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[发明专利]基于介质定位的浮空场限环功率器件及制备方法-CN202311019567.9在审
发明人：姚佳飞;林琰琰;李昂;胡子伟;姚清;郭宇锋;蔡志匡;李曼;杨可萌;张珺;陈静;张茂林 -专利权人：南京邮电大学;南京邮电大学南通研究院有限公司
申请日： 2023-08-14 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明公开了基于介质定位的浮空场限环功率器件及制备方法，包括器件主体、高K介质槽区和P型浮空场限环；器件主体包括N型掺杂的半导体漂移区；高K介质槽区等间距布设在半导体漂移区的顶部中心，且包括凹槽和填充在凹槽内的高K介质；位于高K介质槽区之间的有源层形成为半导体岛区；半导体岛区通过P型掺杂形成P型浮空场限环，且P型浮空场限环的结深大于高K介质槽区的深度。凹槽为条状槽、网状槽或矩形槽等。本发明的P型浮空场限环基于介质凹槽进行定位，能减少掩膜等工艺步骤，凹槽内淀积的高K介质能有效调制表面电场并避免表面电荷对P型浮空场限环的影响，从而提高击穿电压，同时提高漂移区浓度，降低器件导通电阻。
基于介质定位空场功率器件制备方法

[发明专利]一种具有多浮空场板和集电极PMOS结构的功率器件-CN202111015795.X有效
发明人：魏杰;李杰;戴恺伟;马臻;杨可萌;罗小蓉 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有多浮空场和集电极PMOS结构的功率器件。相比传统结构，本发明在集电极端引入自适应性PMOS结构，漂移区表面采用间断的浮空场板。正向导通时，集电极端PMOS沟道关闭，集电极端电子抽取路径被阻断而消除电压折回效应，且阻挡槽栅的存在将提高漂移区载流子浓度，新器件可获得低的正向导通压降。关断过程中，集电极PMOS沟道随集电极电压上升而自适应性开启形成电子抽取路径，加速器件关断以降低关断损耗。同时，由于浮空场板群的存在，阻断状态下，器件的表面电场得到优化，使得新器件可以在维持耐压等级不变的情况下，缩短漂移区长度，进一步降低器件的导通压降和关断损耗。
一种具有空场集电极 pmos 结构功率器件

[发明专利]一种具有多浮空场板的自适应SOI LIGBT器件-CN202111015593.5有效
发明人：魏杰;李杰;戴恺伟;马臻;杨可萌;罗小蓉 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有多浮空场板的自适应SOI LIGBT器件。相比传统结构，本发明在集电极端引入自适应性NMOS结构，漂移区表面采用间断的浮空场板。正向导通时，集电极端NMOS沟道关闭，集电极端电子抽取路径被阻断而消除电压折回效应，且阻挡槽栅的存在将提高漂移区载流子浓度，新器件可获得低的正向导通压降。关断过程中，随集电极电压上升，集电极NMOS沟道自适应性开启形成电子抽取路径，加速器件关断以降低关断损耗。同时，由于浮空场板群的存在，阻断状态下器件的表面电场得到优化，器件的表面电场得到优化，使得新器件可以在维持耐压等级不变的情况下，缩短漂移区长度，进一步降低器件的导通压降和关断损耗。
一种具有空场自适应 soi ligbt 器件

[发明专利]基于双SOI结构的背栅辅助RESURF系统及双SOI结构的制造方法-CN202310208764.9有效
发明人：郭宇锋;刘安琪;李曼;姚佳飞;张珺;杨可萌;张茂林 -专利权人：南京邮电大学;南京邮电大学南通研究院有限公司
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于双SOI结构的背栅辅助RESURF系统及双SOI结构的制造方法，包括双SOI结构和外围背栅自动电压优化控制电路，其中外围背栅自动电压优化控制电路可对双SOI结构的背栅进行电压控制。本发明与传统的RESURF技术相比，在击穿电压不改变的情况下，降低了导通电阻，改进了两者之间的折中关系，同时也提升了双SOI结构的直流、射频以及开关性能。
基于 soi 结构辅助 resurf 系统制造方法

[发明专利]一种低功耗功率器件-CN202210149551.9有效
发明人：罗小蓉;马臻;王俊楠;朱鹏臣;杨可萌;苏伟;魏杰 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-02-18 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种低功耗IGBT器件。相对于传统结构，本发明将P+发射极、N+发射极以及浮空P区连到不同的电位，从而自适应控制器件的工作状态。正向导通时，小电压下使发射极的PN结开启增强电导调制效应，大电压时自适应关断使器件饱和。开启过程中，浮空P区与发射极之间的二极管开启，为空穴提供一条通路，减小位移电流，降低了电流过冲。
一种功耗功率器件

