公开(公告)号：CN116013958A

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202211698317.8

申请日：2022-12-28

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 曹艳荣 ,  王志恒 ,  吕航航 ,  马毛旦 ,  许晟瑞 ,  吕玲 ,  习鹤 ,  郑雪峰 ,  陈川 ,  张新祥 ,  吴琳姗 ,  马晓华

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/423 ,  H01L29/778 ,  H01L21/335

摘要： 本发明涉及一种增强型氮化镓器件结构及其制备方法，结构包括：衬底层；GaN缓冲层，位于衬底层之上；AlGaN势垒层，位于GaN缓冲层之上，AlGaN势垒层的凹槽结构包括相通的第一凹槽和第二凹槽；第一P型氮化镓栅帽层、第二P型氮化镓栅帽层设置在凹槽结构中；栅电极位于P型氮化镓栅帽层之上；源电极和漏电极位于AlGaN势垒层上表面的两端；钝化层位于AlGaN势垒层之上；栅场板位于钝化层之上。本发明的增强型氮化镓器件结构避免了削弱器件栅控能力的问题，兼顾了器件的优秀输出特性与较高的阈值电压，较好地保留了氮化镓器件高温稳定性好、载流子迁移率高的特点。

公开(公告)号：CN115692494A

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202211261016.9

申请日：2022-10-14

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 张涛 ,  苏华科 ,  许晟瑞 ,  张进成

IPC分类号： H01L29/778 ,  H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L29/201 ,  H01L21/335

摘要： 本发明公开了一种高阈值GaN增强型HEMT器件及其制备方法，其结构自下而上依次包括：衬底层，成核层，GaN缓冲层，AlGaN势垒层，其中，AlGaN势垒层上设置有源极，漏极，以及源极和漏极之间且与源极和漏极有间隔的插入层；插入层的材料为AlN或AlxGa1‑xN，其中，0.5≤x＜1；AlN插入层或AlGaN插入层中的Al组分含量大于AlGaN势垒层中的Al组分含量；插入层上设置有p型GaN层；p型GaN层上设置有栅极。本发明可以提升p‑GaN层的电离效率，实现更高阈值的增强型HEMT器件；此外还可以提升p‑GaN栅结构的栅控能力，提升器件的性能。

公开(公告)号：CN115188809A

公开(公告)日：2022-10-14

申请号：CN202110362209.2

申请日：2021-04-02

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 许晟瑞 ,  许文强 ,  张金风 ,  赵颖 ,  王若冰 ,  张雅超 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/205 ,  H01L23/373

摘要： 本发明公开了一种多槽式金刚石衬底环绕的AlN/GaN异质结及其制备方法，该异质结包括：具有若干凹槽的金刚石衬底、位于凹槽内的AlN层以及位于金刚石衬底表面的GaN外延层和AlN外延层。本发明提供的多槽式金刚石衬底环绕的AlN/GaN异质结采用多槽式的金刚石衬底作为散热材料，极大地增加了器件的散热能力，提高了器件性能；且金刚石衬底化学性质稳定，有利于提高器件的工作寿命。

公开(公告)号：CN115050868A

公开(公告)日：2022-09-13

申请号：CN202210865324.6

申请日：2022-07-21

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 许晟瑞 ,  卢灏 ,  刘旭 ,  王宇轩 ,  王心颢 ,  徐爽 ,  张涛 ,  张雅超 ,  朱家铎 ,  张金风 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L33/12 ,  H01L33/20 ,  H01L33/10 ,  H01L33/00

摘要： 本发明公开了一种InGaN基长波长LED的衬底结构及制备方法，主要解决现有InGaN基长波长LED器件中材料应力制约发光效率的技术问题。方案包括：在衬底上刻蚀穿透衬底的通孔，用于在外延材料上产生空位，通孔图案包括圆形、多边形，通孔间距与孔径大小均为nm‑mm级，且二者相匹配；制备方法包括在预处理后的衬底上旋涂光刻胶，首先按照预设图案对衬底进行光刻、显影和烘干操作，然后利用刻蚀技术在预设图案处向下刻蚀穿透衬底的孔，快速刻透衬底形成通孔，最后清洗去除衬底表面光刻胶，完成制备。本发明能够显著的改善高In组分的InGaN/GaN材料中的应力问题，提升外延晶体质量及发光二极管发光效率。

公开(公告)号：CN110224047B

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN201910465077.9

申请日：2019-05-30

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 张雅超 ,  马德璞 ,  许晟瑞 ,  王学炜 ,  张进成 ,  马佩军 ,  张春福 ,  郝跃

IPC分类号： H01L33/00 ,  H01L33/06 ,  H01L33/32

摘要： 本发明公开了一种基于P型掺杂AlScN/AlScN超晶格势垒层的高效发光二极管及制备方法，主要解决现有p型区空穴注入效率低，量子阱当中存在电子泄漏的问题。其自下而上包括：氧化镓衬底层、高温AlN成核层、n型GaN层，n型GaN层的上面设有电极和工作区层，工作区层的上面依次设有电子阻挡层、p型层和电极，该工作区层包含六个周期AlxGa1‑xN/AlyGa1‑yN的多量子阱层和一个势垒层，且势垒层采用P型掺杂AlmSc1‑mN/AlnSc1‑nN超晶格结构，以实现与电子阻挡层间的电子耗尽，本发明减少了电子泄漏，降低了空穴注入势垒，提高了量子阱中空穴浓度，可用来制做高效率的紫外和深紫外发光设备。

公开(公告)号：CN113862780A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202110939567.5

