The MOSFET (1) comprises a silicon carbide substrate (10), an active layer (20), a gate oxide film (30) and a gate electrode (40). The active layer (20) includes a p shaped region (22) forming an inversion layer when the voltage is supplied to the gate electrode (40). The electron mobility of the inversion layer, in contrast to the dependence of the electron mobility muon ratio of the reciprocal of the acceptor concentration Na, depends more strongly on the acceptor concentration Na in the channel region (29) of the P type region (22). The acceptor concentration Na in the channel region (29) of the P type region (22) is not less than 1 * 1016cm-3 and not greater than 2 * 1018cm-3. The channel length (L) is equal to or less than 0.43 mu m. The channel length (L) is equal to or longer than the expanded width of the depletion layer in the channel region (29) d. Use d=D = Na-C to indicate extended width D.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件，更具体地，涉及允许沟道电阻减小的半导体器件。
技术介绍
近年来，为了实现高击穿电压、低损耗以及在高温环境下的半导体器件的使用，已经开始采用碳化硅作为半导体器件的材料。碳化硅是具有比硅的带隙大的带隙的宽带隙半导体，传统上是将硅广泛用作半导体器件的材料。因此，通过此碳化硅作为半导体器件的材料，半导体器件可以具有高击穿电压、减小的导通电阻等。另外，与采用硅作为其材料的半导体器件的特性相比，采用碳化硅作为其材料的半导体器件的优势在于即使在高温环境下特性也不太会降低。已经进行各种研究以在半导体器件中实现提高的沟道迁移率和减小的导通电阻，这些半导体器件中的每个如上所述采用碳化硅作为其材料并且根据预定的阈值电压控制沟道区中是否存在反型层，以便传导和中断电流。这类半导体器件的示例包括MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极晶体管）（参见例如日本专利特许公开No.2000-150866（专利文献1）；F...
【技术保护点】
一种半导体器件（1），包括：衬底（10），所述衬底（10）由碳化硅制成；外延生长层（20），所述外延生长层（20）由碳化硅制成并且形成在所述衬底（10）上；栅绝缘膜（30），所述栅绝缘膜（30）由绝缘体制成并且被设置成与所述外延生长层（20）接触；以及栅电极（40），所述栅电极（40）被设置成与所述栅绝缘膜（30）接触，所述外延生长层（20）包括p型体区（22），所述p型体区（22）具有p型导电性并且具有与所述栅绝缘膜（30）接触且当向所述栅电极（40）供给电压时在其中形成反型层的区域，所述反型层的电子迁移率μ，与和受主浓度Na的倒数成比例的电子迁移率μ的依赖关系相比，更强...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.01 JP 2011-0193721.一种半导体器件（1），包括：
衬底（10），所述衬底（10）由碳化硅制成；
外延生长层（20），所述外延生长层（20）由碳化硅制成并且形
成在所述衬底（10）上；
栅绝缘膜（30），所述栅绝缘膜（30）由绝缘体制成并且被设置
成与所述外延生长层（20）接触；以及
栅电极（40），所述栅电极（40）被设置成与所述栅绝缘膜（30）
接触，
所述外延生长层（20）包括p型体区（22），所述p型体区（22）
具有p型导电性并且具有与所述栅绝缘膜（30）接触且当向所述栅电
极（40）供给电压时在其中形成反型层的区域，
所述反型层的电子迁移率μ，与和受主浓度Na的倒数成比例的电
子迁移率μ的依赖关系相比，更强地依赖于在其中将形成所述反型层的
所述p型体区（22）的区域（29）中的所述受主浓度Na，
在其中将形成所述反型层的所述p型体区（22）的区域（29）中
的受主浓度Na不小于1×1016cm-3且不大于2×1018cm-3，
所述反型层具有0.43μm或更小的沟道长度（L），所述沟道长度
（L）是电子在所述反型层中移动的方向上的所述反型层的长度，
所述沟道长度（L）等于或长于在其中将形成所述反型层的所述p
型体区（22）的区域（29）中的耗尽层的扩展宽度d，所述扩展宽度d
表示为：
d=D·Na-C，
其中，C和D代表常数。
2.根据权利要求1所述的半导体器件（1），其中所述反型层中
的电子迁移率μ和在其中将形成所述反型层的所述p型体区（22）的区
域（29）中的受主浓度Na之间的关系能够近似用以下公式表示：
1/μ=Aexp(B·Na)，
其中，A和B代表实数常数。
3.根据权利要求2所述的半导体器件（1），其中B的值大于1
×10-19且小于1×10-16。
4.根据权利要求2所述的半导体器件（1），其中A的值大于0
且小于2。
5.根据权利要求1所述的半导体器件（1），其中C和D的值分
别满足0.5<C<1.0和1×1014<D<1×1016。
6.根据权利要求1所述的半导体器件（1），其中：
所述p型体区（22）包括：
高浓度区（22A），所述高浓度区（22A）被设置成包括在其
中将形成所述反型层的区域（29），并且具有高受主浓度Na，以及
低浓度区（22B），所述低浓度区（22B）被设置成在电子在
所述反型层中移动的方向上与所述高浓度区（22A）相邻，从而包括在
其中将形成所述反型层的区域（29），所述低浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：增田健良，日吉透，和田圭司，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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