公开(公告)号：CN116525686A

公开(公告)日：2023-08-01

申请号：CN202310171593.7

申请日：2023-02-22

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院 ,  西安电子科技大学

发明人： 韩超 ,  苑广安 ,  汤晓燕 ,  宋庆文 ,  王东 ,  吴勇 ,  陶利 ,  黄雨

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16 ,  H01L21/329

摘要： 本发明公开了一种Mesa沟槽终端耦合U型平面结的雪崩型SiC‑TVS器件，包括SiC衬底、SiC外延层、负电极和正电极，SiC衬底的两侧呈对称的台阶状，SiC衬底包括第一上表面、第二上表面和位于第一上表面与第二上表面之间的Mesa侧边，SiC外延层位于第二上表面上，SiC外延层的两侧分别位于第一上表面与第二上表面102之间的侧壁延长线上，SiC外延层包括N‑区、U型平面PN结和P+区，其中，P+区通过离子注入的方式形成在SiC外延层上表面内部，U型平面PN结位于P+区与N‑区之间。本发明通过设计SiC‑TVS器件的两侧呈Mesa沟槽耦合U型平面PN结，有效降低了器件的表面电场，使得雪崩击穿发生在SiC‑TVS器件内部，解决了击穿不稳定的问题，保障了SiC‑TVS的击穿和钳位可靠性。

公开(公告)号：CN116705830A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310442684.X

申请日：2023-04-20

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  苑广安 ,  汤晓燕 ,  陶利 ,  黄雨 ,  王东 ,  吴勇

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/16 ,  H01L21/329 ,  H01L29/861

摘要： 本发明涉及一种雪崩型SiC‑TVS器件及制备方法，器件包括：SiC衬底层、设置于SiC衬底层的第二上表面上的SiC外延层、设置于第二掺杂区的上表面的第一电极、设置于SiC衬底层的下表面的第二电极，SiC衬底层具有第一上表面、位于第一上表面上方的第二上表面、以及位于第一上表面和第二上表面之间的Mesa侧壁，SiC外延层包括第一掺杂区和第二掺杂区，第二掺杂区位于所述第一掺杂区之上。本发明通过控制Mesa刻蚀角度即可调整正斜角的角度，使之达到可最大化降低表面电场的优值，提高了本发明SiC‑TVS器件的击穿和钳位可靠性。

公开(公告)号：CN115632056A

公开(公告)日：2023-01-20

申请号：CN202211138213.1

申请日：2022-09-19

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  苑广安 ,  汤晓燕 ,  王东 ,  吴勇 ,  陈兴 ,  黄永

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/861

摘要： 本发明涉及一种钳位电压可选的横向穿通型SiC‑TVS器件，包括碳化硅衬底层、外延层基区、正电极和若干负电极，外延层基区内包括有两个端部发射区扩展区、若干个中间发射区扩展区、两个端部发射区以及若干个中间发射区，外延层基区、端部发射区扩展区和中间发射区扩展区为轻掺杂，端部发射区和中间发射区为重掺杂；碳化硅衬底层、端部发射区扩展区、中间发射区扩展区、端部发射区和中间发射区为第一导电类型，外延层基区为第二导电类型，第一导电类型和第二导电类型相反。本发明在平面NPN或PNP穿通结构的基区表面横向插入若干个N+或P+发射区，通过优化发射区结构参数和基区浓度，在单管TVS芯片上实现更宽范围的钳位电压选择。

公开(公告)号：CN115632070A

公开(公告)日：2023-01-20

申请号：CN202211260992.2

申请日：2022-10-14

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  苑广安 ,  汤晓燕 ,  王东 ,  吴勇 ,  陶利 ,  陈兴 ,  黄永

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/872 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16 ,  H01L29/41 ,  H01L21/329

