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公开(公告)号：CN106129107B
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201610522196.X
申请日：2016-07-01
申请人： 电子科技大学 , 重庆平伟实业股份有限公司
IPC分类号： H01L29/06 , H01L29/861
摘要： 本发明提供一种半导体结构、半导体组件及功率半导体器件，半导体结构包括：P型半导体材料层；N型半导体材料层，与所述P型半导体材料层相邻接，与所述P型半导体材料层共同形成PN结；多层绝缘材料层，位于所述PN结的外侧，且沿所述P型半导体材料层与所述N型半导体材料层叠置的方向分布，相邻所述绝缘材料层的相对介电常数不同。本发明的半导体结构显著优化了器件耐压时的电场分布，大幅提高了器件的击穿电压；避免了结边缘电场集中效应而导致的器件耐压下降，防止了器件提前击穿；本发明避免使用场环和金属场板结构，从而减小了芯片面积，降低了器件的成本，提高了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN108878524B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201810685086.4
申请日：2018-06-28
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
摘要： 一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，属于半导体器件技术领域。本发明通过在传统GaNHEMT器件的栅极与漏极之间形成具有整流作用的横向肖特基二极管，以此作为耐压结构来调制器件表面电场，优化横向电场分布，从而达到提高器件击穿电压的目的；同时，横向肖特基二极管的存在还可以在阻断状态下承受一定反向电压，在正向导通状态下避免栅极加正压时栅极产生过大的泄漏电流，保证了器件的正向电流能力；此外，本发明相比场板结构不会引入附加的寄生电容，保证了器件的工作频率和开关速度，提高了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN108878524A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810685086.4
申请日：2018-06-28
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L21/335 , H01L29/06
摘要： 一种氮化镓基高电子迁移率晶体管，属于半导体器件技术领域。本发明通过在传统GaNHEMT器件的栅极与漏极之间形成具有整流作用的横向肖特基二极管，以此作为耐压结构来调制器件表面电场，优化横向电场分布，从而达到提高器件击穿电压的目的；同时，横向肖特基二极管的存在还可以在阻断状态下承受一定反向电压，在正向导通状态下避免栅极加正压时栅极产生过大的泄漏电流，保证了器件的正向电流能力；此外，本发明相比场板结构不会引入附加的寄生电容，保证了器件的工作频率和开关速度，提高了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN107393952A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710564683.7
申请日：2017-07-12
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/06 , H01L29/872
摘要： 本发明提供了一种具有复合介质层结构的结势垒肖特基二极管，属于功率器件技术领域。本发明通过在N型材料层两侧的外壁分别设置由高、低介电常数相接触形成的复合介质层以及在N型材料层的内部设置P型氮化镓区，从而使得阳极至阴极所形成纵向电场的分布受到影响，避免了传统JBS器件所存在纵向电场强度大幅下降的缺陷，同时也避免了结边缘电场集中效应而导致的器件耐压下降，防止了器件提前击穿，进而在保证小开启电压及较大导通电流的同时还实现高耐压。另外，本发明避免使用场环和金属场板结构，从而减小了芯片面积，降低了器件的成本，提高了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN104201200B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201410427468.9
申请日：2014-08-27
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L29/06
摘要： 本发明公开了一种具有电偶极层结构的氮化镓基异质结场效应晶体管，其结构从下至上依次主要由衬底，氮化镓缓冲层，氮化镓沟道层，势垒层以及在势垒层上形成有源极、漏极，在器件表面有淀积一层钝化层，并且在钝化层中引入电偶极层以调制沟道电场的分布。本发明通过在钝化层中间引入电偶极层以改变沟道电场的分布，提高器件的耐压能力，同时避免增加器件寄生电容。此外，电偶极层的引入能有效的屏蔽势垒层表面束缚电荷，减小栅延迟和电流崩塌效应。
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公开(公告)号：CN106298911A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610928271.2
申请日：2016-10-31
