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公开(公告)号：CN113871473B
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202111132499.8
申请日：2021-09-27
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种控制范德瓦耳斯外延与远程外延生长模式的装置及方法，利用氮化镓‑石墨烯衬底，通过改变给石墨烯层外加的栅极偏压，来控制外延生长模式的选择。若在石墨烯层栅极上外加正向偏压，那么石墨烯中的主要载流子类型为电子，抑制氮化镓的极性，外延生长模式选择的是传统的范德瓦耳斯外延，在石墨烯上只能生长二维范德瓦耳斯氮化镓单晶之外的薄膜。反之，若不对石墨烯层栅极施加外电压或者外加反向偏压，那么就选择远程外延，在石墨烯上将生长出二维范德瓦耳斯氮化镓单晶薄膜。本发明避免了因两种外延模式所需石墨烯厚度不同，而在生产过程中需多次制造衬底的问题。不仅可以生产高质量的氮化镓材料，还显著的节省了时间与制造成本。
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公开(公告)号：CN114613840B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202210216015.6
申请日：2022-03-07
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/74 , H01L29/778 , H01L21/332 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种集成氮化镓晶闸管的常闭型高电子迁移率晶体管及其制造方法，该方法使用p‑GaN/n‑GaN/p‑GaN三层结构替代传统的p‑GaN覆盖层，从而这三层结构可与其下方n‑AlGaN势垒层形成GaN基晶闸管结构。由于GaN基晶闸管的开启电压大，集成GaN晶闸管的常闭型HEMT器件可以拥有更大的正阈值电压。当外加偏压达到阈值电压后，HEMT器件导通，此时GaN基晶闸管所需的维持电压低且可产生大电流，HEMTs将拥有大的工作漏电流。切断HEMTs的栅极电压后，在正向漏电压作用下，GaN基晶闸管将处于反向阻断状态，HEMTs会被瞬间关闭。同时，器件制备过程为纯氮化镓工艺，工艺简单。
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公开(公告)号：CN116367553A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310194315.3
申请日：2023-03-03
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开一种极化电场调控的碳化硅功率二极管结构及其制备方法。该方法引入热释电材料聚偏二氟乙烯(PVDF)，通过给该材料提供一定强度的电场，使材料发生极化效应，在器件内部产生超强电场，利用极化电场实现对器件内部电场分布的调控，延伸器件的耗尽区，提高碳化硅功率二极管的击穿电压。该材料产生的极化电场方向根据外加电场的方向改变，通过为该材料提供不同方向的电场使该材料产生方向不同的超强极化电场，且极化后产生的电场可长时间保持，可以同时分别实现场板、沟槽以及场浮环功能，实现对功率二极管内部的电场调控，调节器件内部电场的不均匀分布。本发明不仅拥有大击穿电压，而且制备工艺简单，难度低，大大提高了功率二极管的工作性能。
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公开(公告)号：CN116133502A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310066043.9
申请日：2023-01-16
Applicant: 南通大学
IPC: H10N19/00
Abstract: 本发明公开了一种高温保护的GaN/SiC共源共栅开关器件，包括高压低频耗尽型的SiC JFET器件、低压高频增强型的GaN HEMT器件以及连接SiC JFET器件和GaN HEMT器件并集成封装在同一基板上的热释电器件；其中，所述热释电器件包括自发极化的热释电复合材料层。本发明利用热释电器件对温度变化敏感的热释电效应和共源共栅开关器件工作在高频、高压、大电流的环境中自身产生的热量，避免共源共栅器件中SiC JFET器件发生热失控或者GaN/SiC共源共栅开关器件发生短路时GaN HEMT器件被击穿，保护电路中的共源共栅开关中的SiC JFET器件和GaN HEMT器件。
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公开(公告)号：CN114335191A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111648809.1
申请日：2021-12-30
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/861 , H01L21/329
Abstract: 本申请公开一种低噪声与低工作电压的微波二极管及其制备方法，该微波二极管是由硒化铟(InSe)与黑磷(BP)组成的垂直异质结结构。本发明创造性地将制备碰撞离化雪崩渡越时间(IMPATT)微波二极管的传统材料替换成二维材料BP，并利用BP所独有的弹道雪崩机制，一种无散射的量子相干输运雪崩模式，使得该发明中IMPATT微波二极管在雪崩噪声方面明显低于传统雪崩器件，雪崩阈值电压也比传统器件降低2至3个数量级。除此之外，本发明还利用BP的双极性特征使得在制备IMPATT二极管时不需要对材料进行化学掺杂，降低器件的制备难度。与传统材料制备而成的IMPATT二极管相比，本发明中的IMPATT二极管不仅拥有较低的雪崩噪声与雪崩击穿电压，而且制备简单，从而大大提高了器件的工作性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114551602B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202210186426.5
