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公开(公告)号：CN119653839A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411825638.9
申请日：2024-12-12
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种局部介质调制的横向超结碳化硅器件，属于半导体功率器件技术领域。本发明包括从下至上依次叠设的半导体衬底、埋氧层、碳化硅有源层和金属层，碳化硅有源层包括局部介质区和超结结构，介质区局部覆盖超结结构两侧及小宽度部表面。本发明通过将高介电常数的介质替换常用的氧化硅栅介质来改善栅极漏电流问题，降低器件开启电压，同时引用局部介质在漂移区中引入新的电场尖峰，调制电场分布，并改善横向超结结构的电荷非平衡效应，优化漂移区浓度并降低器件的导通电阻，提升器件性能及可靠性。
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公开(公告)号：CN119230612B
公开(公告)日：2025-02-21
申请号：CN202411733732.1
申请日：2024-11-29
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种提升耐短路能力的内嵌SBD的SiC功率器件，包括金属漏极、N型掺杂半导体衬底、N型掺杂半导体外延层、N型掺杂半导体JFET区、栅极深沟槽、金属栅极、源极浅沟槽、SBD金属、P型掺杂半导体屏蔽层和金属源极。金属栅极嵌设在栅极深沟槽顶部。本发明中的SBD金属、源极浅沟槽和P型掺杂半导体屏蔽层，能减少器件短路时的电流密度，降低器件在短路时的温度，避免器件发生热击穿、以提高器件的耐短路能力。另外，本发明中填充有高K电介质的栅极深沟槽，能调制漂移区的电势分布，以保证低导通电阻和高反向击穿电压，从而兼顾器件的导通电阻和耐短路能力的改善，有效调和二者的矛盾关系。
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公开(公告)号：CN113782591B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202111060863.4
申请日：2021-09-10
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种介质增强横向超结功率器件，属于半导体功率器件技术领域。本发明包括衬底和位于衬底上方的有源层，有源层包括漂移区，漂移区内设有介质区。本发明通过在漂移区内部引入介质区，通过合理的设置介质区的位置、宽度变化及长度，能够有效地缓解横向超结功率器件中P型半导体柱和N型半导体柱相互耗尽导致的电荷非平衡现象。同时利用介质区对漂移区的调制作用，优化器件的电场分布而提高器件的击穿电压，并优化漂移区浓度而降低器件的导通电阻。
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公开(公告)号：CN118198116B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410622791.5
申请日：2024-05-20
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，公开了一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，在漂移区内引入多个介质槽组构成辅助槽栅，辅助槽栅与主栅短接。正向导通时，多个介质槽组在周围聚集的电子以及其形成的窄台面共同作用下，电导调制效应被增强，实现低正向导通压降；在器件关断过程中，随着栅压的下降，多个介质槽组周围聚集的电子提前消失，电导调制减弱，漂移区内过剩载流子减小，实现器件快关断和低关断损耗；在阻断状态下，介质槽组在漂移区内引入电场峰值，优化器件表面电场，增加器件耐压。本发明不增加工艺复杂度，实现低导通压降、低关断损耗和高耐压。
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公开(公告)号：CN118198116A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410622791.5
申请日：2024-05-20
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，公开了一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，在漂移区内引入多个介质槽组构成辅助槽栅，辅助槽栅与主栅短接。正向导通时，多个介质槽组在周围聚集的电子以及其形成的窄台面共同作用下，电导调制效应被增强，实现低正向导通压降；在器件关断过程中，随着栅压的下降，多个介质槽组周围聚集的电子提前消失，电导调制减弱，漂移区内过剩载流子减小，实现器件快关断和低关断损耗；在阻断状态下，介质槽组在漂移区内引入电场峰值，优化器件表面电场，增加器件耐压。本发明不增加工艺复杂度，实现低导通压降、低关断损耗和高耐压。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114582962A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210462372.0
申请日：2022-04-29
