公开(公告)号：CN118248723A

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202410338602.1

申请日：2024-03-22

Applicant: 厦门大学

Inventor： 陈雨箭 ,  张峰 ,  张国良 ,  黄煜 ,  邱宇峰

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06

Abstract: 一种光增强积累型碳化硅器件，由多个元胞并联形成，各元胞结构包括P型掺杂集电区、N型掺杂缓冲层、N型掺杂漂移区、N型掺杂载流子存储层、P型掺杂的阱区、N型掺杂的源区、P型掺杂的基区、第一氧化层、AlN介质层、第二氧化层、LED元胞、多晶硅栅电极、发射极电极、集电极电极；通过修改沟道的掺杂类型，使碳化硅的沟道从耗尽型沟道变成积累型沟道，有效降低器件的沟道电阻；通过在器件的栅极内部集成LED元胞，使其在碳化硅器件正向导通时发光，使器件内部在导通时产生大量光生载流子，大幅降低器件的JFET区和漂移区电阻，提高碳化硅器件的电导调制效应。综合以上效应，可以使碳化硅的导通电流得到有效提高，导通电阻得到降低。

公开(公告)号：CN114242771A

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202111443699.5

申请日：2021-11-30

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  张国良 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: 一种光增强碳化硅功率器件导通特性的结构，属于碳化硅功率半导体领域。提供结合碳化硅材料特性，通过顶部栅极挖孔，来实现透光，同时通过在JFET区域的底部进行高掺来实现同种掺杂的耗尽层，从而产生更多光生载流子的一种光增强碳化硅功率器件导通特性的结构。适用于双极型器件IGBT和单极型器件碳化硅MOSFET，由多个元胞并联形成，每个元胞结构包括：P型掺杂集电区/N型掺杂衬底、N型掺杂场终止层、N型掺杂漂移区、N型高掺杂JFET区、N型低掺杂JFET区、P型掺杂的阱区、N型掺杂的源区、P型掺杂的基区、氧化层、栅极电极、发射极电极、集电极/漏电极。可应用于600V以上高压领域，采用光增强结构，导通特性好。

公开(公告)号：CN114242771B

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202111443699.5

申请日：2021-11-30

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  张国良 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78

Abstract: 一种光增强碳化硅功率器件导通特性的结构，属于碳化硅功率半导体领域。提供结合碳化硅材料特性，通过顶部栅极挖孔，来实现透光，同时通过在JFET区域的底部进行高掺来实现同种掺杂的耗尽层，从而产生更多光生载流子的一种光增强碳化硅功率器件导通特性的结构。适用于双极型器件IGBT和单极型器件碳化硅MOSFET，由多个元胞并联形成，每个元胞结构包括：P型掺杂集电区/N型掺杂衬底、N型掺杂场终止层、N型掺杂漂移区、N型高掺杂JFET区、N型低掺杂JFET区、P型掺杂的阱区、N型掺杂的源区、P型掺杂的基区、氧化层、栅极电极、发射极电极、集电极/漏电极。可应用于600V以上高压领域，采用光增强结构，导通特性好。

公开(公告)号：CN119275092A

公开(公告)日：2025-01-07

申请号：CN202411405943.2

申请日：2024-10-10

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  张锐军 ,  洪荣墩 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L21/04 ,  H01L21/322 ,  H01L21/324 ,  C30B33/02 ,  C30B33/00

Abstract: 一种提高SiC外延少数载流子寿命的方法，涉及半导体材料领域。S1、SiC衬底标准清洗后外延生长一层厚10μm以上的外延层；S2、再次标准清洗，在O2气氛下对4H‑SiC外延片高温氧化，在SiC表面形成SiO2氧化层和部分间隙碳原子和碳团簇，NO高温钝化退火；S3、对高温氧化和表面钝化处理的SiC外延片，利用BOE溶液去除其表面氧化层，再次标准清洗；S4、SiC外延片放入高温退火装置，升高温度，降低炉腔压强，在H2气氛下对SiC外延片低压氢气退火；S5、重复S2～S4。高温氧化和低压氢气退火相结合，降低高温氧化所需时间，得到更高少子寿命的外延片，且对N、P型SiC的少数载流子寿命均能有效提高。

公开(公告)号：CN114242772B

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202111444358.X

申请日：2021-11-30

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  陈雨箭 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/739

Abstract: 一种类超结光增强IGBT器件，属于功率半导体领域。由多个元胞并联形成，每个元胞结构包括：P型掺杂集电区、N型掺杂缓冲层、N型掺杂漂移区、N型高掺杂柱区、P型掺杂的阱区、N型掺杂的源区、P型掺杂的基区、氧化层、栅极电极、发射极电极和集电极电极。通过将IGBT的顶部栅极开孔，使得光线可通过这个窗口入射到JFET区，通过向IGBT器件的JFET区进行光照射产生光生载流子以提高器件导通特性，JFET区域和漂移区的电流密度分布更加均匀。照射光波长可为30～1800nm，可应用于高压领域，防止JFET区和漂移区的电流密度过大引发过热而损伤半导体的晶格结构，提高器件使用寿命。

公开(公告)号：CN114242772A

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202111444358.X

申请日：2021-11-30

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  陈雨箭 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/739

Abstract: 一种类超结光增强IGBT器件，属于功率半导体领域。由多个元胞并联形成，每个元胞结构包括：P型掺杂集电区、N型掺杂缓冲层、N型掺杂漂移区、N型高掺杂柱区、P型掺杂的阱区、N型掺杂的源区、P型掺杂的基区、氧化层、栅极电极、发射极电极和集电极电极。通过将IGBT的顶部栅极开孔，使得光线可通过这个窗口入射到JFET区，通过向IGBT器件的JFET区进行光照射产生光生载流子以提高器件导通特性，JFET区域和漂移区的电流密度分布更加均匀。照射光波长可为30～1800nm，可应用于高压领域，防止JFET区和漂移区的电流密度过大引发过热而损伤半导体的晶格结构，提高器件使用寿命。

公开(公告)号：CN114242709A

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202111437948.X

申请日：2021-11-30

Applicant: 厦门大学

Inventor： 张峰 ,  张国良 ,  邱宇峰 ,  张荣

IPC: H01L25/16 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L33/00

Abstract: 一种集成LED的光增强碳化硅功率器件，涉及碳化硅功率半导体。由多个元胞并联而成，各元胞结构包括：P型掺杂集电区，位于P型掺杂集电区上方的N型掺杂场终止层，位于N型掺杂场终止层上方的N型掺杂漂移区，位于N型漂移区上方的P型掺杂的阱区，位于P型掺杂的阱区内部的N型掺杂的源区和P型掺杂的基区，位于N型漂移区和P型掺杂的阱区上方的氧化层，位于氧化层上方的栅极电极；集成的LED位于JFET区域的上方且在栅极电极的内部；发射极电极位于N型掺杂的源区和P型掺杂的基区上方；集电极位于P型掺杂集电区下方。在顶部栅极集成LED，利用LED发射出的光使JFET区域产生电子‑空穴对，降低JFET区域与漂移区的电阻率。