公开(公告)号：CN114525582B

公开(公告)日：2023-08-04

申请号：CN202210011087.7

申请日：2022-01-05

申请人： 西安电子科技大学 ,  西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 任泽阳 ,  丁森川 ,  张金风 ,  苏凯 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： C30B29/04 ,  C30B25/18 ,  C30B25/20

摘要： 本发明涉及一种单晶金刚石及制备方法，其制备方法包括步骤：S1、在衬底上制备金刚石成核层；S2、在金刚石成核层上外延生长晶面取向均一、且表面凹凸不平的多晶金刚石层；S3、在多晶金刚石层的凹凸不平的表面上外延生长金属铱；S4、对金属铱进行表面抛光处理，以露出多晶金刚石层与金属铱交错分布的平面，形成复合衬底；S5、在复合衬底上生长单晶金刚石。该制备方法在晶面取向均一的多晶金刚石表面即可形核，避免传统单晶金刚石异质外延过程中形核阶段对衬底直流偏压的需要，且所形成的单晶金刚石晶体取向均一，质量较高，从而实现了与现有设备的兼容，降低了工艺复杂度，提高了成品率。

公开(公告)号：CN114525582A

公开(公告)日：2022-05-24

申请号：CN202210011087.7

申请日：2022-01-05

申请人： 西安电子科技大学 ,  西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 任泽阳 ,  丁森川 ,  张金风 ,  苏凯 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： C30B29/04 ,  C30B25/18 ,  C30B25/20

摘要： 本发明涉及一种单晶金刚石及制备方法，其制备方法包括步骤：S1、在衬底上制备金刚石成核层；S2、在金刚石成核层上外延生长晶面取向均一、且表面凹凸不平的多晶金刚石层；S3、在多晶金刚石层的凹凸不平的表面上外延生长金属铱；S4、对金属铱进行表面抛光处理，以露出多晶金刚石层与金属铱交错分布的平面，形成复合衬底；S5、在复合衬底上生长单晶金刚石。该制备方法在晶面取向均一的多晶金刚石表面即可形核，避免传统单晶金刚石异质外延过程中形核阶段对衬底直流偏压的需要，且所形成的单晶金刚石晶体取向均一，质量较高，从而实现了与现有设备的兼容，降低了工艺复杂度，提高了成品率。

公开(公告)号：CN114203800B

公开(公告)日：2024-04-09

申请号：CN202111509416.2

申请日：2021-12-10

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 黄思源 ,  陈兴 ,  王东 ,  吴勇 ,  黄永 ,  张金风 ,  任泽阳 ,  费一帆 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  王霄

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

摘要： 本发明公开了一种基于HK‑PGaN梯度超结的新型垂直GaN‑HEMT器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，该器件包括自下而上依次排布的Si衬底、AlN/GaN超晶格层、N+‑GaN基底层、N‑GaN层、P‑GaN电流阻挡层等结构，本发明将超结进行梯度掺杂并和高K介质的间隔排布能更有效的实现了调制电场，相对于传统的超结结构，这种渐变梯度的掺杂超结能在不牺牲击穿电压的情况下降低导通电阻，高K介质引入P‑GaN梯度柱有效的提升了器件的击穿电压，栅下的高K混合介质能更好的发挥器件的栅控能力，有效增加饱和电流并降低了导通电阻以及更有效的高温传导，该制备方法中的工艺步骤使用的均是目前比较成熟的技术，能够减少器件制造工艺过程中的损伤，提高器件的可靠性。

公开(公告)号：CN114361121B

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202111656549.2

申请日：2021-12-30

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 黄思源 ,  陈兴 ,  王东 ,  吴勇 ,  黄永 ,  张金风 ,  任泽阳 ,  费一帆 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  王霄

IPC分类号： H01L23/373 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/51 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

