公开(公告)号：CN115001471A

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202210654437.1

申请日：2022-06-10

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 黎培森 ,  刘志宏 ,  李蔚然 ,  周瑾 ,  邢伟川 ,  段小玲 ,  周弘 ,  危虎 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H03K17/687

摘要： 本发明公开了一种氮化镓反射式单刀八掷开关，包括：输入端、输入电容、第一微带传输线和八条支路，各支路包括：第二微带传输线、第三微带传输线、氮化镓HEMT、控制电压信号端、隔离电阻、输出电容、隔直电容、输出端和第一节点；其中，第一微带传输线的一端经输入电容连接至输入端、另一端与第二微带传输线连接，第二微带传输线串接第三微带传输线和输出电容，输出电容与输出端连接；第一节点位于第二微带传输线与第三微带传输线之间，氮化镓HEMT的漏电极与第一节点连接、栅电极经隔离电阻连接至控制电压信号端、源电极经隔直电容接地。上述单刀八掷开关工作于24.25GHz～33GHz，具有工作频带宽、在导通状态下插入损耗小的优点。

公开(公告)号：CN113921596A

公开(公告)日：2022-01-11

申请号：CN202110970797.8

申请日：2021-08-23

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 王泽宇 ,  陈家博 ,  刘志宏 ,  朱肖肖 ,  赵胜雷 ,  周弘 ,  张苇杭 ,  段小玲 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/40 ,  H01L29/872 ,  H01L21/265 ,  H01L21/266 ,  H01L21/329

摘要： 本发明涉及一种氟离子注入场环氮化镓准垂直肖特基二极管及其制备方法，该二极管包括：衬底层；外延层，设置在衬底层上，外延层包括自下而上依次层叠设置的缓冲层、导通层和势垒层，势垒层位于导通层上表面的中部；阳极，设置在势垒层上；阴极，位于导通层上未被势垒层覆盖的区域，势垒层的两侧面，以及势垒层的部分上表面；势垒层内间隔设置有若干氟注入场环，氟注入场环位于阳极和阴极之间。本发明的氟离子注入场环氮化镓准垂直肖特基二极管，将带负电荷的氟离子作为场限制环结合到三族氮化物中，制备准垂直结构的侧壁肖特基势垒金属阴极，解决了肖特基金属淀积边缘电场线拥挤的问题，从而解决准垂直肖特基二极管过早击穿的问题。

公开(公告)号：CN118610260A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410872166.6

申请日：2024-07-01

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 董鹏飞 ,  韩乐 ,  周弘 ,  张进成 ,  刘志宏 ,  张苇杭 ,  冯欣

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

摘要： 本发明公开了一种p‑NiO/n‑Ga2O3空穴超注入低电阻垂直型场效应晶体管及制备方法，解决了现有技术中Ga2O3场效应管导通电阻过大与耐压不足的问题。本发明自下而上包括：漏电极、衬底、凸台结构的外延层、覆盖在外延层台阶上表面以及凸台侧壁的Al2O3层、覆盖在Al2O3层外侧的栅极金属层、覆盖在栅极金属层外侧的SiO2层、源电极，外延层凸出部分表面与源电极之间设有NiO薄膜层，NiO薄膜层与n‑Ga2O3外延层形成异质结。制备步骤有：预处理衬底、制作漏极、刻蚀外延层、淀积Al2O3层与栅极金属层、制作p‑NiO/n‑Ga2O3异质结、淀积SiO2层、制作源电极。本发明凭借p‑NiO/n‑Ga2O3异质结产生的空穴超注入效应，显著提高器件耐压，大幅降低导通电阻，在大功率、军工等领域应用前景广阔。

公开(公告)号：CN117855166A

公开(公告)日：2024-04-09

申请号：CN202410075770.6

申请日：2024-01-18

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 冯欣 ,  周佳俊 ,  张苇杭 ,  吴银河 ,  董鹏飞 ,  周弘 ,  刘志宏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L23/38 ,  H01L23/367 ,  H01L23/373 ,  H01L23/48 ,  H01L23/31 ,  H01L21/768 ,  H01L29/06 ,  H01L29/24 ,  H01L21/34 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861

