公开(公告)号：CN116314319A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310219230.6

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  黄海 ,  黄自强 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明提供了一种增强型氮化镓功率器件，在p‑GaN层与栅极金属层之间设置栅介质层。由于栅介质层和p‑GaN层所具有的导带差可以提升AlGaN/GaN异质结处的势陷位置，使其进一步远离费米能级，从而可有效提高阈值电压，同时栅介质的引入可改善增强型氮化镓功率器件的栅漏电，解决现有的增强型氮化镓功率器件的栅压摆幅较小的问题。

公开(公告)号：CN116314316A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310211027.4

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  黄自强 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供了一种抗反向导通电流的凹栅增强型GaN HEMT结构，包括：阳极、阴极及依次堆叠的衬底、缓冲层、PN结、分隔层、凹栅增强型GaN HEMT器件；其中：PN结包括P型掺杂区以及N型掺杂区，且P型掺杂区包裹N型掺杂区；凹栅增强型GaN HEMT器件包括在分隔层上依次形成的第一成核层、沟道层以及势垒层；势垒层上开设有第一凹槽，第一凹槽贯穿势垒层，第一凹槽内填充有栅介质层以及栅极金属以形成栅极；且栅极两侧的势垒层上分别形成有源极和漏极；其中；阳极与P型掺杂区电性连接，且阳极电性连接至源极；阴极与N型掺杂区电性连接，且阴极电性连接至漏极；其中，N型掺杂区覆盖漏极下方的区域，且延伸至栅极下方的区域；通过PN结可抑制器件的反向导通电流。

公开(公告)号：CN116246957A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310223425.8

申请日：2023-03-09

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  陈鲲 ,  王强 ,  潘茂林 ,  黄海 ,  黄自强 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/778 ,  H01L29/40 ,  H01L29/423 ,  H01L29/15

Abstract: 本发明提供了一种p型沟道GaN HEMT器件及其制备方法，通过在隔离层上外延若干层超晶格结构，隔离层的第一部分缺失，使得若干层超晶格结构的第一部分和隔离层之间形成空腔，若干层超晶格结构的第一部分包括间隔设置的N个鳍型单元，且位于空腔上方的N个鳍型单元的部分对应形成N个超晶格纳米线，栅金属分别从四周包裹每个超晶格纳米线，其中的每层超晶格结构均包括沿远离所述衬底方向依次形成的pAlGaN层、pGaN层；每层超晶格结构对应形成一导电沟道，本发明利用多个超晶格纳米线提高p型沟道GaN HEMT器件的输出电流，同时，环形栅金属分别从四周完全关断所有导电沟道，提高了p型沟道GaN HEMT器件的栅控能力及开关性能，从而实现提高p型沟道GaN HEMT器件性能的效果。

公开(公告)号：CN115985909A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202310185737.4

申请日：2023-03-01

Applicant: 复旦大学

Inventor： 潘茂林 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  张鹏浩 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L27/06 ,  H01L21/82 ,  H01L21/8252

Abstract: 本发明提供了一种GaN器件与SiC器件的集成芯片，包括：第一SiC衬底；GaN驱动电路，所述GaN驱动电路包括第一沟道层；所述第一沟道层外延形成于所述第一SiC衬底上，且直接接触所述第一SiC衬底；第一功率器件，所述第一功率器件与所述GaN驱动电路均形成于所述第一SiC衬底上；其中，所述第一SiC衬底的晶格常数适配于所述第一沟道层的晶格常数。本发明提供的技术方案，实现了GaN器件与SiC器件的集成的同时，保证了第一SiC衬底表面生长的第一沟道层的质量，实现了器件性能的提升。

公开(公告)号：CN115621299A

公开(公告)日：2023-01-17

申请号：CN202211255257.2

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 张鹏浩 ,  王路宇 ,  徐敏 ,  王强 ,  潘茂林 ,  杨妍楠 ,  樊蓉 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明提供了一种外延结构的制备方法、氮化镓器件及器件制备方法，外延结构的制备方法包括：提供一衬底并对其进行清洗；将清洗后的衬底放入MOCVD设备的反应腔中并通入H2、NH3进行高温处理；在高温处理后的衬底上生成AlN成核层；在AlN成核层上依次生长缓冲层以及GaN沟道层；在GaN沟道层上外延AlN空间插入层；在AlN空间插入层上外延AlxGaN势垒层；在AlxGaN势垒层上外延AIN钝化层；在AlN钝化层上外延SiN钝化层；上述SiN/AlN/AlxGaN/AlN/GaN层均在MOCVD设备的反应腔中原位进行。由于MOCVD高温生长的AlN为单晶，与GaN的晶格失配很小，因而可以形成较高质量的界面，极大改善其动态特性。使用该外延结构的氮化物半导体器件可以有效抑制器件的“电流崩塌”效应，同时提高氮化物半导体器件的耐压性能。

