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公开(公告)号：CN115241066A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210514712.X
申请日：2022-05-12
申请人： 西安电子科技大学芜湖研究院 , 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L21/335 , H01L29/423 , H01L29/778
摘要： 本发明涉及一种基于栅介质的双阈值耦合的HEMT器件及其制备方法，方法包括：制备外延基片，外延基片由下而上依次包括衬底层、成核层、缓冲层和势垒层；在缓冲层上制作源电极和漏电极；在势垒层上制作有源区的电隔离区域；在源电极、漏电极和势垒层上生长介质层；在介质层的预设组合凹槽内制作栅电极，其中，栅电极位于源电极和漏电极之间，预设组合凹槽为由沿栅宽方向在介质层内呈间隔排列的多个凹槽组合而成；在金属互联开孔区的源电极和漏电极以及未开孔刻蚀的介质层上光刻金属互联区域，以蒸发形成金属互联层。本发明的势垒层完全被介质层保护，从而避免了刻蚀损伤带来的器件电学性能的退化。
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公开(公告)号：CN114373679A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111508350.5
申请日：2021-12-10
申请人： 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC分类号： H01L21/335 , H01L29/45 , H01L29/778
摘要： 本发明涉及一种基于欧姆区域图案化再生长技术的GaN HEMT器件及方法，方法包括：在衬底层上制备方块电阻异质结结构；去除欧姆再生长区域内的缓冲层和预设深度的势垒层；在图形化阵列区域内所暴露的势垒层上生长n+GaN层；去除自终止刻蚀区域内的n+GaN层；在隔离区域注入等离子体；在n+GaN层上淀积金属，以制备源电极和漏电极；在n+GaN层、隔离体和势垒层上制备钝化层；在处于栅极区域的势垒层上制备淀积金属。本发明可以明显降低器件的导通电阻。本发明的欧姆再生长区域图案化处理增加了器件欧姆区域金属与再生长材料之间的接触面积，将更进一步的减小欧姆接触电阻，降低器件寄生电阻，提升HEMT器件的射频功率性能。
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公开(公告)号：CN114843335A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210205185.4
申请日：2022-03-02
申请人： 西安电子科技大学 , 西安电子科技大学广州研究院
IPC分类号： H01L29/08 , H01L21/335 , H01L29/778
摘要： 本发明公开了一种基于非对称欧姆再生长区域的高线性GaN HEMT器件及其制备方法，采用高极化强度低方阻异质结材料进行器件制备；光刻定义出源极的欧姆再生长区域；在光刻胶的掩蔽下，对源极欧姆再生长区域的氮化物进行刻蚀；外延n+GaN；光刻定义出自终止刻蚀区域；在光刻胶的掩蔽下，对自终止刻蚀区域的n+GaN进行自终止刻蚀；对器件隔离区域再次进行自终止刻蚀以去除未被光刻胶保护区域的表面n+GaN。本发明制备的器件工作电压增加时，源极势垒高度发生降低、势垒厚度发生减薄使得源极再生长台阶(Ledge)与2DEG沟道间发生热电子转移或者隧穿等，使得源极导电通路增加，削弱了由于电流增加导致源极接入电阻的增加，使得GaN HEMT的线性度提升。
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公开(公告)号：CN116825830A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310729525.8
申请日：2023-06-19
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/423 , H01L21/335 , H01L29/778 , H01L29/20
摘要： 本发明公开了一种多维栅控高线性N面GaN基射频功率器件及其制备方法，包括：衬底，依次设置于衬底上的缓冲层、势垒层和沟道层；源极和漏极，位于沟道层上，源极和漏极间隔设置；氮化硅层，位于沟道层上，且位于源极和漏极之间，氮化硅层包括栅脚区域，栅脚区域暴露出沟道层；沟道阵列结构，沟道阵列结构的投影位于栅脚区域，沟道阵列结构包括多个间隔排布的刻蚀部分，刻蚀部分由刻蚀掉至少部分沟道层形成，或由刻蚀掉沟道层和至少部分势垒层形成；沿垂直于衬底的方向，刻蚀部分的投影为矩形或梯形；栅极，覆盖于沟道阵列结构上、以及部分氮化硅层上。本发明能够提供高频、高线性N面GaN基Fin/Fin‑like HEMT器件。
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公开(公告)号：CN116741635A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310737736.6
申请日：2023-06-20
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L21/335 , H01L29/423 , H01L29/778
