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公开(公告)号：CN116564968A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310555610.7
申请日：2023-05-17
Applicant: 南通大学
IPC: H01L27/088 , H01L29/423 , H01L29/778 , H01L21/8252 , H01L29/51
Abstract: 本发明公开了一种新型氮化镓共源共栅开关器件及其制备方法，包括增强型InAs HEMT和耗尽型GaN HEMT，所述增强型InAs HEMT的漏极与耗尽型GaN HEMT的源极电连接；所述增强型InAs HEMT的源极与耗尽型GaN HEMT的栅极电连接，且与外接电路连接；所述耗尽型GaN HEMT的漏极与外接电路连接；所述增强型InAs HEMT的栅极与外加栅压电路连接；其中，所述增强型InAs HEMT的阈值电压高于2.0 V。本发明将改进的增强型InAs HEMT应用于氮化镓共源共栅开关器件，通过提高增强型InAs HEMT阈值电压，从而可提高氮化镓共源共栅开关器件的开关效率。
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公开(公告)号：CN116344627A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310123710.2
申请日：2023-02-16
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/868 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开了一种多结端扩展的碳化硅功率二极管，功率二极管为沿着中心对称的圆柱形结构，包括自下而上依次层叠的n+型SiC衬底层、i型SiC外延层；i型SiC外延层顶面中心设有p+型SiC层，在p+型SiC层的外周呈同心圆状设有p型JTE层，p型JTE层顶面覆盖有纳米永磁性颗粒层；沿着p型JTE层径向刻蚀若干个同心圆环状的沟槽结构，且沟槽结构内填充SiO2填充层，相邻沟槽结构之间形成p型SiC掺杂区。本发明在JTE终端结构基础上引入纳米永磁颗粒组成的外磁场和p型SiC掺杂区形成的内磁场有机结合，在p型JTE层引入沟槽结构可以使得p型SiC掺杂区形成规律排列，有效提高功率二极管器件的耐压值。
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公开(公告)号：CN116053307A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211723198.7
申请日：2022-12-30
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/40 , H01L29/861 , H01L29/43 , H10N10/856
Abstract: 本发明提供一种碳化硅功率二极管的自供电场板结构及其制备方法，其中自供电场板结构由二氧化硅及热电材料聚偏二氟乙烯组成。利用场板结构中聚偏二氟乙烯的热释电效应，实现对温度变化的感应，释放电荷并产生方向随温度变化改变的强电场，使二极管耗尽区延伸，提高击穿电压，实现自供电的场板功能，并且极化后产生的电场可长时间保持。场板结构中主体材料聚偏二氟乙烯的两个电极为石墨烯和铝，利用串联和并联方式之间的组合将多个供电模块连接在一起，以解决单个模块输出的电压和电流不足的问题。本发明所提出的场板结构无需外加电源即可改善器件内部电场的空间分布、提高器件的击穿电压，此外该结构的制备难度与成本较低，而且稳定易于控制。
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公开(公告)号：CN115881808A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211645868.8
申请日：2022-12-21
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/778 , H01L21/335 , B22D33/04 , C23C16/18 , C23C16/02 , C23C16/34 , C23C16/06 , C23C16/50 , C23C16/40 , C23C14/35 , C23C14/16
Abstract: 本发明公开了一种大阈值电压的常闭型氮化镓集成器件及其制备方法，包括自下而上依次层叠的碳化硅衬底层、氮化铝成核层、弛豫层A、弛豫层B、铝镓氮缓冲层、氮化镓沟道、铝镓氮势垒层；铝镓氮势垒层表面两端设有源极和漏极，铝镓氮势垒层表面设有隔离的绝缘层A和绝缘层B；绝缘层B表面设有栅极层A，且绝缘层A和栅极层A表面设有石墨烯薄膜电极；石墨烯薄膜电极表面左侧设有绝缘层C，绝缘层C表面设有栅极层B、铝电极层；绝缘层A、绝缘层C以及栅极层B组成主栅极和绝缘层B、栅极层A组成副栅极形成串并联混合的双HEMT集成结构。本发明的常闭型氮化镓集成器件的阈值电压可提高至3.7V。
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公开(公告)号：CN115659545A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211366861.2
申请日：2022-11-02
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于类费米函数的SiC功率二极管的设计与优化方法，其中该类费米函数由结个数参量与结中心位置参量控制。本发明通过改变结个数参量的大小实现对单结、双结、三结SiC功率二极管JTE结构的变换，通过改变结中心位置参量的大小实现JTE结中心位置的移动和JTE长度的变化，可改进器件JTE结构传统设计方法中所存在的变量多和计算量大的缺点，用于提高具有理想击穿电压的SiC功率二极管结构的设计效率。在类费米函数的作用下，对不同长度和不同掺杂浓度的单、双、三结JTE结构进行扫描式仿真，得到器件击穿电压以结个数参量、结中心位置参量为坐标的二维图，即可找到最大理想击穿电压点所对应二极管作为设计最优解。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114497189A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210132759.X