摘要： 本发明公开了一种带有p‑SnO栅帽层的新型金刚石基垂直GaN‑HEMT器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，该器件包括自下而上依次排布的Si‑Ir‑SrTiO3复合衬底、高质量金刚石单晶外延层、AlN/GaN超晶格层、N+‑GaN基底层、N‑GaN层、P‑GaN电流阻挡层，GaN/AlGaN异质结、p‑SnO栅帽层等结构，本发明将超结进行梯度掺杂并和高K介质的间隔排布能更有效的实现了调制电场，通过引入p‑SnO栅帽层使之变为常关型的E‑mode器件，金刚石结构衬底的引入大幅增强了器件的散热能力，提升了性能，相对于传统的超结结构，能在不牺牲击穿电压的情况下降低导通电阻，提升了器件的击穿电压，能更好的发挥器件的栅控能力，使器件的阈值电压正向漂移，有益于常关型的E‑mode器件的制作与后续同质衬底上CMOS反相器链的制作。

公开(公告)号：CN115966598A

公开(公告)日：2023-04-14

申请号：CN202211691889.3

申请日：2022-12-27

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 陈军飞 ,  李逸江 ,  任泽阳 ,  苏凯 ,  孟金涛 ,  朱潦亮 ,  王东 ,  吴勇 ,  陈兴 ,  许琦辉 ,  丁森川 ,  李俊鹏 ,  黄思源 ,  费一帆 ,  马源辰 ,  何琦 ,  张金风

IPC分类号： H01L29/16 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

摘要： 本发明公开了一种增强型金刚石场效应晶体管的制备方法及器件，其中的方法包括如下步骤：在本征金刚石层上生长p型掺杂金刚石层；对p型掺杂金刚石层的器件表面进行氢终端处理，以在p型掺杂金刚石层的器件表面形成氢终端导电层；去除栅极位置区域的氢终端导电层，并在栅极位置区域两侧的氢终端导电层上分别淀积源电极和漏电极；在p型掺杂金刚石层上的栅极位置区域生长栅介质层，并在栅介质层上淀积栅电极。本发明中的方法，能够制备得到大电流增强型金刚石场效应晶体管器件。

公开(公告)号：CN114361121A

公开(公告)日：2022-04-15

申请号：CN202111656549.2

申请日：2021-12-30

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 黄思源 ,  陈兴 ,  王东 ,  吴勇 ,  黄永 ,  张金风 ,  任泽阳 ,  费一帆 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  王霄

IPC分类号： H01L23/373 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/51 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

摘要： 本发明公开了一种带有p‑SnO栅帽层的新型金刚石基垂直GaN‑HEMT器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，该器件包括自下而上依次排布的Si‑Ir‑SrTiO3复合衬底、高质量金刚石单晶外延层、AlN/GaN超晶格层、N+‑GaN基底层、N‑GaN层、P‑GaN电流阻挡层，GaN/AlGaN异质结、p‑SnO栅帽层等结构，本发明将超结进行梯度掺杂并和高K介质的间隔排布能更有效的实现了调制电场，通过引入p‑SnO栅帽层使之变为常关型的E‑mode器件，金刚石结构衬底的引入大幅增强了器件的散热能力，提升了性能，相对于传统的超结结构，能在不牺牲击穿电压的情况下降低导通电阻，提升了器件的击穿电压，能更好的发挥器件的栅控能力，使器件的阈值电压正向漂移，有益于常关型的E‑mode器件的制作与后续同质衬底上CMOS反相器链的制作。

公开(公告)号：CN115659629A

公开(公告)日：2023-01-31

申请号：CN202211296491.X

申请日：2022-10-21

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 费一帆 ,  黄永 ,  陈兴 ,  张金风 ,  任泽阳 ,  黄思源 ,  王霄 ,  马源辰 ,  李俊鹏

IPC分类号： G06F30/20

摘要： 本发明公开了一种氢终端金刚石器件的小信号模型及其参数提取方法，其中方法包括：提取氢终端金刚石器件小信号模型中的基础寄生参数；基础寄生参数包括寄生电容Cpg、Cpgd、Cpd，寄生电感Lg、Ld、Ls，以及寄生电阻Rg、Rd、Rs；去嵌基础寄生参数后，提取氢终端金刚石器件小信号模型中的介质寄生参数和本征参数；介质寄生参数包括陷阱电流源g0；本征参数包括本征电容Cgs、Cgd、Cds，本征电阻Ri，本征电导gds，压控电流源gm，调节电感LT，调节电容CT，以及栅漏电流源gT；调节电感LT、调节电容CT和栅漏电流源gT用以修正氢终端金刚石器件的漏源电流Ids从衰减到恢复的过程。本发明中的方法，能够得到与氢终端金刚石器件拓扑结构相对应的具体参数。