[发明专利]一种自适应低损耗功率器件-CN202110829052.X有效
发明人：魏杰;戴恺纬;李杰;杨可萌;马臻;孙燕;罗小蓉 -专利权人：电子科技大学;电子科技大学广东电子信息工程研究院
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体器件技术领域，涉及一种自适应低损耗功率器件。本发明主要特征在于：具有阳极绝缘介质槽和在阳极自适应MOS结构。正向导通时，阳极端自适应MOS结构处于关闭状态，器件导通时不会出现snapback现象；同时阳极端绝缘介质槽可以缓解N+阳极区对器件空穴注入效率的影响。器件关断过程中，随着阳极电压逐步上升，多段分布的P‑body区与N+阳极区形成的多沟道自适应地开启，可加速漂移区内存储的电子抽取，有利于加快器件关断速度并降低关断损耗。器件正向阻断时，阳极自适应MOS开启，提供泄漏电流释放路径，防止寄生PNP晶体管触发，改善器件耐压特性。相比于传统SOI LIGBT，本发明进一步优化了器件关断损耗与正向导通压降之间的折中关系。
一种自适应损耗功率器件

[发明专利]一种具有逆向导通能力的GaN RC-HEMT-CN202111000705.X有效
发明人：罗小蓉;张成;廖德尊;邓思宇;杨可萌;魏杰;贾艳江;孙涛;郗路凡 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有逆向导通能力的GaN RC‑HEMT器件。本发明在传统MIS栅HEMT器件基础上引入电流阻挡层和多沟道导电通路，并且集成了反向续流肖特基管，降低了反向开启损耗。阻挡层形成2DHG阻断纵向电流通路，实现器件增强型。正向导通时栅极加高电位，栅极侧壁形成反型层使纵向沟道导通，漂移区的多沟道导电通路和栅极下方形成的电子积累层均降低了导通电阻；正向阻断时，阻挡层辅助耗尽漂移区调制电场，降低电场尖峰，此外多沟道区域形成的极化电场可以进一步提高漂移区耐压，有效缓解了导通电阻与耐压之间的矛盾关系；反向续流时集成肖特基管沿2DEG形成电流路径，降低导通损耗的同时相较于常规集成SBD的方法节省了面积。
一种具有逆向能力 gan rc hemt

[发明专利]一种具有集成NMOS管的LIGBT器件-CN202011593040.3有效
发明人： 杨可萌;戴恺纬;罗小蓉;马臻;邓高强;魏杰;李聪聪;张森;李杰 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H01L27/07 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有集成NMOS管的LIGBT器件。本发明主要特征在于：在P+集电区附近引入一个N+集电区，并在集电区上方集成了NMOS管，该MOS管通过一层绝缘介质与下方的集电区隔离开，一端与集电极P+短接，另一端通过导电材料与集电极N+短接。新器件在反向导通时，集成NMOS管为电流提供了通路，新器件具有更好的反向恢复特性。在正向导通时，本发明通过提高集成NMOS管中P型沟道区的浓度提高阈值电压并防止该MOS管的穿通，即可有效抑制snapback效应。在器件关断时，集成NMOS管为电子抽取提供了路径，使新器件具有更小的关断时间和更低的关断损耗。本发明的有益效果为，相比于传统LIGBT，本发明可实现反向导通的功能且关断损耗更低。
一种具有集成 nmos ligbt 器件

[发明专利]一种具有阳极槽的低功耗横向功率器件-CN202210450409.8有效
发明人：罗小蓉;王俊楠;戴恺纬;朱鹏臣;杨可萌;魏杰;马臻;孙燕 -专利权人：电子科技大学;电子科技大学广东电子信息工程研究院
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H01L29/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有阳极槽的低功耗功率LIGBT器件。相对于传统阳极短路结构，本发明在阳极端引入阳极槽结构，包括阳极槽内的介质、包围介质的U形P掺杂区、位于阳极槽远离漂移区一侧且与U形P掺杂区接触的N型掺杂区，U形P掺杂区的一端与阳极相连，另一端与N型掺杂区的表面共同引出端为浮空的复合电极。在正向导通时，上述U形P掺杂区增大了空穴注入面积，增强了电导调制效应，有效降低了导通电压；在低阳极电压下，U形P掺杂区与N型掺杂区之间相互耗尽，增大阳极分布电阻，有效抑制了snapback现象；在关断过程中，正向电压增加使N型掺杂区的耗尽区变窄，提供了一条电子抽取通道且通过复合电极进行消除，从而减少了关断损耗。
一种具有阳极功耗横向功率器件

[发明专利]一种集成肖特基管的GaN功率器件-CN202110907784.6有效
发明人：罗小蓉;贾艳江;张成;邓思宇;孙涛;杨可萌;魏杰;廖德尊;郗路凡;赵智家 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-08-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H01L29/778 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种集成肖特基管的GaN功率器件。在正向导通时，集成肖特基管处于关断状态；在反向续流时，集成肖特基管导通，具有低的导通压降及快的反向恢复特性，同时减少了器件面积；P型GaN栅极耗尽栅下二维电子气，结合具有孔隙的P型高掺杂GaN阻挡层，实现增强型垂直器件；P型高掺杂GaN阻挡层调制电场分布，实现高耐压；三栅结构可以提供更强的栅控能力，提高器件开关速度。
一种集成肖特基管 gan 功率器件

