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公开(公告)号：CN115241066A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210514712.X
申请日：2022-05-12
Applicant: 西安电子科技大学芜湖研究院 , 西安电子科技大学
IPC: H01L21/335 , H01L29/423 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及一种基于栅介质的双阈值耦合的HEMT器件及其制备方法，方法包括：制备外延基片，外延基片由下而上依次包括衬底层、成核层、缓冲层和势垒层；在缓冲层上制作源电极和漏电极；在势垒层上制作有源区的电隔离区域；在源电极、漏电极和势垒层上生长介质层；在介质层的预设组合凹槽内制作栅电极，其中，栅电极位于源电极和漏电极之间，预设组合凹槽为由沿栅宽方向在介质层内呈间隔排列的多个凹槽组合而成；在金属互联开孔区的源电极和漏电极以及未开孔刻蚀的介质层上光刻金属互联区域，以蒸发形成金属互联层。本发明的势垒层完全被介质层保护，从而避免了刻蚀损伤带来的器件电学性能的退化。
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公开(公告)号：CN114843335A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210205185.4
申请日：2022-03-02
Applicant: 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC: H01L29/08 , H01L21/335 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法，采用高极化强度低方阻异质结材料进行器件制备；光刻定义出源极的欧姆再生长区域；在光刻胶的掩蔽下，对源极欧姆再生长区域的氮化物进行刻蚀；外延n+GaN；光刻定义出自终止刻蚀区域；在光刻胶的掩蔽下，对自终止刻蚀区域的n+GaN进行自终止刻蚀；对器件隔离区域再次进行自终止刻蚀以去除未被光刻胶保护区域的表面n+GaN。本发明制备的器件工作电压增加时，源极势垒高度发生降低、势垒厚度发生减薄使得源极再生长台阶(Ledge)与2DEG沟道间发生热电子转移或者隧穿等，使得源极导电通路增加，削弱了由于电流增加导致源极接入电阻的增加，使得GaN HEMT的线性度提升。
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公开(公告)号：CN114447113A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202111566917.4
申请日：2021-12-20
Applicant: 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了基于栅下图形化的新型Fin结构GaN HEMT器件及其制备方法，所述器件包括：外延基片、源电极区、漏电极区、钝化层、欧姆金属、第二势垒层和栅电极；其中，所述外延基片自下而上包括衬底层、成核层、缓冲层和第一势垒层；所述第一势垒层位于所述缓冲层上方；源电极区和漏电极区位于缓冲层和第一势垒层两侧；所述欧姆金属位于所述源电极区和所述漏电极区的上方；所述钝化层覆盖在所述第一势垒层和所述欧姆金属上，且所述钝化层中间有预设栅槽区域；所述预设栅槽区域的深度等于或大于钝化层深度；所述第一势垒层上包括预设阵列凹槽区域；所述第二势垒层覆盖在所述预设阵列凹槽区域上；所述第二势垒层上覆盖有栅电极。本发明器件具有高电流、高功率输出能力。
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公开(公告)号：CN114300359B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202111372202.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于欧姆图形化调制多沟道间耦合性的HEMT器件及制备方法，包括：在衬底上依次生长缓冲层、N沟道的势垒沟道复合层、第一势垒层和帽层；N沟道的势垒沟道复合层包括间隔生长的第二势垒层与沟道层；在帽层上根据刻蚀图形和刻蚀占比光刻出欧姆图形化阵列区域，根据欧姆图形化阵列区域刻蚀帽层形成欧姆接触槽阵列；在帽层上光刻出源电、漏电极区域，分别在源、漏电极区域内的帽层上和欧姆接触槽阵列内形成源、漏电极；在帽层、源电极和漏电极上生长钝化层；刻蚀钝化层的中间区域直至帽层形成栅槽；在栅槽内和栅槽两侧的钝化层上形成T型栅电极；在源、漏和T型栅电极上沉积互联金属。本发明可以应用于高频高线性器件。
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公开(公告)号：CN114373679A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111508350.5
申请日：2021-12-10
Applicant: 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC: H01L21/335 , H01L29/45 , H01L29/778
