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公开(公告)号：CN113078204A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110317473.4
申请日：2021-03-25
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及半导体器件技术领域，具体为一种氮化镓3D‑RESURF场效应晶体管及其制备方法。本发明在传统氮化镓HEMT器件中通过刻槽并二次外延的方式引入P型氮化镓电场调制区。在漂移区处形成P型氮化镓—二维电子气构成的p‑n结，并通过器件阻断耐压时该p‑n结空间电荷区的耗尽与扩展在平行于栅宽方向引入电场强度分量，改变原有电场方向，使得栅极漏侧电场尖峰得到缓解，电场强度明显降低；同时，利用该p‑n结耗尽二维电子气，降低了器件漏电流，提高器件单位漂移区长度耐压能力。本发明通过在氮化镓HEMT器件中引入P型氮化镓—二维电子气p‑n结实现了一种不同于传统场板技术的新型电场调制方式，利用该新结构在提高器件击穿电压的同时降低了器件的导通电阻。
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公开(公告)号：CN114564907B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202210195724.0
申请日：2022-03-01
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: G06F30/367 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开一种GaN HEMT器件阈值电压及漏极电流模型的建立方法。本发明以薛定谔泊松方程、费米狄拉克统计为基础，考虑氮化镓HEMT器件高频、高漏源电压开关条件下阈值电压漂移，基于陷阱中心对沟道载流子的捕获与释放效应，将器件阈值电压漂移模型构建为与器件漏源电压和器件开关频率相关，并基于此构建出可适用于不同漏源电压和开关频率下氮化镓高电子迁移率晶体管阈值电压及漏极电流的解析模型。本发明的GaN HEMT器件阈值电压及漏极电流模型建立方法，解决了目前主流模型在电路仿真平台中无法预测GaN HEMT器件在不同频率不同漏源电压下的阈值电压漂移与电流崩塌现象的缺陷，提升了GaN HEMT器件模型对阈值电压及漏极电流的预测精度。
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公开(公告)号：CN114374376B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210033085.8
申请日：2022-01-12
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H03K7/08
Abstract: 本发明公开了一种高频硅基GaN单片集成PWM电路，基于P‑GaN栅增强型GaN集成工艺平台下的E‑mode GaN晶体管、2DEG电阻和MIM电容进行三级比较器等结构设计，并以此为基础实现迟滞比较器、锯齿波电路和整体PWM电路的设计。本发明基于增强型GaN晶体管进行三级比较器电路拓扑设计优化反馈回路，从而实现高鲁棒性锯齿波电路设计；PWM单片集成电路同时集成反馈电阻以及GaN MIM电容，极大减小电路设计中的寄生效应，可更容易满足PWM模块方案的高频需求。该电路方案不仅更易实现GaN功率芯片单片集成，而且可避免D‑mode N型沟道晶体管存在的栅极长期可靠性等问题。本发明提出的高频硅基GaN单片集成PWM电路为未来实现更加紧凑的功率转换解决方案提供基础。
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公开(公告)号：CN114551573A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210174673.3
申请日：2022-02-24
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L29/205 , H01L29/78
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及一种氮化镓P沟道器件(P‑MOSFET)。本发明中氮化镓P‑MOSFET的AlGaN势垒层具有渐变Al组分，利用渐变Al组分AlGaN势垒层和P‑GaN沟道层之间的极化效应，在P‑GaN/AlGaN异质结界面产生二维空穴气(2DHG)，形成导电空穴沟道，从而形成氮化镓P‑MOSFET。本发明的有益效果：利用渐变Al组分AlGaN势垒层，可以通过调节渐变Al组分AlGaN势垒层中各层的Al组分调节AlGaN与P‑GaN沟道层之间的极化强度，从而调节极化产生的2DHG浓度、氮化镓P‑MOSFET的阈值电压和电流能力；同时，也可以通过调节AlGaN势垒层中各层的Al组分，调节AlGaN/GaN异质结界面二维电子气(2DEG)浓度，从而实现氮化镓P‑MOSFET和氮化镓N‑MOSFET的单片集成。
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公开(公告)号：CN107910370A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201711119247.5
申请日：2017-11-14
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/739 , H01L29/47 , H01L21/331
Abstract: 本发明属于半导体功率器件领域，特别涉及一种氮化镓横向整流器件。为优化氮化镓横向整流器的器件导通功耗与器件耐压之间的矛盾关系，本发明提出了一种具有复合栅结构的氮化镓异质结横向整流器。本发明的复合栅极结构由增强型栅结构和耗尽型栅结构两部分构成。通过优化器件的增强型栅结构和耗尽型栅结构的尺寸，可以使器件同时具有低的导通电阻和高的反向耐压。同时本发明的制造工艺与传统氮化镓HEMT器件工艺兼容，可以实现与传统氮化镓HEMT器件的单片集成。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107910369A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201711118998.5