申请日：2022-02-14
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/861 , H01L21/329 , H01L21/266
Abstract: 本发明公开了一种三结终端扩展结构的碳化硅功率二极管及其制备方法。此器件主要结构为圆柱结构，自下至上依次为N+型SiC衬底层、N‑型SiC漂移层、P+型SiC层；此器件的三个JTE结构，环绕P+型SiC层呈同心圆状自内向外扩展，同为P型杂质掺杂，但掺杂大小和均匀度各不相同；上下电极分别自P+型SiC层与N+型SiC衬底层处引出。其中G‑JTE2层的渐变杂质掺杂，是通过引入石墨烯作为掩膜层的离子注入技术及掩膜层的垂直位移控制技术来实现的。本发明创造性地改进了SiC渐变杂质掺杂的工艺和器件JTE结构，能够降低JTE技术中设计杂质浓度的难度，增大器件的击穿电压与JTE层掺杂剂量窗口。
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公开(公告)号：CN112164730B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010934937.1
申请日：2020-09-08
Applicant: 南通大学
IPC: H01L31/105 , H01L31/0352 , H01L31/0304 , H01L31/18 , G01N27/12 , G01J1/42 , B82Y40/00 , B82Y15/00
Abstract: 本发明公开了一种防火报警装置用探测器，包括由下至上依次设置的蓝宝石衬底、AlN缓冲层、n型Al0.4Ga0.6N层、i型Al0.4Ga0.6N势垒层、p型Al0.4Ga0.6N层和p型GaN层；所述p型GaN层上还生长有具有周期性的多量子阱相耦合而成的i‑GaN/i‑Al0.3Ga0.7N超晶格结构层；所述i‑GaN/i‑Al0.3Ga0.7N超晶格结构层的顶部生长有GaN纳米线阵列；所述GaN纳米线阵列顶部设有交叉指状电极。本发明集成了GaN纳米线阵列，不仅使得防火报警装置用探测器具有了多功能性的特点，即同时实现了红外光，紫外光和烟雾探测，还有效地降低了误报率。同时能够检测烟雾中的一氧化碳，二氧化硫，二氧化碳，实现了防火报警装置用探测器的多功能性，高可靠性，高准确性，高安全性以及高实用性，使烟雾报警器的运用更加广泛。
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公开(公告)号：CN114038912A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111319468.3
申请日：2021-11-09
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/10 , H01L29/08 , H01L29/06 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种大阈值电压的常闭型高电子迁移率晶体管器件及其制备方法，该方法创造性的使用二硫化钼(MoS2)覆盖层替代p型氮化镓(p‑GaN)覆盖层或氧化镍(NiO)覆盖层。与p‑GaN或NiO相比MoS2材料具有更高的空穴密度，更有助于耗尽铝镓氮(AlGaN)/GaN异质结构中的二维电子气体。同时，本发明创造性的在MoS2覆盖层与AlGaN势垒层中间引入六方氮化硼作为绝缘层，有效的抑制由于MoS2与AlGaN接触时形成的交错型异质结构带来的隧穿效应，从而促进阈值电压的正向移动。该方法制备的常闭型高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在无外加偏压状态下更容易实现常闭状态；阈值电压增加明显。
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公开(公告)号：CN114497189B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202210132759.X
申请日：2022-02-14
Applicant: 南通大学
IPC: H10D62/10 , H10D8/50 , H10D8/01 , H01L21/266
Abstract: 本发明公开了一种三结终端扩展结构的碳化硅功率二极管及其制备方法。此器件主要结构为圆柱结构，自下至上依次为N+型SiC衬底层、N‑型SiC漂移层、P+型SiC层；此器件的三个JTE结构，环绕P+型SiC层呈同心圆状自内向外扩展，同为P型杂质掺杂，但掺杂大小和均匀度各不相同；上下电极分别自P+型SiC层与N+型SiC衬底层处引出。其中G‑JTE2层的渐变杂质掺杂，是通过引入石墨烯作为掩膜层的离子注入技术及掩膜层的垂直位移控制技术来实现的。本发明创造性地改进了SiC渐变杂质掺杂的工艺和器件JTE结构，能够降低JTE技术中设计杂质浓度的难度，增大器件的击穿电压与JTE层掺杂剂量窗口。
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公开(公告)号：CN116995101A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310851956.1
申请日：2023-07-12
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及功率二极管领域，公开了一种外磁场增强击穿电压的多结端扩展碳化硅功率二极管，该二极管为沿着中心对称的圆柱形结构，包括自下而上依次层叠的n+型SiC衬底层、i型SiC外延层；在i型SiC外延层顶面设有圆片形的p+型SiC层，在p+型SiC层的外周呈同心圆状拓展形成JTE‑1层和JTE‑2层；在p+型SiC层、JTE‑1层和JTE‑2层顶面设置有环状结构的SiO2层，在SiO2层内掺杂形成同心环状结构的第一纳米永磁性颗粒区和第二纳米永磁性颗粒区，在碳化硅二极管正上方施加一个永磁体。本发明采用内外磁场的共同作用，使得JTE终端结构内的空穴纵向分布更加均匀，提高碳化硅功率二极管的击穿电压。
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