摘要： 本发明公开了电卡制冷增强散热的氧化镓器件，主要解决由于氧化镓低的导热率，造成氧化镓器件自热效应严重、可靠性降低、输出功率减小的问题。其技术关键是通过电卡制冷技术提高器件散热性能，即在氧化镓场效应晶体管的衬底和传热界面层之间增设电卡制冷层，并在其上下表面设置金属电极层，通过施加电场使电卡制冷层中的压电材料相变，加快衬底到传热界面层的热传递。对于垂直氧化镓肖特基二极管，是在其Si3N4钝化层与热界面层之间增加设有上下电极的压电薄膜，通过施加电场使压电薄膜相变，增加Si3N4钝化层到热界面层的热传递。本发明减小了器件热阻，抑制了器件的自热效应，提高了器件的散热性能，可用作微波功率器件和电力电子器件。

公开(公告)号：CN116435373A

公开(公告)日：2023-07-14

申请号：CN202310157616.9

申请日：2023-02-23

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 冯欣 ,  赵江涵 ,  周弘 ,  宁静 ,  张苇杭 ,  刘志宏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/80 ,  H01L21/335 ,  B82Y10/00 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

摘要： 本发明公开了一种常关型二维氧化镓异质结场效应管及其制备方法，属于半导体器件领域。本发明主要解决目前氧化镓材料有效p型掺杂难、栅极漏电以及器件击穿电压低的问题，其自下而上包括：绝缘衬底、β‑Ga2O3薄膜层、源电极、漏电极、绝缘层、二维材料薄膜层、介质层和栅电极。Ga2O3与p型二维薄膜材料构成异质结对沟道耗尽形成常关型器件；栅介质层抑制因异质结开启而出现的栅极电流。本发明提高了器件的击穿电压，抑制栅极漏电流的产生。

公开(公告)号：CN113990867A

公开(公告)日：2022-01-28

申请号：CN202111044645.1

申请日：2021-09-07

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 刘志宏 ,  黎培森 ,  李蔚然 ,  周瑾 ,  邢伟川 ,  李祥东 ,  赵胜雷 ,  周弘 ,  张苇杭 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L27/088 ,  H01L27/092

摘要： 本发明公开了一种硅基氮化镓单片集成电路，涉及集成电路技术领域，包括：衬底；位于衬底一侧的外延结构；外延结构包括第一开口和第二开口，沿垂直于衬底所在平面的方向，第一开口及第二开口均贯穿外延结构；其中，第一开口包括负压产生器，第二开口包括氮化镓晶体管，且负压产生器与所述氮化镓晶体管电连接。本发明通过在同一衬底上单片集成负压产生器和氮化镓晶体管，实现了硅CMOS负压产生器和氮化镓射频集成电路的近距离、紧凑集成，不仅能够减小最终电路的体积、减少封装成本，同时也可以抑制引线延迟，提高了整个电路的可靠性。

公开(公告)号：CN113964181A

公开(公告)日：2022-01-21

申请号：CN202111046028.5

申请日：2021-09-07

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 陈家博 ,  朱肖肖 ,  刘志宏 ,  王泽宇 ,  周瑾 ,  赵胜雷 ,  周弘 ,  叶刚 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/872 ,  H01L21/329

摘要： 本发明涉及一种PN结基极耦合的氮化镓肖特基二极管及制备方法，肖特基二极管包括衬底层、外延层、欧姆电极、阳极和阴极，其中，外延层位于衬底层上，外延层包括缓冲层、接触层、漂移层和再生长势垒层，缓冲层、接触层、漂移层依次层叠，再生长势垒层设置在漂移层的侧面和部分上表面，再生长势垒层与漂移层之间形成PN结；欧姆电极位于再生长势垒层上；阳极位于漂移层和再生长势垒层上，且覆盖欧姆电极；阴极位于接触层上。该肖特基二极管中再生长势垒层与漂移层之间形成PN结，可以耗尽N型材料中的侧壁电子，起到调制电场的作用，降低了肖特基金属淀积边缘电场强度，提高击穿电压和反向击穿电压，且对正向特性影响较小，具有较高正向电流。