申请日：2017-11-14
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/739 , H01L29/47 , H01L21/331
CPC classification number: H01L29/475 , H01L29/66325 , H01L29/7393
Abstract: 本发明属于半导体功率器件领域，特别涉及一种氮化镓异质结双向开关器件。本发明提出了一种无欧姆接触的氮化镓双向开关器件，可避免高温欧姆退火工艺带来的一系列负面影响。本发明基于低功函数金属与InAlN/GaN之间无需通过高温退火即可直接形成类似欧姆接触的原理，采用具有低功函数金属的肖特基源极接触和肖特基漏极接触。同时本发明通过两个绝缘栅结构来改变器件的工作状态，实现双向开关器件的双向导通和双向阻断能力。由于本发明中不存在欧姆接触，不需要利用重金属，该器件工艺可以与传统的CMOS工艺兼容。
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公开(公告)号：CN116362035A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310315631.1
申请日：2023-03-28
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种硅基GaN HEMT器件衬底偏置效应仿真建模方法。本发明基于薛定谔泊松方程为基础，考虑GaN HEMT器件在衬底偏置时由于场效应导致的阈值电压漂移以及动态导通电阻退化，将器件所受衬底偏压构建为与器件阈值漂移量一阶线性相关。基于陷阱中心对沟道载流子的捕获与释放效应以及GaN Buffer层的正电荷存储效应，利用SRH统计，构建出不同脉冲衬底偏压大小与GaN HEMT阈值电压和迁移率的非线性指数型关系，最终衬底偏压对模型参数的改变量输入GaN HEMT核心漏极电流解析模型，并应用GaN HEMT器件的大信号仿真与电路设计中，通过测试数据与电路仿真验证了该模型对衬底偏置效应模拟的有效性。
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公开(公告)号：CN113078204B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110317473.4
申请日：2021-03-25
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/06 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明涉及半导体器件技术领域，具体为一种氮化镓3D‑RESURF场效应晶体管及其制备方法。本发明在传统氮化镓HEMT器件中通过刻槽并二次外延的方式引入P型氮化镓电场调制区。在漂移区处形成P型氮化镓—二维电子气构成的p‑n结，并通过器件阻断耐压时该p‑n结空间电荷区的耗尽与扩展在平行于栅宽方向引入电场强度分量，改变原有电场方向，使得栅极漏侧电场尖峰得到缓解，电场强度明显降低；同时，利用该p‑n结耗尽二维电子气，降低了器件漏电流，提高器件单位漂移区长度耐压能力。本发明通过在氮化镓HEMT器件中引入P型氮化镓—二维电子气p‑n结实现了一种不同于传统场板技术的新型电场调制方式，利用该新结构在提高器件击穿电压的同时降低了器件的导通电阻。
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公开(公告)号：CN114374376A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210033085.8
申请日：2022-01-12
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H03K7/08
Abstract: 本发明公开了一种高频硅基GaN单片集成PWM电路，基于P‑GaN栅增强型GaN集成工艺平台下的E‑mode GaN晶体管、2DEG电阻和MIM电容进行三级比较器等结构设计，并以此为基础实现迟滞比较器、锯齿波电路和整体PWM电路的设计。本发明基于增强型GaN晶体管进行三级比较器电路拓扑设计优化反馈回路，从而实现高鲁棒性锯齿波电路设计；PWM单片集成电路同时集成反馈电阻以及GaN MIM电容，极大减小电路设计中的寄生效应，可更容易满足PWM模块方案的高频需求。该电路方案不仅更易实现GaN功率芯片单片集成，而且可避免D‑mode N型沟道晶体管存在的栅极长期可靠性等问题。本发明提出的高频硅基GaN单片集成PWM电路为未来实现更加紧凑的功率转换解决方案提供基础。
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公开(公告)号：CN107910364B
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN201711119005.6
申请日：2017-11-14
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/40 , H01L29/417 , H01L29/423 , H01L29/47 , H01L29/778
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种逆阻型氮化镓器件。本发明提供了一种无欧姆接触的逆阻型氮化镓器件，避免了高温欧姆退火工艺带来的一系列负面影响。通过绝缘栅控制栅极下方沟道二维电子气的耗尽实现器件的开启和关断，以及基于低功函数金属与InAlN/GaN之间无需通过高温退火即可直接形成类似欧姆接触的原理，采用具有低功函数金属的肖特基源极接触，并通过高功函数金属形成肖特基漏极来实现器件的反向阻断能力。由于本发明中不存在欧姆接触，不需要利用重金属，该器件可以与传统的CMOS工艺兼容，同时可以在较低的温度条件制备该器件。
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