Abstract: 本发明涉及一种基于欧姆区域图案化再生长技术的GaN HEMT器件及方法，方法包括：在衬底层上制备方块电阻异质结结构；去除欧姆再生长区域内的缓冲层和预设深度的势垒层；在图形化阵列区域内所暴露的势垒层上生长n+GaN层；去除自终止刻蚀区域内的n+GaN层；在隔离区域注入等离子体；在n+GaN层上淀积金属，以制备源电极和漏电极；在n+GaN层、隔离体和势垒层上制备钝化层；在处于栅极区域的势垒层上制备淀积金属。本发明可以明显降低器件的导通电阻。本发明的欧姆再生长区域图案化处理增加了器件欧姆区域金属与再生长材料之间的接触面积，将更进一步的减小欧姆接触电阻，降低器件寄生电阻，提升HEMT器件的射频功率性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114300359A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111372202.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC: H01L21/335 , H01L29/10 , H01L29/45 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种基于欧姆图形化调制多沟道间耦合性的HEMT器件及制备方法，包括：在衬底上依次生长缓冲层、N沟道的势垒沟道复合层、第一势垒层和帽层；N沟道的势垒沟道复合层包括间隔生长的第二势垒层与沟道层；在帽层上根据刻蚀图形和刻蚀占比光刻出欧姆图形化阵列区域，根据欧姆图形化阵列区域刻蚀帽层形成欧姆接触槽阵列；在帽层上光刻出源电、漏电极区域，分别在源、漏电极区域内的帽层上和欧姆接触槽阵列内形成源、漏电极；在帽层、源电极和漏电极上生长钝化层；刻蚀钝化层的中间区域直至帽层形成栅槽；在栅槽内和栅槽两侧的钝化层上形成T型栅电极；在源、漏和T型栅电极上沉积互联金属。本发明可以应用于高频高线性器件。
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公开(公告)号：CN119630023A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411674738.6
申请日：2024-11-21
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明涉及基于多阈值耦合技术的N面GaN射频器件及其制备方法，器件包括：自下而上依次设置的衬底层、缓冲层、势垒层、沟道层、多阈值耦合栅结构，其中，所述沟道层的材料为N面GaN；所述沟道层和所述势垒层的界面处形成二维电子气；所述多阈值耦合栅结构用于对所述二维电子气施加沿栅宽方向逐渐变化的阈值电压。通过多阈值耦合栅结构对二维电子气施加沿栅宽方向逐渐变化的阈值电压，使得器件能够随着栅压由负到正逐渐增大而沿栅宽方向逐渐开启，实现提高器件的跨导平坦度。本实施例提供的器件栅长不受跨导平坦度制约，能够通过大幅缩短栅长来提高工作频率，具有更高的工作频率、更好的线性度，满足未来6G太赫兹频段通信要求。
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公开(公告)号：CN119451159A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411531398.1
申请日：2024-10-30
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于有源区驱动力再分配的器件、制备方法及版图结构，该器件结构包括衬底层、成核层、缓冲层、沟道层、势垒层、源电极、漏电极以及栅电极；衬底层、成核层、缓冲层、沟道层以及势垒层自下而上依次层叠设置，形成外延基片；外延基片中形成有源极有源区和漏极有源区；源电极和漏电极对应设置在源极有源区一侧和漏极有源区一侧；栅电极设置在源电极和漏电极之间；源极有源区和漏极有源区在栅电极两侧呈非对称分布。该方案只需在常规器件标准工艺的基础上更改欧姆和有源区隔离两步光刻的掩模版，无需引入额外的工序，在未增加工艺复杂度和制备成本的情况下改善了器件线性度，实现了成品率、稳定的器件性能和高线性之间的兼容。
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公开(公告)号：CN116598350B
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202310330757.6
申请日：2023-03-30
Applicant: 西安电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于原位SiNx的GaN HEMT器件及其制备方法，包括：衬底，以及依次设置于衬底上的GaN缓冲层、高极化强度薄势垒层、原位SiNx层；隔离区，位于器件两端，并贯穿原位SiNx层和高极化强度薄势垒层，直至部分GaN缓冲层内；钝化层，位于隔离区和原位SiNx层上；源、漏电极，位于靠近隔离区的器件两端，并贯穿钝化层直至部分原位SiNx层内；其中，源、漏电极在退火过程中下渗，直至部分GaN缓冲层内；T型栅电极，贯穿钝化层和原位SiNx层，直至高极化强度薄势垒层的上表面，以及位于部分钝化层上。本发明可以低成本实现低欧姆接触电阻，并设计制备高频GaN HEMT器件，满足5G及6G应用要求。
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公开(公告)号：CN117878151A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410064184.1
申请日：2024-01-16
Applicant: 西安电子科技大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/06 , H01L21/335 , H01L29/20 , H01L29/205
Abstract: 本发明公开了一种高线性双渐变沟道的GaN HEMT器件及其制备方法，该器件包括自下而上层叠设置的衬底、GaN缓冲层、第一GaN沟道层、第一渐变AlGaN势垒层、第二GaN沟道层和第二渐变AlGaN势垒层；GaN HEMT器件还包括制备在第二渐变AlGaN势垒层上的源极、漏极和栅极；第一渐变AlGaN势垒层和第二渐变AlGaN势垒层的厚度均为10nm，第一渐变AlGaN势垒层中Al组分的质量百分比浓度从上至下由15％递减至0，第二渐变AlGaN势垒层中Al组分的质量百分比浓度从上至下由30％递减至0。本发明提供的GaN HEMT器件既具有宽的栅压摆幅，又具有平坦的跨导曲线，实现了高线性度。
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