逻辑比较,通过调整变换器原边的前级功率管的导通时间,使得变换器副边电流对称。控制系统结构简单,控制方法易于实现。使变压器副边电流对称,减小了热损耗,提高了效率。

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