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L29/423
CPC分类号： H01L29/7786 , H01L29/42356
摘要： 本发明提出了一种双结型栅氮化镓异质结场效应管(DJG-HFET)，它包括衬底(310)，缓冲层(313)上形成的源极(315)、漏极(317)、钝化层(314)以及P型铝铟镓氮(319)，顶栅极(316)与P型铝铟镓氮(319)合称顶P型栅，在源极(315)和漏极(317)外侧为由空间电荷组成的隔离区(318)。在顶栅极(316)下的沟道层(312)下方与顶栅极对称的位置有一层栅介质层(303)、一层P型铝铟镓氮层(302)以及一层背栅(301)，且这三者一同组成了背P型栅，背P型栅与顶P型栅极合称双结型栅。该结构能够有效增加二维电子气的限域性，并解决P型GaN栅极在高栅压时栅控能力变差的问题。(311)，沟道层(312)，势垒层(313)以及势垒层
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公开(公告)号：CN105140302A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510410936.6
申请日：2015-07-14
申请人： 电子科技大学
CPC分类号： H01L29/802 , H01L29/0611
摘要： 本发明公开了电荷补偿耐压结构垂直氮化镓基异质结场效应管，该器件特别之处在于还包括位于势垒层、沟道层、电流阻挡层及n-GaN缓冲层外侧的电荷补偿绝缘层，并且在电荷补偿绝缘层与势垒层、沟道层、电流阻挡层及n-GaN缓冲层界面处存在高密度的固定电荷；电荷补偿绝缘层由绝缘电介质构成。由于电荷补偿绝缘层与n-GaN缓冲层界面处存在高密度的固定电荷，耐压时该界面负电荷可使得靠近的n-GaN缓冲层反型，形成的p+柱将消耗n-GaN缓冲层中的电子，使得缓冲层形成p+n超结结构并被完全耗尽，充分优化后缓冲层中的电场在垂直方向可保持3MV/cm基本不变，器件击穿电压达到GaN材料耐压极限。
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公开(公告)号：CN106373991B
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201610934823.0
申请日：2016-11-01
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/10 , H01L29/20 , H01L29/778
摘要： 该发明公开了一种氮面增强型氮化镓基异质结场效应管，属于微电子领域，涉及半导体器件的制作工艺。针对现有技术存在的问题与不足，本发明提出了一种具有局部P型沟道层结构的氮面氮化镓基异质结场效应晶体管，通过引入局部P型沟道层，实现增强型的氮面氮化镓基异质结场效应晶体管。当栅下GaN沟道层掺P型杂质后会抬高沟道层的导带，从而使二维电子气沟道耗尽。当栅压正向增大时，栅下pn结沟道层的耗尽区变窄，从而使二维电子气沟道开启。显然本发明能解决之前氮面增强型器件的问题，在保证栅控能力的同时保证形成的局部P型沟道层与二维电子气沟道有一定距离，使沟道载流子依然有较高的迁移率。
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公开(公告)号：CN106783993B
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201710033229.9
申请日：2017-01-18
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/772 , H01L29/06
摘要： 本发明公开了一种具有衬底内复合介质层结构的氮化镓异质结场效应管，涉及微电子领域。本发明基于现有典型氮化镓基异质结场效应管结构，在其背部衬底内设置由高介电常数介质区域和低介电常数介质区域构成的复合基质层，通过合理控制高介电常数介质区域和低介电常数介质区域形成复合交界面的参数以改善栅极和漏极之间二维电子气沟道电场分布的均匀性，进而实现提高器件耐压能力；本发明还能够克服现有技术采用表面场板结构限制器件的高频应用及开关特性的不足，减小了芯片面积与成本；同时，本发明所采用的复合介质层为电绝缘介质材料，能够有效地降低衬底与欧姆接触之间的泄露电流，从而进一步提高器件的击穿电压，以保证器件的安全性和稳定性。
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公开(公告)号：CN104347701B
公开(公告)日：2017-10-17
申请号：CN201410457922.5
申请日：2014-09-10
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L29/08
摘要： 本发明公开了一种具有复合钝化层的场效应晶体管，从下至上依次主要由衬底，氮化镓缓冲层，氮化镓沟道层，铝镓氮势垒层以及在势垒层上形成有源极、漏极，源极及漏极与势垒层形成欧姆接触，在器件表面覆盖有一层钝化层。在栅极与漏极之间的钝化层由具有较高介电常数的绝缘材料(高‑K介质)和具有较低介电常数的绝缘材料(低‑K介质)在横向上复合而成。由于高‑K和低‑K介质层组成的边界能改变周围的电场分布，从而在器件沟道中引入电场峰值，使得沟道电子气得以充分耗尽，以此提升器件的耐压能力。
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