公开(公告)号：CN114709255B

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202210349844.1

申请日：2022-04-02

申请人： 东南大学 ,  东南大学—无锡集成电路技术研究所

发明人： 魏家行 ,  付浩 ,  王恒德 ,  隗兆祥 ,  刘斯扬 ,  孙伟锋 ,  时龙兴

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/08 ,  H01L29/16

摘要： 本发明公开一种基于异质结的高功率密度隧穿半导体器件及其制造工艺，器件元胞结构包括：N+衬底，其下设有漏极金属，其上设有N‑漂移区；在N‑漂移区内对称设有一对沟槽，槽底设有P+区，在槽内设有石墨烯源区，石墨烯源区上设有源极金属，N‑漂移区上设有与石墨烯源区部分交叠的栅介质层，栅介质层上设有多晶硅栅，多晶硅栅上设有钝化层，石墨烯源区与N‑漂移区形成异质结。本发明器件结构对注入工艺要求低，元胞尺寸小，单位面积元胞数量多，大幅提升了器件的功率密度，有效降低器件的比导通电阻、亚阈值摆幅，简化了制造工艺，降低了器件成本。器件反偏耐压时，P+区使电场峰值从异质结边界处转移到PN结边界处，提高了器件雪崩能力，增大了击穿电压。

公开(公告)号：CN113990965A

公开(公告)日：2022-01-28

申请号：CN202111230806.6

申请日：2021-10-22

申请人： 东南大学 ,  东南大学—无锡集成电路技术研究所

发明人： 魏家行 ,  徐航 ,  隗兆祥 ,  付浩 ,  薛璐洁 ,  王恒德 ,  刘斯扬 ,  孙伟锋 ,  时龙兴

IPC分类号： H01L31/0224 ,  H01L31/108 ,  H01L31/18

摘要： 本发明是一种混合石墨烯电极的半导体器件及其制造方法，该器件的元胞结构包括：N型衬底，N型缓冲层，N型外延层，表面设有与N型外延层形成肖特基接触的石墨烯电极和金属电极，衬底下面设有与N型衬底形成欧姆接触的金属背电极。本发明的优点在于石墨烯具有极高的透光率和可调控的功函数，其与功函数较高的金属在N型外延层表面组成混合电极，可使器件的暗电流降低，噪音降低，灵敏度提高，检测弱信号能力增强，波长探测范围增大，性能稳定性提高。还可以降低器件正向导通状态时的开启电压，以及降低阻断状态下的泄漏电流，提高击穿电压。本发明器件可应用于光电领域和功率领域。

公开(公告)号：CN113990965B

公开(公告)日：2023-12-19

申请号：CN202111230806.6

申请日：2021-10-22

申请人： 东南大学 ,  东南大学—无锡集成电路技术研究所

发明人： 魏家行 ,  徐航 ,  隗兆祥 ,  付浩 ,  薛璐洁 ,  王恒德 ,  刘斯扬 ,  孙伟锋 ,  时龙兴

IPC分类号： H01L31/0224 ,  H01L31/108 ,  H01L31/18

摘要： 本发明是一种混合石墨烯电极的半导体器件及其制造方法，该器件的元胞结构包括：N型衬底，N型缓冲层，N型外延层，表面设有与N型外延层形成肖特基接触的石墨烯电极和金属电极，衬底下面设有与N型衬底形成欧姆接触的金属背电极。本发明的优点在于石墨烯具有极高的透光率和可调控的功函数，其与功函数较高的金属在N型外延层表面组成混合电极，可使器件的暗电流降低，噪音降低，灵敏度提高，检测弱信号能力增强，波长探测范围增大，性能稳定性提高。还可以降低器件正向导通状态时的开启电压，以及降低阻断状态下的泄漏电流，提高击穿电压。本发明器件可应用于光电领域和功率领域。

公开(公告)号：CN114709255A

公开(公告)日：2022-07-05

申请号：CN202210349844.1

申请日：2022-04-02

申请人： 东南大学 ,  东南大学—无锡集成电路技术研究所

发明人： 魏家行 ,  付浩 ,  王恒德 ,  隗兆祥 ,  刘斯扬 ,  孙伟锋 ,  时龙兴

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/08 ,  H01L29/16

摘要： 本发明公开一种基于异质结的高功率密度隧穿半导体器件及其制造工艺，器件元胞结构包括：N+衬底，其下设有漏极金属，其上设有N‑漂移区；在N‑漂移区内对称设有一对沟槽，槽底设有P+区，在槽内设有石墨烯源区，石墨烯源区上设有源极金属，N‑漂移区上设有与石墨烯源区部分交叠的栅介质层，栅介质层上设有多晶硅栅，多晶硅栅上设有钝化层，石墨烯源区与N‑漂移区形成异质结。本发明器件结构对注入工艺要求低，元胞尺寸小，单位面积元胞数量多，大幅提升了器件的功率密度，有效降低器件的比导通电阻、亚阈值摆幅，简化了制造工艺，降低了器件成本。器件反偏耐压时，P+区使电场峰值从异质结边界处转移到PN结边界处，提高了器件雪崩能力，增大了击穿电压。