申请日：2022-02-28
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/861 , H01L29/36 , H01L29/16 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开一种场板结构的碳化硅功率二极管及其制备方法，其中该功率二极管是由碳化硅与氧化铝组成。本发明首先利用FP和Al2O3在SiC半导体工艺中实现横向渐变掺杂，然后将这种渐变掺杂应用到JTE结构中，用来解决传统双区JTE终端结构中击穿电压小、JTE区掺杂浓度窗口窄等问题。在Al2O3的高介电常数特性和FP技术的共同作用下会在JTE区上方产生强度合适的电场，用来调控JTE内部空穴在纵向空间当中的不均匀分布，避免空穴过于集中在Al2O3与JTE区的界面处。所以，本发明中的SiC功率二极管不仅拥有大击穿电压、宽JTE区掺杂浓度窗口，而且制备难度低、易操作，这大大提高了PiN功率二极管的工作性能。
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公开(公告)号：CN114551602A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210186426.5
申请日：2022-02-28
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/861 , H01L29/36 , H01L29/16 , H01L29/06 , H01L21/329
Abstract: 本发明公开一种场板结构的碳化硅功率二极管及其制备方法，其中该功率二极管是由碳化硅与氧化铝组成。本发明首先利用FP和Al2O3在SiC半导体工艺中实现横向渐变掺杂，然后将这种渐变掺杂应用到JTE结构中，用来解决传统双区JTE终端结构中击穿电压小、JTE区掺杂浓度窗口窄等问题。在Al2O3的高介电常数特性和FP技术的共同作用下会在JTE区上方产生强度合适的电场，用来调控JTE内部空穴在纵向空间当中的不均匀分布，避免空穴过于集中在Al2O3与JTE区的界面处。所以，本发明中的SiC功率二极管不仅拥有大击穿电压、宽JTE区掺杂浓度窗口，而且制备难度低、易操作，这大大提高了PiN功率二极管的工作性能。
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公开(公告)号：CN116463611B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202310476095.3
申请日：2023-04-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种纯纤锌矿晶相的砷化铟纳米线或二维层状结构的制备方法，制备砷化铟衬底层；采用金刚石纳米颗粒制备所需尺寸的石墨烯纳米管，将制得的石墨烯纳米管纵向放置在衬底层上，并在衬底层上沉积银作为催化剂；将石墨烯纳米管和衬底层快速转移到MBE反应器的加载室中，开始催化制备砷化铟纳米线；砷化铟分子沿着石墨烯纳米管内壁径向生长，控制砷化铟分子的生长时间，即可制得含有砷化铟纳米线或二维层状结构的石墨烯纳米管；将处理后的石墨烯纳米管经过热处理，得到沿纵轴打开的石墨烯纳米管，分离获得纯纤锌矿晶相的砷化铟纳米线或二维层状结构。本发明的制备方法可高效制备性能更佳的砷化铟纳米线或二维层状结构，降低生产成本。
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公开(公告)号：CN116463611A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310476095.3
申请日：2023-04-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种纯纤锌矿晶相的砷化铟纳米线或二维层状结构的制备方法，制备砷化铟衬底层；采用金刚石纳米颗粒制备所需尺寸的石墨烯纳米管，将制得的石墨烯纳米管纵向放置在衬底层上，并在衬底层上沉积银作为催化剂；将石墨烯纳米管和衬底层快速转移到MBE反应器的加载室中，开始催化制备砷化铟纳米线；砷化铟分子沿着石墨烯纳米管内壁径向生长，控制砷化铟分子的生长时间，即可制得含有砷化铟纳米线或二维层状结构的石墨烯纳米管；将处理后的石墨烯纳米管经过热处理，得到沿纵轴打开的石墨烯纳米管，分离获得纯纤锌矿晶相的砷化铟纳米线或二维层状结构。本发明的制备方法可高效制备性能更佳的砷化铟纳米线或二维层状结构，降低生产成本。
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公开(公告)号：CN114613840A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210216015.6
申请日：2022-03-07
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/06 , H01L29/74 , H01L29/778 , H01L21/332 , H01L21/335
Abstract: 本发明提供了一种集成氮化镓晶闸管的常闭型高电子迁移率晶体管及其制造方法，该方法使用p‑GaN/n‑GaN/p‑GaN三层结构替代传统的p‑GaN覆盖层，从而这三层结构可与其下方n‑AlGaN势垒层形成GaN基晶闸管结构。由于GaN基晶闸管的开启电压大，集成GaN晶闸管的常闭型HEMT器件可以拥有更大的正阈值电压。当外加偏压达到阈值电压后，HEMT器件导通，此时GaN基晶闸管所需的维持电压低且可产生大电流，HEMTs将拥有大的工作漏电流。切断HEMTs的栅极电压后，在正向漏电压作用下，GaN基晶闸管将处于反向阻断状态，HEMTs会被瞬间关闭。同时，器件制备过程为纯氮化镓工艺，工艺简单。
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