公开(公告)号：CN114864693A

公开(公告)日：2022-08-05

申请号：CN202210192785.1

申请日：2022-02-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 侯斌 ,  马晓华 ,  贾富春 ,  陈孝升 ,  杨凌 ,  张濛 ,  武玫 ,  郝跃

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/267 ,  H01L23/373 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种基于n型氧化镓和p型金刚石的垂直功率MOSFET，包括n+‑Ga2O3衬底层、n‑‑Ga2O3漂移层、p型金刚石基区、n+源区、源电极、栅电极和漏电极，其中，漏电极、n+‑Ga2O3衬底层、n‑‑Ga2O3漂移层、p型金刚石基区和n+源区自下而上依次设置；n+源区的上表面开设有栅槽，栅槽延伸至n‑‑Ga2O3漂移层的上表面或内部；栅槽的内部涂覆有栅介质层，栅电极设置在栅槽内部且被栅介质层包裹；源电极设置在n+源区上表面除n+源区以外的区域；n‑‑Ga2O3漂移层的掺杂浓度小于n+‑Ga2O3衬底层的掺杂浓度。本发明采用p型金刚石代替难以实现的p型氧化镓形成p型基区，可以增强MOSFET器件的耐压性、减小反向漏电流、改善导热性能，提高器件的可靠性。

公开(公告)号：CN114823924A

公开(公告)日：2022-07-29

申请号：CN202210192800.2

申请日：2022-02-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 杨凌 ,  张濛 ,  王平 ,  侯斌 ,  武玫 ,  宓珉瀚 ,  朱青 ,  马晓华 ,  郝跃

IPC: H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L29/267 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明公开了一种具有结终端延伸结构的肖特基二极管及其制备方法，其特征在于，该二极管包括阴极、n+‑Ga2O3衬底层、n‑‑Ga2O3缓冲层、P型区、阳极；其中，阴极、n+‑Ga2O3衬底层、n‑‑Ga2O3缓冲层自下而上依次设置；n‑‑Ga2O3缓冲层左右两端各设有一组凹槽结构，P型区覆盖于凹槽结构内和凹槽结构上方的n‑‑Ga2O3缓冲层表面，以形成结终端延伸结构；阳极覆盖在n‑‑Ga2O3缓冲层中间的上表面，并向两端延伸至覆盖部分P型区的上表面。其中，P型区采用氮化镓材料。本发明采用结终端延伸结构，引入深度递增的P型凹槽，利用产生的横向PN结分散肖特基结边缘处的电场，使器件具有更平滑的等电位轮廓，降低了峰值电场，同时以P型GaN作为P型区规避了P型Ga2O3制备困难的问题。

公开(公告)号：CN114823919A

公开(公告)日：2022-07-29

申请号：CN202210192790.2

申请日：2022-02-28

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 武玫 ,  杨凌 ,  贾富春 ,  王雨晨 ,  侯斌 ,  张濛 ,  朱青 ,  马晓华 ,  郝跃

IPC: H01L29/861 ,  H01L29/267 ,  H01L29/45 ,  H01L21/329

Abstract: 本发明提供的一种n型氧化镓‑p型金刚石的MPS二极管及其制备方法，采用更容易制备的p型金刚石代替难以实现的p型氧化镓形成异质PN结，阳极与外延层材料接触位置采用阵列式二阶倾斜凹槽结构，相比于常规的凹槽结构减小了材料接触处的曲率，从而极大的抑制了接触位置的电场集中效应。另一方面增大了阳极金属与p型材料的接触面积，改善欧姆接触特性，降低欧姆接触电阻，从而降低二极管的导通电阻；且p型金刚石具有更高的热导率、更宽的禁带宽度，能够提升二极管散热以及耐压性能。

公开(公告)号：CN114695522A

公开(公告)日：2022-07-01

申请号：CN202011638648.3

申请日：2020-12-31

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  侯斌 ,  司泽艳 ,  芦浩 ,  杨凌 ,  郝跃

