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[发明专利]一种新型Si-SiC异质结隧穿MOSFET器件及其集成器件-CN202210088057.6有效
发明人： 孔谋夫;黄柯;高佳成;胡泽伟;陈宗棋 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01L29/165 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件技术领域，提供一种新型Si‑SiC异质结隧穿MOSFET器件及其集成器件，用以克服传统硅基MOSFET的二级效应。本发明采用N型硅半导体区与P型碳化硅半导体区、或者N型碳化硅半导体区与P型硅半导体区之间形成的Si‑SiC异质结结构，器件有效沟道为Si‑SiC异质结的结面，即有效沟道长为无限短，则不存在沟道长度调制效应，有效消除二级效应，进而克服SiC中反型层迁中电子移率低的问题；同时，本发明器件结构能够实现在同一衬底上NMOS与PMOS的隔离，进而实现反相器等结构，在SiC集成电路及SiC功率集成电路领域具有广阔的应用前景。
一种新型 si sic 异质结隧穿 mosfet 器件及其集成

[发明专利]隧穿辅助导通的硅/碳化硅异质结MOSFET功率器件-CN202110676212.1有效
发明人： 孔谋夫;郭嘉欣;黄柯;胡泽伟;高佳成;陈宗棋 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01L29/78 文献下载
摘要：本发明属于半导体功率器件技术领域，具体提供一种隧穿辅助导通的硅/碳化硅异质结M OSFET功率器件，具有新的导通机制：在隧穿机制的辅助下改变硅/碳化硅异质结界面处的能带分布，使其不仅在栅氧化层下方产生导电沟道，而且使得硅/碳化硅异质结发生带带隧穿，两者共同完成MOSFET功率器件的导通；同时，在结构的上半部分采用Si材料，提高了沟道载流子迁移率，降低比导通电阻，在结构的下半部分采用SiC材料，保持了SiC结构高耐压的优点；在硅/碳化硅交界面处形成异质结；当该结构工作在反向状态时，异质结导通，实现器件自身的反向恢复特性；而且由于其本身存在势垒，不存在少数载流子注入SiC漂移区，避免了SiC器件的双极性退化效应。
辅助碳化硅异质结 mosfet 功率器件

[发明专利]新型低比导通电阻碳化硅场效应晶体管-CN202310236154.X在审
发明人： 孔谋夫;段元淼;于宁;程泽俞 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H01L29/78 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，具体提供一种新型低比导通电阻碳化硅场效应晶体管，用以解决传统SiC MOSFET器件的沟道反型层电子迁移率较低的问题。本发明通过利用积累层作为导电沟道的设计，能实现了沟道区域积累层高电子迁移率，在保证相对于传统碳化硅MOSFET有同样的耐压等级的基础上，极大降低了器件的比导通电阻，大大改善了功率器件的击穿电压与比导通电阻之间的折衷关系；并且，器件具有简易的工艺流程和较少的离子注入工艺，避免了离子注入带来的高成本、晶格损伤等问题，也实现了器件性能的大幅度提升；另外，进一步实现了器件的反向续流能力，极大地丰富了器件的电路可应用场景，以及降低了应用成本。
新型通电碳化硅场效应晶体管

[发明专利]集成反向肖特基续流二极管的可逆导碳化硅JFET功率器件-CN202011227580.X有效
发明人： 孔谋夫;郭嘉欣;高佳成;吴焕杰;张丙可;黄柯;王彬;胡泽伟;陈宗棋 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01L27/07 文献下载
摘要：一种集成反向肖特基续流二极管的可逆导碳化硅JFET功率器件，属于半导体功率器件技术领域。所述功率器件包括N型漂移区、位于N型漂移区上表面的正面结构和位于漂移区下表面的背面结构，背面结构包括N型漏极区，以及与N型漏极区欧姆接触的金属化漏极，正面结构包括N型源极区，以及与N型源极区欧姆接触的金属化源极。相较于现有的结构，本发明功率器件可以获得较高的沟道迁移率、较低的导通电阻，集成反向续流的肖特基势垒二极管有效提高了器件的集成度，降低了应用成本。
集成反向肖特基续流二极管可逆碳化硅 jfet 功率器件

[发明专利]具有高安全工作区的横向功率器件-CN202010645253.X有效
发明人： 孔谋夫;吴焕杰;许家玮;张丙可;黄柯;郭嘉欣;王彬 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-07-07 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：一种具有高安全工作区的横向功率器件，属于半导体技术领域。该横向功率器件包括第一导电类型掺杂衬底、第二导电类型漂移区、第一导电类型阱区、高电位电极接触区、低电位电极和高电位电极，其特征在于，还包括由n个沟槽型栅电极隔离开的(n+1)个体区，n≥2，(n+1)个体区位于第二导电类型漂移区之内、且与第一导电类型阱区相邻，(n+1)个体区内设置不同掺杂类型的接触区。本发明提供的一种具有高安全工作区的横向功率器件，相较于传统器件，具有更优秀的饱和特性，具有高安全工作区。
具有安全工作横向功率器件

