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公开(公告)号:CN117457711A
公开(公告)日:2024-01-26
申请号:CN202311194717.X
申请日:2023-09-15
Applicant: 中山市华南理工大学现代产业技术研究院 , 华南理工大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种基于Si衬底的超晶格异质结外延结构及其制造方法。所述外延结构包括:Si衬底、AlN成核层、AlGaN应力调控层、高阻GaN缓冲层、GaN/AlN超晶格沟道层、AlN/GaN超晶格势垒层和GaN帽层。本发明采用GaN/AlN超晶格结构作为沟道层、AlN/GaN超晶格结构作为势垒层,同时提高提高缓冲层和势垒层侧的二维电子气限域性,缓解HEMT器件在电应力和高温下的退化,改善器件的可靠性;与此同时,超晶格异质结中更强的极化强度加深了二维势阱深度,提高器件的饱和输出电流密度,从而增强器件的电流驱动能力,非常适合于射频器件等应用。
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公开(公告)号:CN117374100A
公开(公告)日:2024-01-09
申请号:CN202311201290.1
申请日:2023-09-15
Applicant: 中山市华南理工大学现代产业技术研究院 , 华南理工大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/02 , H01L29/778
Abstract: 本发明公开了一种基于硅衬底的氮化镓材料外延结构及其制备方法。所述氮化镓材料外延结构的制备方法包括:提供一硅衬底,在硅衬底上形成氮化铝成核层;在氮化铝成核层上生长AlGaN缓冲层;在生长AlGaN缓冲层之前,在氮化铝成核层上预先单独通入5s‑30s镓源,形成镓涂层;在AlGaN缓冲层上生长氮化镓薄膜。本发明实施例中,在氮化铝和AlGaN缓冲层之间插入了一层镓涂层,有效调整了AlGaN层生长初始阶段的三维岛状密度和尺寸,提高了AlGaN薄膜的生长质量,能够增加AlGaN薄膜对氮化镓薄膜提供的预压应力,使外延生长的氮化镓薄膜表面无裂纹。本工艺步骤简单,引入的额外成本小,且能有效的改善由于晶格失配导致的硅衬底上氮化镓薄膜的裂纹问题。
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公开(公告)号:CN117293165A
公开(公告)日:2023-12-26
申请号:CN202311194718.4
申请日:2023-09-15
Applicant: 中山市华南理工大学现代产业技术研究院 , 华南理工大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供一种低损耗硅基氮化镓射频器件外延结构及其制备方法。所述外延结构从下至上依次为高阻Si衬底、AlN成核层、AlGaN背势垒缓冲层、GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN帽层,其中AlGaN背势垒缓冲层进行故意铁掺杂。本发明提供的外延结构缓冲层的高阻性增强,背景载流子浓度减小,外延层材料的射频损耗得到有效抑制。该外延结构简单易于实现,且对晶体质量没有影响,适用于射频器件的应用。
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公开(公告)号:CN221282125U
公开(公告)日:2024-07-05
申请号:CN202322515770.7
申请日:2023-09-15
Applicant: 中山市华南理工大学现代产业技术研究院 , 华南理工大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L29/778
Abstract: 本实用新型公开了一种基于Si衬底的超晶格异质结外延结构。所述外延结构包括:Si衬底、AlN成核层、AlGaN应力调控层、高阻GaN缓冲层、GaN/AlN超晶格沟道层、AlN/GaN超晶格势垒层和GaN帽层。本实用新型采用GaN/AlN超晶格结构作为沟道层、AlN/GaN超晶格结构作为势垒层,同时提高提高缓冲层和势垒层侧的二维电子气限域性,缓解HEMT器件在电应力和高温下的退化,改善器件的可靠性;与此同时,超晶格异质结中更强的极化强度加深了二维势阱深度,提高器件的饱和输出电流密度,从而增强器件的电流驱动能力,非常适合于射频器件等应用。
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公开(公告)号:CN221239616U
公开(公告)日:2024-06-28
申请号:CN202322529146.2
申请日:2023-09-15
Applicant: 中山市华南理工大学现代产业技术研究院 , 华南理工大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/20 , H01L21/02 , H01L29/778
Abstract: 本实用新型公开了一种基于硅衬底的氮化镓材料外延结构,包括从下至上依次层叠的硅衬底、AlN成核层、镓涂层、AlGaN缓冲层和氮化镓外延薄膜。本实用新型在硅衬底上形成氮化铝成核层;在氮化铝成核层上生长AlGaN缓冲层;在生长AlGaN缓冲层之前,在氮化铝成核层上预先单独通入5s‑30s镓源,形成镓涂层;在AlGaN缓冲层上生长氮化镓薄膜。本实用新型实施例中,在氮化铝和AlGaN缓冲层之间插入了一层镓涂层,有效调整了AlGaN层生长初始阶段的三维岛状密度和尺寸,提高了AlGaN薄膜的生长质量,能够增加AlGaN薄膜对氮化镓薄膜提供的预压应力,使外延生长的氮化镓薄膜表面无裂纹。本工艺步骤简单,引入的额外成本小,且能有效的改善由于晶格失配导致的硅衬底上氮化镓薄膜的裂纹问题。
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