IPC: H01L29/20 ,  H01L29/417 ,  H01L29/45 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明公开了一种采用局部预刻蚀欧姆工艺的GaN基HEMT及其制备方法，方法包括选取外延基片；刻蚀外延基片的有源区两端至第一预设厚度的缓冲层，以形成电隔离区域；刻蚀第二预设厚度的势垒层，以形成两组图形化阵列区域；在两组图形化阵列区域内淀积合金预沉积层；在位于势垒层和合金预沉积层上的源电极图形区和漏电极图形区上分别淀积欧姆金属，以形成源电极和漏电极；在势垒层、源电极和漏电极上生长钝化层；刻蚀钝化层至势垒层表面以形成栅槽；在栅槽内淀积栅电极金属，以形成栅电极。本发明减小了无金欧姆接触退火温度和接触电阻，降低了器件膝点电压，提升了功率附加效率；提升了欧姆接触表面平整度，改善了源、漏电极边缘金属外扩。

公开(公告)号：CN114497038A

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202210086830.5

申请日：2022-01-25

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  武玫 ,  李仕明 ,  杨凌 ,  张濛 ,  侯斌 ,  郝跃

IPC: H01L27/088 ,  H01L23/373 ,  H01L21/8258

Abstract: 本发明公开了一种GaN HEMT器件与p型金刚石MOSFET的集成器件及其制备方法，包括：金刚石衬底层、GaN缓冲层、AlGaN势垒层、介质层、p型金刚石层和栅介质层；AlGaN势垒层上设置有第一源电极和第一漏电极以及第一栅电极；栅介质层位于p型金刚石层上；p型金刚石层上设置有第二源电极和第二漏电极，栅介质层上还设置有第二栅电极。本发明通过金刚石衬底上集成了GaN HEMT器件，并在金刚石衬底上生长p型金刚石层，制作了基于p型金刚石的MOSFET器件，从而实现了两种器件结构的异质集成。实现了器件结温的有效降低，减小了集成器件的体积，提高了器件的集成度的同时进一步提高了GaN HEMTs在微波大功率场景下的散热能力。

公开(公告)号：CN113809170A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202110984088.5

申请日：2021-08-25

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  芦浩 ,  邓龙格 ,  杨凌 ,  侯斌 ,  武玫 ,  张濛 ,  郝跃

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/45 ,  H01L21/285 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明公开了一种低接触电阻高Al组分氮化物及其制备方法，该氮化物器件包括：衬底、依次位于衬底一侧的成核层、缓冲层、沟道层、插入层、势垒层，以及位于势垒层远离衬底一侧的钝化层、源电极、漏电极和栅电极；其中，源电极和漏电极，源电极和漏电极相对设置于势垒层第一表面的两侧，且至少部分源电极位于第一凹槽内、至少部分漏电极位于第二凹槽内；钝化层位于源电极与漏电极之间，包括在垂直于衬底所在平面的方向上贯穿钝化层的开孔，栅电极位于钝化层远离衬底的一侧，至少部分栅电极位于开孔内。由于上述氮化物的制备过程中未使用源漏再生长和离子注入工艺，因而无需引入额外的工艺制程，也避免了高温激活造成势垒层解离及表面缺陷的风险。

公开(公告)号：CN113809160A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202110984119.7

申请日：2021-08-25

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 侯斌 ,  马晓华 ,  芦浩 ,  杨凌 ,  张濛 ,  武玫 ,  杜佳乐 ,  宓珉瀚 ,  郝跃

IPC: H01L29/40 ,  H01L29/417 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明公开了一种无金场板GaN基射频器件及其制作方法，该器件包括：衬底、依次位于衬底一侧的成核层、缓冲层、沟道层、势垒层，以及位于势垒层远离衬底一侧的源电极、栅电极、漏电极、钝化层和源场板，钝化层包括凹槽；源电极和漏电极相对设置于势垒层的第一表面的两侧，栅电极位于源、漏电极之间；钝化层覆盖于栅电极远离势垒层的表面，且与源电极、漏电极和第一表面相触；沿垂直于衬底所在平面的方向，凹槽的正投影位于栅、漏电极之间；至少部分源场板位于凹槽内，源场板与源电极电连接。本发明通过引入凹槽源场板结构，能够在产生同等寄生电容的条件下，提高GaN基射频器件的击穿电压，抑制电流崩塌效应。

