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公开(公告)号：CN108666360B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN201710197227.3
申请日：2017-03-29
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/45 , H01L29/47 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种提高GaN L‑FER反向击穿电压的器件结构及其制作方法，所述结构包括衬底、GaN或AlN缓冲层、本征GaN沟道层、本征AlGaN势垒层、介质钝化层、阳极双肖特基接触以及阴极欧姆接触。在衬底上外延生长AlGaN/GaN异质结材料，并在该结构上形成欧姆接触、平面隔离之后，进一步形成双肖特基接触的阳极结构，最后淀积钝化层实现器件的钝化。本发明利用双肖特基接触的阳极结构，肖特基接触对反向击穿过程中的高压起到了一定的屏蔽作用，从而减少了从阳极经由器件沟道势垒层或者缓冲层注入到阴极的漏电流，进而提高了器件的反向击穿电压。本发明实现方法简单，能大幅度提高GaN L‑FER的反向击穿电压从而拓宽了其在电力电子领域中的应用。
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公开(公告)号：CN111276548A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201811478784.3
申请日：2018-12-05
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种再生长填槽式GaN基结型势垒肖特基二极管结构及制作方法，本发明属于微电子技术领域，涉及电力电子器件制作。所述结构包括GaN自支撑衬底、n--GaN漂移区、P型GaN区、掩膜介质层、槽型结构、再生长的n--GaN区、阴极金属和阳极金属。在GaN自支撑衬底上同质外延n-漂移区，并在该结构上形成掩膜介质层、槽型结构，再生长n--GaN部分或者全部填平槽型结构并淀积阳极、阴极金属。本发明能够在n--GaN漂移区上形成有效的PN结，在反偏大电压下，PN结能有效调节电场分布，降低金属半导体界面电场，抑制结漏电，提高器件的击穿电压，拓展了GaN基垂直结构肖特基二极管的应用范围。
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公开(公告)号：CN111276533B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN201811479104.X
申请日：2018-12-05
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/205 , H01L29/423 , H01L21/336 , H01L29/78
Abstract: 本发明公开了一种选择区域凹槽栅GaN电流孔径垂直结构晶体管结构及实现方法，本发明属于微电子技术领域，涉及氮化镓垂直结构电力电子器件制作。所述结构包括漏极金属、GaN自支撑衬底、漂移区、P型GaN、非故意掺杂GaN、AlGaN势垒、栅介质、栅极和源极金属。在衬底上生长漂移区，P型GaN，并在P型GaN上形成电流孔径结构、再生长非故意掺杂GaN和AlGaN势垒层，去除电流孔径周围AlGaN势垒层，淀积栅介质，源极、栅极和漏极金属。本发明去除AlGaN势垒层，形成增强型沟道，避免了对电流孔径上方区域的损伤，栅漏电得到有效控制，同时提高了器件的阈值电压，拓展了GaN电流孔径垂直结构晶体管的应用范围。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111276533A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201811479104.X
申请日：2018-12-05
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/205 , H01L29/423 , H01L21/336 , H01L29/78
Abstract: 本发明公开了一种选择区域凹槽栅GaN电流孔径垂直结构晶体管结构及实现方法，本发明属于微电子技术领域，涉及氮化镓垂直结构电力电子器件制作。所述结构包括漏极金属、GaN自支撑衬底、漂移区、P型GaN、非故意掺杂GaN、AlGaN势垒、栅介质、栅极和源极金属。在衬底上生长漂移区，P型GaN，并在P型GaN上形成电流孔径结构、再生长非故意掺杂GaN和AlGaN势垒层，去除电流孔径周围AlGaN势垒层，淀积栅介质，源极、栅极和漏极金属。本发明去除AlGaN势垒层，形成增强型沟道，避免了对电流孔径上方区域的损伤，栅漏电得到有效控制，同时提高了器件的阈值电压，拓展了GaN电流孔径垂直结构晶体管的应用范围。
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公开(公告)号：CN109755325A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201711056246.0
申请日：2017-11-01
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/417 , H01L29/40 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种新型双槽型金属氧化物半导体势垒肖特基二极管结构及制作方法，本发明属于微电子技术领域，涉及电力电子器件制作。所述结构包括衬底、n-漂移区、掩膜介质层、双槽型结构、绝缘介质层、阴极金属和阳极金属。在衬底上生长n-漂移区，并在该结构上形成掩膜介质层、双槽型结构、绝缘介质层、阳极金属以及阴极金属。本发明在n-漂移区上形成双槽型结构，在反偏大电压下，双槽型结构能有效调节电场分布，能够把体材料击穿电场发挥到极致，进一步提高器件的击穿电压，拓展了垂直结构或者准垂直结构槽型金属氧化物半导体势垒肖特基二极管的应用范围。
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公开(公告)号：CN113299766B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202010110946.9
申请日：2020-02-21
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/205 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种GaN准垂直结构二极管及其制备方法。该GaN准垂直结构二极管是在衬底上依次外延的应力缓冲层、AlGaN插入层、重掺杂的氮面n型GaN电流传输层、轻掺杂的氮面n型GaN漂移层，其中漂移层和电流传输层在AlGaN插入层上形成台阶状的水平台面；阳极位于漂移层上，与漂移层形成肖特基接触；阴极位于电流传输层的侧壁及AlGaN插入层上，与电流传输层和AlGaN插入层形成欧姆接触。该器件在AlGaN和GaN的界面处形成高浓度的二维电子气，从而大幅降低了电流传输层的横向电阻，可以有效改善上方漂移区的电流积聚效应，从而获得低的导通电阻，提高了异质外延GaN准垂直结构二极管的正向性能。
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公开(公告)号：CN113299766A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202010110946.9
申请日：2020-02-21
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/872 , H01L29/205 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种GaN准垂直结构二极管及其制备方法。该GaN准垂直结构二极管是在衬底上依次外延的应力缓冲层、AlGaN插入层、重掺杂的氮面n型GaN电流传输层、轻掺杂的氮面n型GaN漂移层，其中漂移层和电流传输层在AlGaN插入层上形成台阶状的水平台面；阳极位于漂移层上，与漂移层形成肖特基接触；阴极位于电流传输层的侧壁及AlGaN插入层上，与电流传输层和AlGaN插入层形成欧姆接触。该器件在AlGaN和GaN的界面处形成高浓度的二维电子气，从而大幅降低了电流传输层的横向电阻，可以有效改善上方漂移区的电流积聚效应，从而获得低的导通电阻，提高了异质外延GaN准垂直结构二极管的正向性能。
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公开(公告)号：CN108666360A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201710197227.3
申请日：2017-03-29
Applicant: 北京大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/45 , H01L29/47 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种提高GaN L-FER反向击穿电压的器件结构及其制作方法，所述结构包括衬底、GaN或AlN缓冲层、本征GaN沟道层、本征AlGaN势垒层、介质钝化层、阳极双肖特基接触以及阴极欧姆接触。在衬底上外延生长AlGaN/GaN异质结材料，并在该结构上形成欧姆接触、平面隔离之后，进一步形成双肖特基接触的阳极结构，最后淀积钝化层实现器件的钝化。本发明利用双肖特基接触的阳极结构，肖特基接触对反向击穿过程中的高压起到了一定的屏蔽作用，从而减少了从阳极经由器件沟道势垒层或者缓冲层注入到阴极的漏电流，进而提高了器件的反向击穿电压。本发明实现方法简单，能大幅度提高GaN L-FER的反向击穿电压从而拓宽了其在电力电子领域中的应用。
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