摘要： 本发明涉及一种钳位电压可选的多台阶肖特基接触SiC‑TVS器件及制备方法，器件包括：碳化硅衬底层，碳化硅衬底层具有第一上表面和第二上表面；碳化硅外延层，碳化硅外延层位于碳化硅衬底层上，在碳化硅外延层上表面的一端边缘形成n级台阶结构；若干负电极，若干负电极分别位于碳化硅外延层上的水平台面之上；正电极，正电极位于碳化硅衬底层的下表面；碳化硅外延层为轻掺杂，碳化硅衬底层的导电类型与碳化硅外延层的导电类型相反。本发明利用SiC的材料特性优势和台面刻蚀终端原理，构造上端电极为肖特基接触的多级斜角台面结构，避免器件边缘发生电场集中，使雪崩击穿发生在器件内部的PN结处。且实现了在单管TVS芯片上更宽范围的钳位电压选择。

公开(公告)号：CN116666459A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310574169.7

申请日：2023-05-17

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  汤晓燕 ,  苑广安 ,  黄雨 ,  陶利 ,  白博仪 ,  王东 ,  吴勇

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/16 ,  H01L21/329

摘要： 本发明公开了一种能够实现快速响应的穿通型SiC‑TVS器件及其制备方法，该器件包括SiC衬底、SiC外延层、第一电极和第二电极，其中，SiC外延层包括位于SiC衬底上表面的基区以及嵌入在基区上表面且彼此间隔的若干个发射区，发射区与SiC衬底具有相同的掺杂类型，发射区与基区具有相反的掺杂类型；第一电极设置在SiC外延层上表面，由位于发射区上表面的若干个发射极以及位于基区上表面的若干个基极短接组成，其中，若干个发射极与若干个基极交替接触设置；第二电极位于SiC衬底的下表面。本发明通过在基区表面离子注入形成若干个均匀分布的发射区，并将基极与发射极短接，有效削弱正偏PN结在基区一侧由于少子注入引起的少子堆积效应，大幅提高了器件的钳位响应速度。

公开(公告)号：CN116581148A

公开(公告)日：2023-08-11

申请号：CN202310688461.1

申请日：2023-06-09

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  黄雨 ,  汤晓燕 ,  苑广安 ,  白博仪 ,  陶利 ,  王东 ,  吴勇

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L23/48 ,  H01L29/861 ,  H01L21/329

摘要： 本发明公开了一种欧姆接触基极与发射极短接的穿通型SiC‑TVS器件及其制备方法，该器件包括SiC衬底、SiC外延层、第一电极和第二电极，其中，SiC外延层包括位于SiC衬底上表面的基区、嵌入在基区上表面交替分布的若干个发射区和若干个基极接触区，发射区与SiC衬底掺杂类型相同，与基区相反；基极接触区与基区掺杂类型相同，与SiC衬底相反；第一电极设置在SiC外延层上表面，由位于发射区上表面的若干个发射极以及位于基极接触区上表面的若干个基极短接组成。本发明通过在基区表面离子注入形成若干个均匀分布的发射区和基极接触区，并将基极与发射极短接，有效削弱正偏PN结在基区一侧由于少子注入引起的少子堆积效应，大幅提高了器件的钳位响应速度。

公开(公告)号：CN115632071A

公开(公告)日：2023-01-20

申请号：CN202211330241.3

申请日：2022-10-27

申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院

发明人： 韩超 ,  苑广安 ,  汤晓燕 ,  王东 ,  吴勇 ,  刘雄 ,  陈兴 ,  黄永

IPC分类号： H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L29/16 ,  H01L29/41 ,  H01L21/329

摘要： 本发明涉及一种多台阶的钳位电压可选的SiC‑TVS器件及制备方法，器件包括：碳化硅衬底层，碳化硅外延堆叠层，碳化硅外延堆叠层包括n层第一碳化硅外延层和n层第二碳化硅外延层；第一电极，位于最顶层的第二碳化硅外延层上；若干第二电极，位于碳化硅衬底层的第二上表面上及第1层第二碳化硅外延层至第(n‑1)层第二碳化硅外延层的第四上表面上；其中，第一碳化硅外延层为轻掺杂，第二碳化硅外延层为重掺杂，且碳化硅衬底层和第二碳化硅外延层均为第一导电类型，第一碳化硅外延层为第二导电类型。本发明解决了电路系统非稳态工作时需适配多个TVS器件防护所引起的系统体积尺寸增大及功耗增加的问题。