公开(公告)号：CN116130336A

公开(公告)日：2023-05-16

申请号：CN202310028324.5

申请日：2023-01-09

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： 张金风 ,  杨智清 ,  朱家铎 ,  苏凯 ,  任泽阳 ,  何琦 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/267 ,  C30B29/40 ,  C30B25/18

摘要： 本发明公开了一种基于氮化物材料与氮终端金刚石的二维电子气异质结结构及其制备方法，包括以下步骤：步骤一、获取金刚石层；步骤二、对金刚石层表面进行氮终端处理，形成氮终端表面；步骤三、在氮终端表面上外延生长Al面极性纤维锌矿结构的单晶氮化铝或硼铝氮，形成氮化铝外延层或硼铝氮外延层，以形成基于氮终端金刚石的二维电子气异质结结构。本发明能够形成高质量的氮化铝/氮终端金刚石异质结或硼铝氮/氮终端金刚石异质结，能够产生高电子迁移率、高载流子浓度的二维电子气，显著提升该异质结基器件在高压、高频和大功率方面的应用潜力。

公开(公告)号：CN116313745A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310027177.X

申请日：2023-01-09

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： 张金风 ,  杨智清 ,  苏凯 ,  何琦 ,  任泽阳 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/267 ,  C30B29/40 ,  C30B29/04 ,  C30B25/16 ,  C30B25/18

摘要： 本发明公开了一种改善晶格失配的硼铝氮/氮终端金刚石二维电子气异质结结构的制备方法，包括以下步骤：获取111面单晶硅衬底；在111面单晶硅衬底上外延生长单晶氮化硼过渡层；在单晶氮化硼过渡层表面生长金刚石外延层；对金刚石外延层表面进行氮终端处理，形成氮终端表面；在氮终端表面上外延生长具有施主杂质掺杂的Al面极性纤维锌矿结构的单晶硼铝氮，形成硼铝氮外延层，以形成硼铝氮/氮终端金刚石二维电子气异质结。本发明的制备方法突破了高质量金刚石衬底的尺寸限制，有效缓解了金刚石上硼铝氮在外延过程中的晶格畸变，减少形成的异质结界面处的表面态与悬挂键，提高了金刚石异质结的质量。

公开(公告)号：CN116153765A

公开(公告)日：2023-05-23

申请号：CN202310027176.5

申请日：2023-01-09

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： 张金风 ,  任泽阳 ,  杨智清 ,  苏凯 ,  何琦 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/267 ,  C30B29/40 ,  C30B29/04 ,  C30B25/16 ,  C30B25/18

摘要： 本发明公开了一种基于氮面极性硼铝氮材料的金刚石二维电子气异质结结构的制备方法，包括以下步骤：获取C面单晶蓝宝石衬底；在C面单晶蓝宝石衬底上外延生长具有施主掺杂的氮面极性纤维锌矿结构的硼铝氮，形成硼铝氮外延层；在硼铝氮生长过程中，通过对硼源与铝源的比值进行调控以控制所述硼铝氮外延层的硼与铝的组分；在硼铝氮外延层上生长金刚石外延层，以形成异质结。本发明基于蓝宝石衬底材料制作金刚石异质结器件，异质结所需金刚石层由外延生长所得，突破了高质量金刚石衬底的尺寸限制，同时降低了异质结制造成本，提供了获取大尺寸金刚石异质结的有效方法。

公开(公告)号：CN115831968A

公开(公告)日：2023-03-21

申请号：CN202211534911.3

申请日：2022-12-01

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： H01L27/092 ,  H01L23/373 ,  H01L21/82 ,  H01L21/8256

摘要： 本发明涉及一种氢终端金刚石/氧化镓异质集成互补器件及制备方法，CMOS反相器包括：金刚石衬底层、氧化镓衬底层、第一源电极、第一漏电极、第一介质层、第一栅电极、氢终端表面层、第二源电极、第二漏电极、第二介质层和第二栅电极。本发明实施例通过异质集成的方法将氢终端金刚石PMOS和氧化镓NMOS结合在一起制备超宽禁带半导体CMOS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型掺杂的关键难题，保证了器件的各自的高性能和整体的高质量，实现了适合超高温、强辐照环境应用的高性能超宽禁带半导体CMOS反相器。

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。

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。