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/10 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种可变沟道AlGaN/GaN HEMT结构及制备方法，通过在衬底层上生长缓冲层；在缓冲层之上再生长多沟道层，即两层及以上的AlGaN/GaN异质结叠层；再对多沟道层进行选择性刻蚀，形成阶梯多沟道层；再在器件表面淀积介质钝化层，并进行化学物理抛光，形成阶梯钝化层和顶部钝化层；最后通过微纳加工工艺制备器件的金属电极，获得可变多沟道AlGaN/GaN HEMT结构。
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公开(公告)号：CN119230612A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411733732.1
申请日：2024-11-29
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/78 , H01L29/06 , H01L29/08 , H01L29/423 , H01L27/07 , H01L29/872 , H01L29/417
Abstract: 本发明公开了一种提升耐短路能力的内嵌SBD的SiC功率器件，包括金属漏极、N型掺杂半导体衬底、N型掺杂半导体外延层、N型掺杂半导体JFET区、栅极深沟槽、金属栅极、源极浅沟槽、SBD金属、P型掺杂半导体屏蔽层和金属源极。金属栅极嵌设在栅极深沟槽顶部。本发明中的SBD金属、源极浅沟槽和P型掺杂半导体屏蔽层，能减少器件短路时的电流密度，降低器件在短路时的温度，避免器件发生热击穿、以提高器件的耐短路能力。另外，本发明中填充有高K电介质的栅极深沟槽，能调制漂移区的电势分布，以保证低导通电阻和高反向击穿电压，从而兼顾器件的导通电阻和耐短路能力的改善，有效调和二者的矛盾关系。
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公开(公告)号：CN118943199A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411433922.1
申请日：2024-10-15
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/78 , H01L29/423 , H01L21/336 , H01L21/28
Abstract: 本发明公开了分裂高K金属栅超结碳化硅沟槽MOSFET及制备方法，包括半导体漏区、半导体N型漂移区、半导体P型漂移区、P型阱区、半导体N型源区、半导体P型源区和分裂高K金属栅结构；分裂高K金属栅结构包括深槽高K介质区、分裂栅金属和栅极金属；分裂栅金属和栅极金属位于深槽高K介质内部；与分裂高K金属栅结构相接触的半导体N型漂移区界面上，从上至下依次布设有半导体源区、P型阱区和半导体漂移区。本发明在动态时，分裂高K金属栅结构能减小漏栅电容，改善器件的动态性能；深槽高K介质区调制漂移区电场提高击穿电压，提高漂移区浓度降低比导通电阻；深槽高K介质区内部的峰值电场得到降低，提高栅介质稳定性。
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公开(公告)号：CN118198115B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410622788.3
申请日：2024-05-20
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，公开了一种高压低功耗SOI LIGBT，其在漂移区内引入自阴极至阳极逐渐减小的介质槽，靠近主栅极结构的介质槽内有多晶硅槽为辅助槽栅，该槽栅与主栅短接。在阻断时，变宽度介质槽使得漂移区内杂质分布呈由阴极至阳极增加，获得均匀表面电场，大大提高器件耐压；在正向导通时，介质槽在漂移区近阴极端形成窄台面，实现注入增强和低导通压降；在关断过程中，相同耐压级别下，漂移区内过剩载流子小，实现快关断和低关断损耗。本发明可实现高耐压，在不增加导通压降的情况下，具有更低的关断损耗。
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公开(公告)号：CN118012220B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410411938.6
申请日：2024-04-08
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: G05F3/26
Abstract: 本发明涉及一种基于威尔逊电流镜的SiC MOSFET有源栅极驱动电路，基于电流提供电路（1）提供驱动电流，由第一镜像电流源控制开关电路（4）、第二镜像电流源控制开关电路（5）分别检测待测试SiC MOSFET U1的源极的电压，并控制相应第一旁路电流产生电路（2）、第二旁路电流产生电路（3）分别工作，进而对待测试SiC MOSFET U1实现驱动；设计方案在开通和关断过程中设计切入栅极驱动电路的旁路威尔逊电流镜，用于加快开关过程中的栅源电压（#imgabs0#）变化速度，从而在不影响漏源电压（#imgabs1#）、漏极电流（#imgabs2#）过冲的情况下加快开关速度，从而达到减小开关损耗的目的。
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