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다이오드 내장형 GaN 스위칭 소자

  • 기술번호 : KST2014051142
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 다이오드가 내장된 전계효과 트랜지스터 반도체 소자에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 위에 형성된 GaN계 버퍼층; 상기 GaN계 버퍼층 위에 형성된 GaN계 배리어층; 상기 GaN계 배리어층을 남기거나 완전히 제거한 게이트 트렌치; 상기 트렌치 위에 형성된 게이트 절연층: 상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하여 위치하는 소스 전극과 드레인 전극; 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 위치하며, 상기 게이트 절연층에 의해서 상기 배리어층과 이격된 게이트 전극; 상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 위치하고, 상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하고 있으며, 상기 소스 전극에 전기적으로 연결된 애노드; 및 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 캐소드를 포함한다.본 발명은, 전계효과 트랜지스터에 쇼트키 다이오드를 내장시킴으로써, 외부의 다이오드를 별도로 연결할 필요가 없어서 기생 인덕턴스 성분을 줄여 고주파 동작이 가능하며, 동시에 소자의 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.또한, 외부의 다이오드 연결 없이 자체로 스위칭 소자의 역할을 할 수 있기 때문에, 컨버터 또는 인버터를 모놀리식 집적회로(monolithic IC)로 제조할 수 있는 효과가 있다.
Int. CL H01L 29/778 (2006.01) H01L 29/872 (2006.01)
CPC H01L 29/7783(2013.01) H01L 29/7783(2013.01) H01L 29/7783(2013.01) H01L 29/7783(2013.01) H01L 29/7783(2013.01)
출원번호/일자 1020130018443 (2013.02.21)
출원인 홍익대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2014-0105056 (2014.09.01) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.02.21)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 홍익대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 마포구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 차호영 대한민국 서울 송파구
2 박봉렬 대한민국 경기도 고양시 덕양구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인다울 대한민국 서울 강남구 봉은사로 ***, ***호(역삼동, 혜전빌딩)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2013.02.21 수리 (Accepted) 1-1-2013-0156281-12
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2013.08.27 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2013.10.10 수리 (Accepted) 9-1-2013-0081910-50
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2014.05.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0333502-52
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2014.07.18 수리 (Accepted) 1-1-2014-0674716-22
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2014.07.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0674715-87
7 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2014.08.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0569374-16
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번호 청구항
1 1
기판;상기 기판 위에 형성된 버퍼층;상기 버퍼층 위에 형성된 배리어층;상기 배리어층 위에 형성된 게이트 절연층;상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하여 위치하는 소스 전극과 드레인 전극;상기 소스 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 위치하며, 상기 게이트 절연층에 의해서 상기 배리어층과 이격된 게이트 전극;상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 위치하고, 상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하고 있으며, 상기 소스 전극에 전기적으로 연결된 애노드; 및상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 반도체 소자
2 2
기판;상기 기판 위에 형성된 버퍼층;상기 버퍼층 위에 형성된 배리어층;상기 배리어층을 관통하여 상기 버퍼층까지 파인 트렌치;상기 배리어층 및 상기 트렌치 표면에 형성된 게이트 절연층;상기 게이트 절연층을 관통하고 상기 배리어층에 접하며, 상기 트렌치를 사이에 두고 위치하는 소스 전극과 드레인 전극;상기 트렌치에 위치하며 상기 게이트 절연층에 의해서 상기 배리어층 및 상기 버퍼층과 이격된 게이트 전극;상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 위치하고, 상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하고 있으며, 상기 소스 전극에 전기적으로 연결된 애노드; 및상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 반도체 소자
3 3
청구항 1에 있어서,상기 게이트 전극이 상기 배리어층에 형성된 트렌치에 삽입되어 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자
4 4
청구항 1에 있어서,상기 배리어층에 접하는 상기 버퍼층의 계면에 2차원 전자가스(2-DEG) 또는 전자채널층이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자
5 5
청구항 2에 있어서,상기 게이트 절연막과 상기 버퍼층이 접하는 계면에 2차원 전자가스(2-DEG) 또는 전자채널층이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자
6 6
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 애노드와 상기 게이트 전극을 절연시키기 위한 제2 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자
7 7
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 버퍼층이 GaN계 물질, AlGaN계 물질, InGaN계 물질 및 AlInGaN계 물질 중에서 선택된 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자
8 8
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 배리어층이 GaN계 물질, AlGaN계 물질, InGaN계 물질 및 AlInGaN계 물질 중에서 선택된 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자
9 9
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 게이트 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극에 의해서 구성되는 트랜지스터의 턴온 전압이 0V 이상이고, 상기 애노드와 상기 캐소드에 의해서 구성되는 다이오드의 턴온 전압이 2V 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 소자
10 10
기판에 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층 위에 배리어층을 형성하는 단계;상기 배리어층 위에 게이트 절연층을 형성하는 단계;상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하는 소스 전극과 드레인 전극을 형성하는 단계;상기 게이트 절연층에 의해서 상기 배리어층과 절연된 게이트 전극을 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 형성하는 단계;상기 게이트 전극이 형성된 상기 게이트 절연층 위에 제2 절연층을 형성하는 단계;상기 제2 절연층 및 상기 게이트 절연층을 관통하여 상기 배리어층에 접하는 애노드를 상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극의 사이에 형성하는 단계: 및상기 애노드를 상기 소스 전극에 전기적으로 연결하고, 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된 캐소드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법
11 11
청구항 10에 있어서,상기 게이트 절연층을 형성하기 전에, 게이트 전극이 형성될 위치에 트렌치를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법
12 12
청구항 11에 있어서,상기 트렌치를 형성하는 단계에서, 상기 트렌치를 상기 배리어층을 관통하여 상기 버퍼층까지 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법
13 13
청구항 10에 있어서,상기 버퍼층이 GaN계 물질, AlGaN계 물질, InGaN계 물질 및 AlInGaN계 물질 중에서 선택된 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법
14 14
청구항 10에 있어서,상기 배리어층이 GaN계 물질, AlGaN계 물질, InGaN계 물질 및 AlInGaN계 물질 중에서 선택된 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 홍익대학교 나노소재기술-나노소재원천기술개발사업 GaN와 Si의 이종 집적화 기술 개발