[发明专利]高正向电流密度的新型碳化硅功率二极管-CN202211410261.1在审
发明人： 孔谋夫;陈宗棋;于宁 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H01L29/872 文献下载
摘要：本发明属于半导体功率器件技术领域，具体提供了高正向电流密度的新型碳化硅功率二极管，用以克服现有功率二极管正向导通性能与方向性能的制约关系。本发明在现有的结势垒肖特基二极管的基础上，通过分次离子注入工艺，增大了第二导电类型掺杂区的间距，实现了在不改变器件耐压水平的前提下有效提高电流密度；或者通过刻蚀沟槽后用多晶硅区域来替代第二导电类型掺杂区和肖特基接触，实现了器件更大的电流密度，更小的泄漏电流和更多的导通压降选择；综上，本发明在不牺牲反向性能的前提下，有效提升了器件的正向导通性能，有效改善了器件的整体性能。
正向电流密度新型碳化硅功率二极管

[发明专利]一种氧化镓绝缘栅双极型晶体管功率器件-CN202211238317.X在审
发明人： 孔谋夫;高佳成;程泽俞 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H01L29/739 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，具体提供一种氧化镓绝缘栅双极型晶体管功率器件，包括纵向器件与横向器件；本发明采用氧化镍或氧化铜或diamond作为P型区，并与N型氧化镓形成异质结结构，在器件工作过程中高电位端一侧的异质结正偏开启，此时大量的空穴向N型氧化镓漂移区中注入，在漂移区中引入电导调制效应，获得高的电流密度和低的导通压降，实现了IGBT器件的基本工作原理；同时，横向IGBT中引入P型氧化镍或diamond与N型氧化镓形成超结结构耐压的漂移区，在相同的漂移区长度下获得更高的耐压，提升器件的性能。综上，本发明基于异质结的原理，首次提出氧化镓IGBT的概念，为氧化镓高压大电流功率器件的研究提供了新的思路。
一种氧化绝缘栅双极型晶体管功率器件

[发明专利]一种低损耗可逆导的碳化硅场效应功率晶体管器件-CN202210784674.X在审
发明人： 孔谋夫;胡泽伟;陈宗棋;高佳成 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： H01L27/06 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，具体提供一种低损耗可逆导的碳化硅场效应功率晶体管器件；本发明采用多晶硅/碳化硅异质结、硅/碳化硅异质结、氧化镍/碳化硅异质结或集成肖特基二极管结构来改善碳化硅MOSFET的反向恢复特性，实现自我可逆导，进而实现更低的反向恢复损耗和更高的反向恢复性能，最终降低反向恢复损耗以及避免使用片外续流二极管，降低了应用成本和系统的体积；与此同时，进一步引入高k绝缘体和/或超结结构、氧化镍/碳化硅异质结超结结构、以及氧化镍/绝缘层/碳化硅超结结构，这些新型结构在增大击穿电压的同时，能够有效降低比导通电阻，从而降低了导通损耗，极大地改善器件的性能。
一种损耗可逆碳化硅场效应功率晶体管器件

[发明专利]新型结构氧化镓场效应晶体管功率器件-CN202210462466.8在审
发明人： 孔谋夫;高佳成;陈宗棋;胡泽伟 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01L29/06 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，具体提供新型结构氧化镓场效应晶体管功率器件，包括：具有高耐压和低比导通电阻的氧化镓横向场效应功率晶体管，具有正阈值电压和小泄漏电流的氧化镓结型场效应晶体管，以及具有高耐压、正阈值电压和小泄漏电流的氧化镓绝缘栅场效应晶体管功率器件；采用高K介质层实现在相同的漂移区长度下获得更高的耐压，或者引入P型金刚石(或氮化铝、氧化镍)区实现在相同的漂移区长度及更高的漂移区掺杂浓度下提高横向场效应功率晶体管的耐压、减小比导通电阻；并且，利用P型金刚石(或氮化铝、氧化镍)区分别代替传统金属栅材料得到正阈值电压和小泄漏电流的器件，金刚石和氮化铝的引入也提高了散热能力，改善器件的性能。
新型结构氧化场效应晶体管功率器件

[发明专利]一种高压碳化硅功率场效应晶体管及高低压集成电路-CN202210208877.4在审
发明人： 孔谋夫;王彬;胡泽伟 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： H01L29/808 文献下载
摘要：本发明属于半导体器件技术领域，涉及碳化硅半导体器件及集成电路，具体提供一种高压碳化硅功率场效应晶体管及高低压集成电路，以解决传统SiC MOSFET器件的沟道迁移率低、导通电阻高以及高温栅氧可靠性的问题；同时，基于该高压碳化硅功率场效应晶体管器件，实现其与低压器件的同一衬底集成，为新型的SiC集成电路及功率集成电路技术提供新的实现途径。本发明高压碳化硅功率场效应晶体管的沟道迁移率大大增加，比导通电阻大大降低；同时，由于新型场效应晶体管没有栅氧介质层，能够避免SiC MOSFET的栅氧高温可靠性问题，使得器件能够在高温工作，而且新型场效应晶体管能够很好的实现高低压器件的集成，能够较好地用于高温集电路和高温功率集成电路。
一种高压碳化硅功率场效应晶体管低压集成电路