摘要： 本发明公开了一种基于无掩膜再生长低阻延伸层的HEMT器件制备方法，包括：在衬底上外延生长N面GaN/AlGaN异质结结构；在所述N面GaN/AlGaN异质结结构的表面定义HEMT器件的源区和漏区并形成源区沟槽和漏区沟槽；低温外延生长n+GaN材料或n+InGaN材料，形成无掩膜再生长低阻延伸层；制作器件隔离区；形成源电极和漏电极；形成钝化层；形成栅极凹槽；表面沉积介质层；基于所述栅极凹槽制作浮空T型栅，得到制备完成的HEMT器件。本发明制备出的HEMT器件能够用于6G太赫兹频段。
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公开(公告)号：CN116598350A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310330757.6
申请日：2023-03-30
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L21/335
摘要： 本发明公开了一种基于原位SiNx的GaN HEMT器件及其制备方法，包括：衬底，以及依次设置于衬底上的GaN缓冲层、高极化强度薄势垒层、原位SiNx层；隔离区，位于器件两端，并贯穿原位SiNx层和高极化强度薄势垒层，直至部分GaN缓冲层内；钝化层，位于隔离区和原位SiNx层上；源、漏电极，位于靠近隔离区的器件两端，并贯穿钝化层直至部分原位SiNx层内；其中，源、漏电极在退火过程中下渗，直至部分GaN缓冲层内；T型栅电极，贯穿钝化层和原位SiNx层，直至高极化强度薄势垒层的上表面，以及位于部分钝化层上。本发明可以低成本实现低欧姆接触电阻，并设计制备高频GaN HEMT器件，满足5G及6G应用要求。
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公开(公告)号：CN115347044A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210895598.X
申请日：2022-07-26
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L29/40 , H01L29/423 , H01L21/335
摘要： 本发明涉及一种高频高线性GaN HEMT器件及制备方法，GaN HEMT器件包括：衬底层、缓冲层、势垒层、牺牲层、源电极、漏电极和栅电极，栅电极包括栅脚和栅帽，栅脚的底端部分位于势垒层上且位于牺牲层中间，底端部分靠近漏电极的侧面与势垒层的表面之间形成第一倾斜角，且栅脚底部的长度小于栅脚顶部的长度；栅帽位于栅脚的顶部表面。该高频高线性GaN HEMT器件形成倾斜栅场板结合浮空T型栅的栅电极结构，可以通过栅场板抑制栅下峰值电场，缓解饱和载流子在高场的下降速度，进而提升高频毫米波器件线性度特性，有效缓解了超高频器件随着栅长减小，器件的跨导轮廓在较高栅压下急剧下降，进而影响器件线性度的问题，满足了W波段及更高频率以上的应用需求。
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公开(公告)号：CN115241285A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210868730.8
申请日：2022-07-22
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/423 , H01L21/28
摘要： 本发明涉及一种浮空T型栅及其制备方法，浮空T型栅包括，晶圆片、刻蚀牺牲层、栅脚、微型栅场板和栅帽。刻蚀牺牲层位于晶圆片上；刻蚀牺牲层中设置有栅脚凹槽，栅脚位于栅脚凹槽中。微型栅场板位于刻蚀牺牲层和栅脚上；栅帽位于微型栅场板上。本发明结合了电子束光刻与步进式光刻工艺，解决了多层光刻胶之间的互溶问题，提高了器件制备效率；采用蓝膜剥离工艺，有效解决留在金属蒸镀后，剥离过程中，由金属粘连造成的栅条坍塌问题，提高目前主流浮空T型栅技术的成品率；采用微型栅场板结构，明显提升了目前主流浮空T型栅结构在器件等比例缩小后导致的栅脚局部电场峰值剧增，击穿电压下降的问题。
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公开(公告)号：CN115050831A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210827102.5
申请日：2022-07-14
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/778 , H01L21/335
摘要： 本发明公开了一种用于提升线性度的GaN HEMT器件及其制备方法，器件包括：衬底层；GaN缓冲层，设置在所述衬底层上；背靠背势垒层，设置在所述GaN缓冲层上，所述背靠背势垒层中的Al组分自上而下由x递增到y、再由y递减到0；源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极的部分深度分别位于所述GaN缓冲层两端的内部；钝化层，所述钝化层设置在所述背靠背势垒层上；栅电极，所述栅电极设置在栅电极区域的所述背靠背势垒层上。本发明所提供的新型缓变势垒GaN HEMT器件该新型结构跨导平坦度较常规结构有明显改善，线性度得到提升。此外，较单一渐变Al组分势垒结构，该新型结构栅下电场的分布更加平坦。故这一结构兼顾了较好的频率特性、击穿特性和优良的线性度。
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