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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:CN114156341B
公开(公告)日:2024-12-13
申请号:CN202111464913.5
申请日:2021-12-03
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/207 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种高阈值电压和高漏极工作电流的常闭型异质结场效应晶体管结构及制备方法,自下至上依次为衬底、AlN成核层、AlGaN缓冲层、具有NPN双极型晶体管结构的GaN沟道层、AlGaN势垒层;所述AlGaN势垒层两端设有钝化层,所述AlGaN势垒层上设有GaN帽层;所述GaN帽层上方引出有肖特基接触的栅极,所述栅极GaN沟道层两端上方引出有肖特基接触的源极和漏极。与传统器件相比,本发明创造性地在栅极位置下方的GaN沟道层中引入了一个NPN双极型晶体管结构,能够同时提高器件的阈值电压和漏极工作电流。
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公开(公告)号:CN117639539A
公开(公告)日:2024-03-01
申请号:CN202311644505.7
申请日:2023-12-04
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及电力电子技术领域,具体涉及一种基于GaN晶体管的高效率E类逆变电路及其方法。本发明在传统E类逆变电路基础上引入GaN晶体管、类RCD缓冲电路、有源移相电路及LC滤波电路;直流电源与扼流电感的一端连接;扼流电感的另一端分别与GaN晶体管、类RCD缓冲电路及第二电感的一端连接;第二电感的另一端与第一电容的一端连接;第一电容的另一端与有源移相电路输入端连接;有源移相电路输出端与LC滤波电路的一端连接;LC滤波电路的另一端与第四电阻的一端连接;第四电阻的另一端接地。本发明利用有源移相电路解决输出负载电压正负峰值不对称的现象,同时引入类RCD缓冲电路保证晶体管的工作状态,提高了E类逆变电路的工作效率并减少了工作损耗。
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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:CN114156341A
公开(公告)日:2022-03-08
申请号:CN202111464913.5
申请日:2021-12-03
Applicant: 南通大学
IPC: H01L29/778 , H01L29/207 , H01L21/335
Abstract: 本发明公开了一种高阈值电压和高漏极工作电流的常闭型异质结场效应晶体管结构及制备方法,自下至上依次为衬底、AlN成核层、AlGaN缓冲层、具有NPN双极型晶体管结构的GaN沟道层、AlGaN势垒层;所述AlGaN势垒层两端设有钝化层,所述AlGaN势垒层上设有GaN帽层;所述GaN帽层上方引出有肖特基接触的栅极,所述栅极GaN沟道层两端上方引出有肖特基接触的源极和漏极。与传统器件相比,本发明创造性地在栅极位置下方的GaN沟道层中引入了一个NPN双极型晶体管结构,能够同时提高器件的阈值电压和漏极工作电流。
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公开(公告)号:CN113421865A
公开(公告)日:2021-09-21
申请号:CN202110685205.8
申请日:2021-06-21
Applicant: 南通大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种氮化镓基器件用散热衬底及其制备方法,其中该散热衬底的核心是由氮化镓与石墨烯所组成的周期性范德瓦尔斯结构。本发明一方面将导热系数较高的石墨烯材料应用到该散热衬底中,解决了传统衬底散热效果差等问题;另一方面还采用干法转移技术和远程外延技术来制备该散热衬底。与利用传统外延技术生长的散热衬底相比,本发明的散热衬底不仅拥有传统散热衬底的一般性能,而且节约了生产成本、增强了散热效果,更适合应用在工业规模上。
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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:CN113964198B
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202111227322.6
申请日:2021-10-21
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种散热型常闭型氮化镓异质结场效应晶体管结构及其制造方法,所述器件(p‑GaN/AlGaN/GaN HFET)包括异质结构与所述异质结构连接的源极、漏极、栅极和钝化层。本发明选择将氮化铝(AlN)作为新的钝化层材料,通过全氮化物半导体工艺,来替换传统器件中的氮化硅与氧化硅等钝化层。为避免AlN钝化层与势垒层表面产生的二维电子气影响器件的常闭状态,利用能带工程设计方法生长一层AlN,再通过间隔刻蚀钝化层保持器件的常闭状态。本发明所生长了AlN钝化层的常闭型p‑GaN/AlGaN/GaN HFET,在导通工作时能够使晶体管内的晶格温度分布均匀且峰值温度降低,提高了器件的散热性能。此外,通过使用全氮化物半导体工艺来实现制造p‑GaN/AlGaN/GaN HFET,不会影响器件制作工艺的复杂程度,降低了制作成本。
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公开(公告)号:CN118153505A
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202410264503.3
申请日:2024-03-08
Applicant: 南通大学
IPC: G06F30/373 , G06F30/27 , G06N3/0464 , G06N3/0499 , G06N3/048 , G06N3/0985 , G06N3/084
Abstract: 本发明公开了一种基于氮化镓E类逆变电路的设计与优化方法,采用蒙特卡洛分析与神经网络模型SeLUNet Boost相结合实现。通过模型实现对电路参数与转化效率之间映射关系的学习和预测,并根据预测的最大转化效率,设计电路中相关器件的参数值,使电路的工作效率达到最优。其训练网络所需的数据集来自对电路进行的蒙特卡洛仿真分析,通过对电路中的多种器件设置不同幅度的容差值并进行蒙特卡洛仿真,得到大量电路功率及转化效率随器件参数变化的数据。本发明所提出的基于氮化镓的E类逆变电路设计与优化方法能够快速计算出E类逆变电路实现高转化率对应的最优参数值,提高所设计电路的成品率,并且成本较低,能够显著提高设计效率。
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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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