公开(公告)号：CN114203800A

公开(公告)日：2022-03-18

申请号：CN202111509416.2

申请日：2021-12-10

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 黄思源 ,  陈兴 ,  王东 ,  吴勇 ,  黄永 ,  张金风 ,  任泽阳 ,  费一帆 ,  马源辰 ,  李俊鹏 ,  王霄

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L21/28

摘要： 本发明公开了一种基于HK‑PGaN梯度超结的新型垂直GaN‑HEMT器件及其制备方法，涉及半导体技术领域，该器件包括自下而上依次排布的Si衬底、AlN/GaN超晶格层、N+‑GaN基底层、N‑GaN层、P‑GaN电流阻挡层等结构，本发明将超结进行梯度掺杂并和高K介质的间隔排布能更有效的实现了调制电场，相对于传统的超结结构，这种渐变梯度的掺杂超结能在不牺牲击穿电压的情况下降低导通电阻，高K介质引入P‑GaN梯度柱有效的提升了器件的击穿电压，栅下的高K混合介质能更好的发挥器件的栅控能力，有效增加饱和电流并降低了导通电阻以及更有效的高温传导，该制备方法中的工艺步骤使用的均是目前比较成熟的技术，能够减少器件制造工艺过程中的损伤，提高器件的可靠性。

公开(公告)号：CN115799345A

公开(公告)日：2023-03-14

申请号：CN202211521460.X

申请日：2022-11-30

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 任泽阳 ,  祝子辉 ,  张金风 ,  苏凯 ,  马源辰 ,  杨智清 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L29/24 ,  H01L21/329 ,  H01L29/16

摘要： 本发明涉及一种氢终端金刚石/氧化镓异质横向二极管及制备方法，横向二极管包括：金刚石衬底层、n型Ga2O3层、氢终端金刚石表面层、阴极和阳极，其中，所述n型Ga2O3层位于所述金刚石衬底层上的一侧，所述氢终端金刚石表面层位于所述金刚石衬底层上的另一侧，所述阴极位于所述n型Ga2O3层上，所述阳极位于所述氢终端金刚石表面层上。该横向二极管通过异质集成的方法将p型电导金刚石和n型电导Ga2O3结合在一起，制备超宽禁带半导体异质集成准垂直二极管器件，有效解决了金刚石难以实现n型掺杂、氧化镓难以实现p型掺杂的难题，提高了二极管的击穿电压，实现了超宽禁带半导体互补导电器件。

公开(公告)号：CN116314280A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310072475.0

申请日：2023-02-02

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 任泽阳 ,  马源辰 ,  张金风 ,  苏凯 ,  祝子辉 ,  杨智清 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/10 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/16 ,  H01L29/45 ,  H01L29/40

摘要： 本发明公开了一种可调沟道宽度的金刚石可变阈值场效应晶体管，包括N型金刚石衬底、P‑型金刚石外延层、P+型金刚石外延层、源电极、漏电极、栅介质层、栅电极以及背电极，其中，P‑型金刚石外延层设置在N型金刚石衬底上表面；在P‑型金刚石外延层上表面左右两侧分别设置P+型金刚石外延层，源电极和漏电极分别设置在左右两侧的P+型金刚石外延层上，P+型金刚石外延层分别与其上方的源电极和漏电极形成欧姆接触；栅介质层设置在P‑型金刚石外延层未被P+型金刚石外延层覆盖的上表面，栅电极设置在栅介质层的上表面；背电极设置在N型金刚石衬底下表面。本发明的金刚石场效应管具有高热导率、高抗辐照性、耗尽型与增强型灵活的可选择性等优势。