[发明专利]一种具有逆向导通能力的GaN RC-HEMT-CN202210097619.3有效
发明人：罗小蓉;张成;廖德尊;邓思宇;杨可萌;贾艳江;魏杰;郗路凡;孙涛 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-01-26 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有逆向导通能力的GaN RC‑HEMT器件。本发明在传统GaN HEMT器件的基础上引入了MOS型沟道二极管作为续流二极管，漏源负压使槽型源极结构的侧壁形成电子积累层，纵向续流沟道开启，电流从阳极出发经过纵向沟道后通过势垒层二下方的横向2DEG通路到达阴极，反向续流主通路的导通压降基本不受栅驱动负压的影响；当漏源负压达到一定值时，传统HEMT的反向续流通路即势垒层一下方的横向2DEG沟道开启，进一步增加反向导通电流。此外多沟道结构形成的极化结也有利于提升器件耐压，解决了集成肖特基续流阻断时泄漏电流大且温度影响稳定性的问题。
一种具有逆向能力 gan rc hemt

[发明专利]一种集成沟道二极管的碳化硅双槽MOSFET-CN202111219760.8有效
发明人：罗小蓉;姜钦峰;黄俊岳;杨可萌;马臻;魏杰 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-10-20 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种集成沟道二极管的碳化硅双槽MOSFET。本发明的主要特征在于：第一：集成了沟道二极管，当器件处于续流工作模式时，沟道二极管导通实现续流功能，通过降低反向导通压降来有效抑制体二极管的导通，同时消除双极退化带来的影响；第二：通过源沟槽下方的P型区域调制电场，降低栅沟槽底部二氧化硅拐角处的电场尖峰，提高器件在阻断工作模式下的击穿电压和可靠性。
一种集成沟道二极管碳化硅 mosfet

[发明专利]一种集成PMOS自适应控制SOI LIGBT-CN202211455011.X在审
发明人：罗小蓉;王俊楠;杨可萌;朱鹏臣;魏杰;戴恺纬;李杰;卢金龙 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有集成PMOS自适应控制SOI LIGBT功率器件。相对于传统短路阳极结构，本发明在阳极端一侧引入集成PMOS结构，其与主LIGBT之间设有介质隔离槽，集成PMOS结构栅极电位由漂移区上表面栅控金属电极控制，漏极与阳极N+通过浮空复合电极连接，源极与阳极电极连接。在正向导通初期，集成PMOS结构处于关断状态，器件直接进入双极模式，从而无snapback现象；在关断过程中，集成PMOS自适应开启，通过浮空复合电极对电子和空穴的复合，加速电子的抽取，减少器件的关断损耗；在正向阻断时，集成PMOS自适应开启，抑制了阳极PNP三极管的开启，使器件由双极击穿转换为单极击穿模式，从而提高了器件的耐压。
一种集成 pmos 自适应控制 soi ligbt

[发明专利]一种自适应性高压低损耗功率器件-CN202211453120.8在审
发明人：魏杰;朱鹏臣;王俊楠;杨可萌;戴恺纬;李杰;卢金龙;罗小蓉 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构，本发明在LIGBT阳极端引入自适应性NMOS结构，且该NMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时，NMOS沟道关闭，电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中，随着阳极电压上升，NMOS沟道自适应开启，漂移区内电子经阳极NMOS沟道从N+集电区抽出；同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接，抑制P+集电区向漂移区内注入空穴，二者共同加速器件关断以降低关断损耗。反向续流时，新器件二极管端顶层P型10第二N漂移区组成超结结构，缩短了新器件反向恢复时间，降低了反向恢复电荷。因此，本发明具有更快的关断速度，更小的关断损耗和更低的反向恢复损耗。
一种自适应性压低损耗功率器件

[发明专利]一种自适应性高压低损耗功率器件-CN202211453126.5在审
发明人：魏杰;朱鹏臣;王俊楠;杨可萌;戴恺纬;李杰;卢金龙;罗小蓉 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构，本发明在LIGBT阳极端引入自适应性PMOS结构，且该PMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时，PMOS沟道关闭，电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中，随着阳极电压上升，LIGBT阳极PMOS沟道自适应性开启，漂移区内电子由电极11转化为空穴后，经PMOS沟道从P+集电区抽出；同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接，抑制P+集电区向漂移区注入空穴，二者共同加速器件关断以降低关断损耗。正向阻断时，P+集电区的空穴电流经POMS沟道由电极11转化为电子电流注入到漂移区，形成类MOS击穿模式，提高了击穿电压。因此，本发明具有更小的关断损耗和更高的击穿电压。
一种自适应性压低损耗功率器件

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