[发明专利]一种消除电压折回现象的RC-LIGBT器件-CN202010092691.8有效
发明人：杨瑞丰;易波;蔺佳;赵青;黄东;孔谋夫 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2020-02-14 - 公布日： 2021-08-06 - 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，提供一种基于绝缘体上硅技术的消除电压折回现象的RC‑LIGBT器件，在传统SSA‑LIGBT器件的基础上，在集电极一侧引入一个栅源短接的N沟道MOEFET；当器件工作在正向状态时，将一直工作在IGBT模式下，完全消除了由MOS模式过渡到IGBT模式而产生的电压折回现象；当器件工作在反向状态时，随着发射极电压升高，栅漏短接的NMOS开启，器件工作于反向并联的IGBT模式，实现器件的反向导通特性；综上，本发明RC‑LIGBT器件既能完全消除电压折回现象，又兼具高可集成度、低导通压降、小器件尺寸、能够快速关断等优点；同时，器件具有更高的电流密度，降低了器件的导通压降，改善了导通压降和关断损耗之间的折中关系。
一种消除电压折回现象 rc ligbt 器件

[发明专利]一种具有高正向电流密度的沟槽肖特基二极管-CN202110553005.7在审
发明人： 孔谋夫;胡泽伟;陈宗棋;高佳成;王彬;郭嘉欣;黄柯 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： H01L29/872 文献下载
摘要：本发明属于半导体技术领域，提供一种具有高正向电流密度的沟槽肖特基二极管，用以克服沟槽结构的肖特基二极管的正向电流密度降低的问题，具体涉及高正向电流密度的氧化镓沟槽肖特基二极管、碳化硅沟槽结势垒肖特基二极管及三维碳化硅沟槽结势垒肖特基二极管。本发明的沟槽肖特基二极管中，仅有位于沟槽底部的第二金属阳极4下设置氧化物绝缘层或P型掺杂区，使得沟槽的侧壁与N型漂移区的上表面的第一阳极金属3与N型漂移区1形成肖特基接触，增大了电流的导通面积，因此能够减小比导通电阻，从而增大了正向导通电流，有效改善器件的性能；与此同时，不影响器件的击穿电压和反向漏电流的影响。
一种具有正向电流密度沟槽肖特基二极管

[发明专利]一种高压瞬态电压抑制二极管-CN201910742008.8有效
发明人：刘聪;孔谋夫;陈罕之 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2019-08-12 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： H01L29/861 文献下载
摘要：一种高压瞬态电压抑制二极管，属于半导体器件技术领域。包括第一导电类型掺杂区，位于第一导电类型掺杂区下方的第二导电类型掺杂区，位于第二导电类型掺杂区下方的第二导电类型轻掺杂外延层，位于第二导电类型轻掺杂外延层之中、远离第二导电类型掺杂区一侧的梳状结构的第一金属阴极，完全覆盖第一金属阴极表面的第一导电类型注入区，与第二导电类型轻掺杂外延层肖特基接触的第二金属阴极，位于第一导电类型掺杂区上方的金属阳极。本发明结构可有效提高二极管的击穿电流，改善器件的性能。
一种高压瞬态电压抑制二极管

[发明专利]集成高速反向续流二极管的双极型碳化硅半导体功率器件-CN201910098138.2有效
发明人： 孔谋夫 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2019-01-31 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： H01L27/07 文献下载
摘要：本发明属于半导体功率器件技术领域，涉及碳化硅功率半导体器件，具体为集成高速反向续流二极管的双极型碳化硅半导体功率器件，用以实现碳化硅功率器件与反向续流二极管的集成，集成的肖特基势垒FWD可以实现较低的二极管导通压降和减少反向恢复时间和损耗。本发明可以较好地降低碳化硅功率半导体器件的应用成本和减少器件应用时的外围器件数，具有较大的应用价值。
集成高速反向二极管双极型碳化硅半导体功率器件

[发明专利]自偏置分裂栅沟槽型功率MOSFET器件-CN201910813746.7有效
发明人： 孔谋夫;陈罕之;刘聪;陈星弼 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： H01L29/08 文献下载
摘要：本发明涉及功率半导体器件领域，尤其涉及分裂栅沟槽型MOS器件，具体为自偏置分裂栅沟槽型功率MOSFET器件；本发明在传统的分裂栅沟槽型MOS器件基础上引入自偏置电压结构，利用栅极控制信号给分裂栅提供自偏置电压，与传统分裂栅沟槽型MOS器件相比，由于自偏置电压的作用，在器件导通时产生了积累层，使器件的比导通电阻有极大的降低。本说明书中，分裂栅自偏置电压的实现分为两种方式，分别为增加外部电路和增加可提供偏置电压的结构，前者的偏置电压来源于栅极的驱动电路，与前者相比，后者具有减少驱动功耗的优势。
偏置分裂沟槽功率 mosfet 器件

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