申请日：2021-08-16

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 许晟瑞 ,  王雨佳 ,  胡琳琳 ,  贠博祥 ,  杜金娟 ,  许文强 ,  张雅超 ,  张金凤 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： C30B25/12 ,  C30B25/16 ,  C23C16/458 ,  C23C16/52

摘要： 本发明公开了一种应用于MOCVD设备的可伸缩基座，所述基座包括：基体、压力传感器、伸缩杆、控制装置；其中，所述基体包括母材和涂层；所述基体内部均匀的分布多个伸缩杆；所述压力传感器位于所述伸缩杆顶部；所述控制装置位于所述基体底部中间；所述控制装置内部署有数据处理模块；所述控制装置、压力传感器和伸缩杆部署有通信模块。所述基座能够根据压力信息进行智能伸缩，能够解决在外延生长时由于温度升高导致衬底与基座发生分离的现象，能够保证基座与衬底实时保持贴合状态，从而使衬底各处能够均匀加热，使衬底各处的温度均匀分布，以提高外延生长得到的半导体材料的晶体薄膜质量。

公开(公告)号：CN112038411B

公开(公告)日：2021-11-30

申请号：CN202010922623.X

申请日：2020-09-04

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  曾诗凡 ,  王捷英 ,  张进成 ,  许晟瑞 ,  刘志宏 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L21/329 ,  H01L29/20 ,  H01L29/06 ,  H01L21/02

摘要： 本发明公开了一种基于碳化硅衬底的垂直氮化铝PN结二极管，主要解决现有PN结二极管击穿电压低和额定功率低的问题。其自下而上包括阴极(1)、衬底(2)、n型外延层(3)、p型外延层(4)、阳极(5)，阳极的两侧与p型外延层上部的相交处设有钝化层(6)。其中，衬底采用n型高掺碳化硅，其掺杂浓度为1017‑1020cm‑3；n型外延层和p型外延层采用氮化铝材料，且n型外延层的掺杂浓度为1013‑1019cm‑3，p型外延层的掺杂浓度为1013‑1019cm‑3；该p型外延层两侧设有阻碍载流子迁移的高阻区。本发明抑制了反向漏电，提高了器件的击穿电压。可用作大功率的电力电子器件。

公开(公告)号：CN113611734A

公开(公告)日：2021-11-05

申请号：CN202110845118.4

申请日：2021-07-26

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 周弘 ,  王捷英 ,  张进成 ,  刘志宏 ,  许晟瑞 ,  郝跃

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/20 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

摘要： 本发明公开了一种基于氮化镓衬底的渐变铝组分铝镓氮金属氧化物半导体场效应晶体管，主要解决现有技术衬底位错密度高、器件击穿电压低的问题。其自下而上依次为漏极、掺杂浓度为1016‑1020cm‑3的氮化镓衬底、掺杂浓度为1015‑1020cm‑3的氮化镓外延层、掺杂浓度为1015‑1020cm‑3的铝镓氮漂移区和栅介质，该栅介质的两侧和上方分别为源极和栅极；该铝镓氮漂移区的铝组分从靠近氮化镓外延到远离氮化镓外延逐渐增加，铝组分的变化范围为0％‑100％。本发明减小了衬底本身的穿透位错和外延层与衬底之间的晶格失配，改善了外延层的生长质量，提高了击穿电压，可用作高压、高功率的电力电子器件。

公开(公告)号：CN113471343A

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN202110802199.X

申请日：2021-07-15

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 许晟瑞 ,  贠博祥 ,  许文强 ,  陶鸿昌 ,  王若冰 ,  张雅超 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L33/14 ,  H01L33/06 ,  H01L33/00

摘要： 本发明公开了一种基于ScAlGaN超强极化n型层的GaN绿光发光二极管及其制备方法，其自下而上包括：c面蓝宝石衬底、高温AlN成核层、非故意掺杂GaN层、第一n型GaN层、第二n型GaN层、InyGa1‑yN/GaN多量子阱、AlzGa1‑zN电子阻挡层、p型GaN层和p型电极，两个n型GaN层之间增设有超强极化n型层，第一n型GaN层上部的一侧设有n型电极，该超强极化n型层采用ScAlGaN/GaN多层结构，每个ScAlGaN层和它上面的GaN层组合为一个周期。本发明增大了n型层中掺杂Si的电离率同时缓解了电流拥挤效应，提高了器件的发光效率和可靠性，可用于制作高效率的GaN基绿光发光设备。

公开(公告)号：CN112750690A

公开(公告)日：2021-05-04

申请号：CN202110060276.9

申请日：2021-01-18

申请人： 西安电子科技大学

发明人： 许晟瑞 ,  彭利萍 ,  许文强 ,  张金风 ,  张怡 ,  张雅超 ,  任泽阳 ,  张进成 ,  郝跃

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/20 ,  H01L29/778

摘要： 本发明公开了一种金刚石衬底上的N极性面GaN/InAlN异质结及其制备方法，主要解决现有GaN基HEMT器件在大功率应用下的散热能力差和欧姆接触电阻的问题。其自下而上包括：衬底(1)、缓冲层(2)、GaN层(3)、InAlN外延层(4)和GaN帽层(5)。其中衬底(1)采用金刚石材料，用于外延生长异质结，以增强异质结的散热能力；缓冲层(2)采用BN材料，用于提高外延层质量；GaN层(3)采用N极性面GaN，用于降低欧姆接触电阻。本发明改善了GaN/InAlN异质结的散热能力，同时降低了欧姆接触电阻，从而为器件在大功率下的工作奠定了基础，可用制作高频、大功率高电子迁移率晶体管器件。