公开(公告)号：CN115548095A

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202211255572.5

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  樊蓉 ,  杨妍楠 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/423 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明提供了一种增强型氮化镓器件，包括：衬底；沿远离衬底方向依次形成于衬底上的沟道层以及势垒层；形成于势垒层上的漏极、栅极和源极；钝化层，钝化层位于势垒层上，且覆盖所述栅极、源极与漏极，并填充栅极与源极以及栅极与漏极之间的间隙；金属互连层，贯穿钝化层，且分别与漏极、栅极和源极连接；栅极场板，栅极场板覆盖于栅极顶端的钝化层的表面上，且与源极金属互连层接触；其中，栅极包括：沿远离势垒层的方向依次形成的p‑GaN层、三族氮化物薄层以及栅金属层；三族氮化物薄层的材料是InN、AlN、InGaN或InAlN。因而本发明提供的技术方案可有效抑制器件的栅极漏电，及长期栅极电应力下产生的栅极击穿问题，实现了提高器件栅控能力和可靠性的目的。

公开(公告)号：CN115548013A

公开(公告)日：2022-12-30

申请号：CN202211255254.9

申请日：2022-10-13

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  杨妍楠 ,  樊蓉 ,  谢欣灵 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L27/06 ,  H01L29/778

Abstract: 本发明提供了一种带有负压驱动模块的常开型氮化镓功率器件集成电路，包括：衬底；形成在所述衬底上第三区域的常开型氮化镓功率器件和第一区域与第二区域的负压驱动模块；其中，所述负压驱动模块用于保持所述常开型氮化镓功率器件在非工作状态时关断。解决了如何减少常开型氮化镓功率器件和负压驱动模块之间因互连线或导线而产生的寄生电感的问题。实现了提高常开型氮化镓功率器件和负压驱动模块的可靠性的技术效果。

公开(公告)号：CN116314318A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310211079.1

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  王强 ,  潘茂林 ,  黄自强 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/06

Abstract: 本法发明提供了一种具有防破坏性击穿功能的GaNHEMT器件结构，包括：衬底，且所述衬底上沿远离衬底的方向上依次形成有第一成核层、GaN缓冲层；pN二极管，所述pN二极管包括分别形成于所述GaN缓冲层表层第一区域与第二区域的p+掺杂区与N+掺杂区，以及分别形成于所述p+掺杂区与N+掺杂区上的阳极与阴极；其中，所述第一区域与第二区域为沿所述GaN缓冲层表面相对的两侧区域；GaNHEMT器件，形成于所述GaN缓冲层上；其中，所述pN二极管的击穿电压低于所述GaNHEMT器件的击穿电压。解决了当在GaNHEMT器件的源极与漏极之间施加大电压或者持续高压应力时，GaNHEMT器件会发生破坏性击穿的问题，从而实现了提高GaNHEMT器件可靠性的效果。

公开(公告)号：CN116314317A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310211066.4

申请日：2023-03-07

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  潘茂林 ,  王强 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  黄自强 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L29/778 ,  H01L21/335 ,  H01L29/207

Abstract: 本发明提供了一种GaNHEMT器件，包括：GaNHEMT结构；其中，所述GaNHEMT结构的表层包括：第一区域、第二区域以及第三区域；所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域沿水平方向依次排列；p‑GaN材料层，包括：第一p‑GaN层与第二p‑GaN层；所述第一p‑GaN层形成于所述第二区域；所述第二p‑GaN层分布于所述第一区域与所述第三区域；其中，所述p‑GaN材料层中掺杂有镁离子，且仅所述第一p‑GaN层中的镁离子经激光选区退火的方式进行激活。本发明提供的技术方案解，决了刻蚀损伤的问题，避免了刻蚀对漂移区带来的损伤，同时也避免了导致器件退化。

公开(公告)号：CN116313796A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310223423.9

申请日：2023-03-09

Applicant: 复旦大学

Inventor： 王路宇 ,  张鹏浩 ,  徐敏 ,  陈鲲 ,  潘茂林 ,  王强 ,  谢欣灵 ,  黄海 ,  黄自强 ,  徐赛生 ,  王晨 ,  张卫

IPC: H01L21/335 ,  H01L29/778 ,  H01L29/40 ,  H01L29/423 ,  H01L29/15

Abstract: 本发明提供了一种GaN HEMT器件及其制备方法，通过在隔离层上外延形成若干层超晶格结构，隔离层的第一部分缺失，使得若干层超晶格结构和隔离层之间形成空腔，位于空腔上方的若干层超晶格结构的部分形成超晶格纳米线，栅金属从四周包裹住超晶格纳米线，其中的每层超晶格结构均包括沿远离所述衬底方向依次形成的AlN层、GaN层；每层GaN/AlN超晶格结构对应形成一导电沟道，进而提高GaN HEMT器件的输出电流，同时，环形栅金属可以从四周完全关断若干层超晶格结构对应的所有导电沟道，提高了GaN HEMT器件的栅控能力以及开关性能，从而实现了提高GaN HEMT器件性能的效果。