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公开(公告)号：CN110459471B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201910678718.9
申请日：2019-07-25
Applicant: 中山大学
Inventor： 李柳暗
IPC: H01L21/335 , H01L21/28 , H01L29/06 , H01L29/201 , H01L29/423 , G01N27/414
Abstract: 本发明涉及半导体传感器技术领域，更具体地，涉及一种双栅结构GaN基pH传感器的制备方法。包括以下步骤：S1.在n型GaN衬底上生长高阻绝缘的GaN过渡层作为背栅的介质层；S2.在高阻绝缘的GaN过渡层上生长GaN沟道层；S3.在沟道层表面生长AlGaN薄势垒层；S4.沉积欧姆接触电极；S5.生长介质层掩盖电极及接入区只露出顶栅极探测区域。本发明提供的一种双栅结构GaN基pH传感器的制备方法，生长薄势垒AlGaN层，利用氮化硅钝化层覆盖传感区域以外部分提升接入区的二维电子气浓度及迁移率；利用薄势垒层结构，可实现高的跨导，并结合背栅电极与沟道的电容耦合作用，从而获得突破能斯脱极限的探测感度。
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公开(公告)号：CN111129127A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911337706.6
申请日：2019-12-23
Applicant: 中山大学
Abstract: 本发明为一种提高N极性面GaN欧姆接触性能的结构，所述结构包括GaN材料，覆盖于所述GaN材料的N极性面GaN的外延层(1)的TiN薄层(2)，以及覆盖于所述TiN薄层(2)的金属叠层(3)。本发明的有益效果在于，TiN薄层具有高熔点、低功函数等优点，在高温情况下能与N极性面GaN形成稳定的接触界面，有效抑制欧姆接触金属与N极性面GaN材料反应，可以使得欧姆金属层在保护性气体的氛围中进行退火后，不仅不会导致欧姆接触劣化，还能能够形成更好的欧姆接触特性。本发明提高了N极性面GaN的欧姆接触的热稳定性，降低了N极性面GaN欧姆接触的比接触电阻率，从而提高器件的整体性能。本发明工艺简单、重复性和可靠性较高。
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公开(公告)号：CN110459471A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910678718.9
申请日：2019-07-25
Applicant: 中山大学
Inventor： 李柳暗
IPC: H01L21/335 , H01L21/28 , H01L29/06 , H01L29/201 , H01L29/423 , G01N27/414
Abstract: 本发明涉及半导体传感器技术领域，更具体地，涉及一种双栅结构GaN基pH传感器的制备方法。包括以下步骤：S1.在n型GaN衬底上生长高阻绝缘的GaN过渡层作为背栅的介质层；S2.在高阻绝缘的GaN过渡层上生长GaN沟道层；S3.在沟道层表面生长AlGaN薄势垒层；S4.沉积欧姆接触电极；S5.生长介质层掩盖电极及接入区只露出顶栅极探测区域。本发明提供的一种双栅结构GaN基pH传感器的制备方法，生长薄势垒AlGaN层，利用氮化硅钝化层覆盖传感区域以外部分提升接入区的二维电子气浓度及迁移率；利用薄势垒层结构，可实现高的跨导，并结合背栅电极与沟道的电容耦合作用，从而获得突破能斯脱极限的探测感度。
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公开(公告)号：CN106024588A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610572224.9
申请日：2016-07-20
Applicant: 中山大学
IPC: H01L21/02
CPC classification number: H01L21/02538
Abstract: 本发明涉及半导体外延工艺的技术领域，更具体地，涉及一种选择区域外延生长界面改善方法。包括下述步骤。首先提供所需外延生长的衬底，在所述衬底上依次沉积应力缓冲层以及GaN缓冲层，获得进行选择区域外延的模板。在所述模板上淀积一层介质层，作为掩膜层，采用光刻显影技术及湿法腐蚀去除需要外延AlGaN的区域的介质层,实现对掩膜层的图形化。最后在未被掩蔽的区域依次沉积低气压生长的GaN插入层,常规生长GaN沟道层以及AlGaN势垒层。本发明工艺简单，能够有效改善选择区域外延界面性能，提高选择区域外延层质量，降低外延层中的体漏电流及肖特基二极管反向漏电流。
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公开(公告)号：CN108538866B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN201810607908.7
申请日：2018-06-13
Applicant: 中山大学
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109560120A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201811368159.3
申请日：2018-11-16
Applicant: 中山大学
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。
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公开(公告)号：CN109540987A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811332308.0
申请日：2018-11-09
Applicant: 中山大学
IPC: G01N27/30
CPC classification number: 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。
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公开(公告)号：CN105679679B
公开(公告)日：2018-06-05
申请号：CN201610168348.0
申请日：2016-03-23
Applicant: 中山大学
IPC: H01L21/336 , H01L29/778
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。
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公开(公告)号：CN111211161A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010040363.3
申请日：2020-01-15
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/336 , H01L29/78
Abstract: 本发明的一种双向散热的纵向氮化镓功率晶体管及其制备方法,属于晶体管制备技术领域。所述的晶体管的结构有硅衬底(1)、导电缓冲层(2)、GaN漂移层(3)、p-GaN电子阻挡层(4)、GaN沟道层(5)、AlGaN薄势垒层(6)、SiN介质层(7)、本征金刚石层(8)、掺硼金刚石层(9)等；制备方法包括在所述硅衬底(1)上生长AlN/GaN超晶格、沉积GaN、沉积p-GaN电子阻挡层(4)等步骤。本发明利用超晶格导电缓冲层实现了硅衬底纵向导通GaN功率晶体管，结合薄势垒结构并且利用SiN介质层恢复接入区实现常关型操作。同时基于SiN介质层及硅衬底与金刚石外延生长的兼容性实现了双向散热结构。
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公开(公告)号：CN109540988A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811333780.6
申请日：2018-11-09
Applicant: 中山大学
IPC: G01N27/30 , H01L21/8234
CPC classification number: G01N27/302 , 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。
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