公开(公告)号：CN118969752A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202411061586.2

申请日：2024-08-05

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 冯欣 ,  钟林海 ,  张苇杭 ,  吴银河 ,  董鹏飞 ,  刘先河 ,  周弘 ,  刘志宏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L23/373 ,  H01L23/34 ,  H01L29/78 ,  H01L29/861 ,  H01L21/34 ,  F25B23/00

摘要： 本发明公开了一种采用辐射制冷的氧化镓器件散热结构及其制备方法，主要解决现有氧化镓器件因其氧化镓本身导热率低，而造成器件自热效应严重、工作稳定性差和可靠性低的问题。其技术关键是：通过辐射制冷技术提高器件散热性能，即在氧化镓场效应晶体管的表面设置由多个上下复合的SiO2/Si3N4圆柱状结构组成的辐射制冷层，并在其衬底部位或者辐射制冷层下方增加银反射层，通过将热量辐射至器件外部对器件的散热性能进行改善。对于垂直氧化镓肖特基二极管，是在其Si3N4钝化层上直接生长不与金属电极接触的银反射层，再在银反射层上制备与其形状相同的辐射制冷层。本发明能有效缓解器件的自热效应，提高器件的散热性能，可用作微波功率器件和电力电子器件。

公开(公告)号：CN118969751A

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202411061585.8

申请日：2024-08-05

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 冯欣 ,  钟林海 ,  张苇杭 ,  吴银河 ,  董鹏飞 ,  刘先河 ,  周弘 ,  刘志宏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L23/373 ,  H01L23/34 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

摘要： 本发明公开了一种辐射制冷增强散热的氮化镓器件，主要解决现有GaN器件在大功率条件下，由于氮化镓材料导热率较低而导致的器件散热能力差，器件自热效应明显的问题。其自下而上包括:衬底层(2)、成核层(3)、缓冲层(4)、沟道层(5)、势垒层(6)和金属电极，金属电极的外围包裹有钝化层(7)，其中，该钝化层上表面的金属电极之间设有多个圆柱状上下复合材料SiO2/Si3N4结构的辐射制冷层(8)；该衬底层的下表面设有银反射层(1)。本发明能减小了器件热阻，可将器件内部产生的热量通过辐射的方式快速散出，同时避免由于对氮化镓材料的损伤带来的电学性能损失，提高热量的反射效率和器件的散热性能，可用作微波功率器件和电力电子器件。

公开(公告)号：CN118763125A

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202410872163.2

申请日：2024-07-01

申请人： 西安电子科技大学广州研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 董鹏飞 ,  吴洁琳 ,  周弘 ,  张进成 ,  刘志宏 ,  张苇杭 ,  冯欣

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L21/329

摘要： 本发明公开了一种低界面陷阱p‑NiO/n‑Ga2O3异质结二极管及制备方法，解决了p‑NiO/n‑Ga2O3异质结界面处界面陷阱较大，漏电流和导通电阻大的问题。本发明异质结二极管结构其自下而上包括:阴极金属，衬底，n型Ga2O3外延层，n型Ga2O3外延层上方设有p型NiO层，其中n型Ga2O3外延层与p型NiO层之间设有n型NixGa1‑xO层，构成异质pn结。制备方法：清洗外延片、制备n型NixGa1‑xO界面层、制备阴极金属、光刻形成NiO薄膜区、淀积p型NiO薄膜、光刻形成阳极金属区、制备阳极金属。本发明制备n型NixGa1‑xO界面层，通过高温退火使得金属镍扩散到氧化镓中形成界面层，用简单工艺得到了低界面陷阱的异质pn结，提高了器件可靠性和耐压值，减小了漏电流，用于制备高耐压的低界面缺陷氧化镍氧化镓异质结二极管。