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公开(公告)号：CN117497570A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311401163.6
申请日：2023-10-26
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
Abstract: 本发明公开了一种超晶格和三维GaN复合外延结构及其制备方法。所述外延结构包括自下而上顺次层叠的Si衬底、AlN成核层、AlGaN/AlGaN超晶格应力调控层、三维GaN生长缓冲层和GaN缓冲层。本发明采用AlGaN/AlGaN超晶格应力调控层可以有效缓解GaN与AlN成核层之间的晶格失配，使得位错湮灭，三维GaN缓冲层可以有效提升GaN生长初期三维岛状密度和尺寸，提高GaN薄膜的晶体质量。本发明制备方法简单，超晶格结构降低了外延整体厚度，提高了外延片耐压和减小了漏电，非常适合于射频器件等应用。
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公开(公告)号：CN111916536A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010746592.7
申请日：2020-07-29
Applicant: 华南理工大学 , 中山市华南理工大学现代产业技术研究院
Abstract: 本发明公开一种具有微米孔阵列的微米尺寸正装LED器件及其制备方法。所述LED器件基于GaN基外延层制备而成，包括GaN基外延层、电流扩展层、P电极、N电极和钝化层；GaN基外延层包括衬底、N型GaN层即N-GaN层、量子阱层（MQW）、P型GaN层即P-GaN层；所述N-GaN层包括刻蚀露出的N-GaN层和刻蚀形成的N-GaN层。本发明保证器件调制带宽的同时提高了发光效率，同时ICP刻蚀微米孔阵列后，继续采用电流扩展层腐蚀液继续腐蚀样品，预防电流扩展层在刻蚀过程中出现扩展导致的漏电。
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公开(公告)号：CN117592426A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311401155.1
申请日：2023-10-26
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: G06F30/398 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑尺寸效应的氮化镓HEMT热阻优化方法。所述方法基于德拜模型建立考虑尺寸效应影响的GaN缓冲层有效热导率模型；利用COMSOL Multiphysics建立三维GaN HEMT有限元模型；将GaN缓冲层有效热导率模型引入三维GaN HEMT有限元模型中，进行数值模拟仿真；收集处理输出的数据，得到器件的整体热阻分析模型，根据模型得到的整体热阻找到对应的最优GaN缓冲层厚度。本发明通过对氮化镓HEMT中的GaN缓冲层厚度进行优化，降低了整体热阻。
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公开(公告)号：CN117457715A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311398624.9
申请日：2023-10-26
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 , C30B29/40 , C30B25/18 , C30B25/16 , H01L29/20 , H01L29/205 , H01L29/207 , H01L29/778 , H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种低电流崩塌的硅基GaN射频外延结构及其制造方法。所述外延结构包括自下向上依次层叠的晶向为(111)的Si衬底、AlN成核层、AlGaN缓冲层、Fe掺杂GaN层、GaN缓冲层、AlGaN梯度背势垒层、GaN沟道层、AlN势垒层和GaN帽层。本发明通过生长AlGaN梯度背势垒层，一方面抬高了沟道层下方的势垒高度，降低了缓冲层漏电并有效抑制了器件的电流崩塌；另一方面在保证较高2DEG浓度的同时提高了2DEG的迁移率，抬高了器件的饱和漏极电流。通过使用极低的Ga源流量，生长表面形貌良好的超薄GaN帽层，在保证器件拥有高饱和漏极电流的同时有效抑制了栅极漏电和电流崩塌。
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公开(公告)号：CN117276313A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311194715.0
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: 本发明公开了基于Si衬底的高耐压GaN基外延结构及其制备方法。所述器件外延结构包括：Si衬底、AlN成核层、阶梯AlGaN缓冲层、GaN成核层、GaN高阻层、GaN沟道层、AlGaN势垒层、GaN帽层。采用阶梯AlGaN缓冲层可以有效补偿Si衬底和GaN材料的应力失配，促进位错的弯曲和湮灭，提高GaN外延薄膜的晶体质量，而采用C自掺杂技术外延生长GaN高阻层可以有效提高GaN外延薄膜的击穿电压。本发明的基于Si衬底的高耐压GaN基外延结构及其制备方法具有制造工艺简单和重复性好的特点，适用于高压大功率电子器件等应用。
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Patent Agency Ranking
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：CN111916536B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202010746592.7
申请日：2020-07-29
Applicant: 华南理工大学 , 中山市华南理工大学现代产业技术研究院
Abstract: 本发明公开一种具有微米孔阵列的微米尺寸正装LED器件及其制备方法。所述LED器件基于GaN基外延层制备而成，包括GaN基外延层、电流扩展层、P电极、N电极和钝化层；GaN基外延层包括衬底、N型GaN层即N‑GaN层、量子阱层（MQW）、P型GaN层即P‑GaN层；所述N‑GaN层包括刻蚀露出的N‑GaN层和刻蚀形成的N‑GaN层。本发明保证器件调制带宽的同时提高了发光效率，同时ICP刻蚀微米孔阵列后，继续采用电流扩展层腐蚀液继续腐蚀样品，预防电流扩展层在刻蚀过程中出现扩展导致的漏电。
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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：CN117497562A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311398619.8
申请日：2023-10-26
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 , H01L29/15 , H01L29/20 , H01L29/205 , H01L29/778 , H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种带有阶梯势垒层的硅基GaN外延结构及其制备方法。所述外延结构从下至上包括依次层叠的硅衬底、AlN成核层、阶梯AlGaN应力释放层、GaN高阻耐压层、GaN沟道层、AlN插入层、阶梯AlGaN势垒层及GaN帽层。本发明在GaN沟道层上生长阶梯AlGaN势垒层，并增大不同位置AlGaN层的组分和厚度，相较于常规的单组分AlGaN势垒层，避免了AlGaN势垒层组分或者厚度过大而导致的应变弛豫现象，增强AlGaN/GaN异质极化效应，提高载流子浓度，从而提高HEMT器件的输出电流，并且优先增大顶层AlGaN的组分和厚度可以得到最好的电流性能。
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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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