公开(公告)号：CN113808963A

公开(公告)日：2021-12-17

申请号：CN202110984120.X

申请日：2021-08-25

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  霍腾 ,  芦浩 ,  侯斌 ,  杨凌 ,  张濛 ,  武玫 ,  牛雪锐 ,  郝跃

IPC: H01L21/60 ,  H01L21/768 ,  H01L25/18 ,  H01L23/485

Abstract: 本发明公开了一种无金互联氮化镓CMOS的制作方法及器件，方法包括步骤：获取GaN射频器件和CMOS器件；其中，CMOS器件由SOI工艺制备而成；在GaN射频器件上生长一层第一绝缘介质层；在CMOS器件上生长一层第二绝缘介质层；通过低温真空键合工艺将第一绝缘介质层和第二绝缘介质层键合以使GaN射频器件和CMOS器件粘合形成异质结构器件；在异质结构器件的顶部和底部分别光刻引线区域，并根据引线区域刻蚀引线凹槽；在引线凹槽内沉积金属Ti/Cu或Ti/AlCu以实现GaN射频器件和CMOS器件的电路连接，完成制作。本发明实施例的方案，集成器件体积较小，且连接可靠性高；无金互联工艺既可以与现有成熟CMOS工艺线兼容，又降低了制作成本。

公开(公告)号：CN113594226A

公开(公告)日：2021-11-02

申请号：CN202110769587.2

申请日：2021-07-07

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  刘思佳 ,  宓珉瀚 ,  王鹏飞 ,  张濛 ,  侯斌 ,  杨凌 ,  周雨威

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/10 ,  H01L29/778 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明涉及一种基于平面纳米线沟道的高线性HEMT器件及制备方法，该高线性HEMT器件包括：衬底层；缓冲层，位于衬底层上；源电极，位于缓冲层的一端；漏电极，位于缓冲层的另一端；势垒层，位于缓冲层上，且位于源电极和漏电极之间，其中，势垒层上设置有沿栅宽方向间隔排列的由离子注入形成的若干纳米线结构，若干纳米线结构与未注入区域具有不同的栅控能力以形成不同的阈值电压；栅电极，位于势垒层上且位于若干纳米线结构上。本实施例通过离子注入形成沿栅宽方向间隔排列的纳米线结构，可以形成不同的阈值电压，因此按照特定的结构参数将器件并联，能够实现器件多阈值耦合，使器件沿栅宽方向逐步开启，进而改善器件的线性度。

公开(公告)号：CN109244038B

公开(公告)日：2021-08-13

申请号：CN201810811364.6

申请日：2018-07-23

Applicant: 西安电子科技大学

Inventor： 马晓华 ,  杨凌 ,  王瑞泽 ,  郝跃 ,  周小伟 ,  祝杰杰 ,  侯斌 ,  宓珉翰

IPC: H01L21/8252 ,  H01L27/06

Abstract: 本发明涉及一种氮化镓基宽摆幅线性化器件的制作方法，包括步骤：刻蚀AlGaN势垒层，在GaN缓冲层上形成PIN二极管制作区域；在刻蚀后的AlGaN势垒层上制作AlGaN/GaN HEMT器件，测试得到AlGaN/GaN HEMT器件的输入阻抗；在PIN二极管制作区域制作PIN二极管，使得PIN二极管的输出阻抗与输入阻抗共轭匹配；在PIN二极管和AlGaN/GaN HEMT器件上制作互联层，得到宽摆幅线性化器件。本发明实施例在功率放大器前加入PIN二极管，既可以实现电路宽摆幅，又可以提高功率放大器的线性度。