一种碳化硅门极可关断晶闸管制造技术

本发明专利技术涉及功率半导体技术，特别涉及一种碳化硅门极可关断晶闸管。本发明专利技术对常规碳化硅GTO的阴极区进行改造，通过在P+场截止层3下增加一层N‑IEB层(N type‑Injection Enhanced Buffer layer，N型注入增强缓冲层)13，由于N‑IEB层13掺杂浓度较低，提高了该区域内少数载流子寿命及迁移率，从而增大了阴极结构中的少数载流子扩散长度，进而增大了阴极注入效率。且由于在N型衬底2与N‑IEB层13之间由于浓度差会产生内建电场，其方向由N型衬底2指向N‑IEB层13，阻止少子空穴由N‑IEB层13向N型衬底2扩散，从而降低少子空穴扩散电流，进而也增大了阴极注入效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅门极可关断晶闸管
本专利技术属于功率半导体
，特别涉及一种碳化硅门极可关断晶闸管
技术介绍
在国防科研和高新技术等领域，脉冲功率技术有着极为重要的应用，而且现在应用范围向着工业和民用领域拓展。门极可关断晶闸管是应用在脉冲功率技术中的一种重要的脉冲功率器件。门极可关断晶闸管(GateTurn-offThyristors，简称GTO)是一种电流控制型功率开关，可以通过在门极施加不同极性的电流脉冲信号来控制器件阴阳极之间的主电流的导通和关断。其具有高阻断电压、大电流、低正向导通压降等优点，但一般的GTO器件由于元胞结构不够紧凑，所以开启状态扩散过程较慢，这极大地限制了器件的电流上升率，通过引入高度集成的门极结构，可以提高器件的电流上升率。硅基GTO晶闸管在一些大电流高功率密度的系统中需要并联使用，增大了系统的体积和能耗。硅基GTO晶闸管的阻断电压能力、dv/dt及di/dt的能力已接近其理论极限。相比于Si材料，宽禁带SiC材料具有更高的禁带宽度、饱和载流子速度、临界击穿电场和热导率，使得SiCGTO晶闸管的性能大大优于SiGTO晶闸管。但是，由于目前工艺水平的限制，SiC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅门极可关断晶闸管，其元胞结构包括阴极结构、漂移区结构、门极结构和阳极结构；所述阴极结构包括自下而上依次层叠设置的阴极金属(1)、N型衬底(2)和N‑IEB层(13)；所述漂移区结构包括P‑漂移区(4)和位于P‑漂移区(4)下表面的P+场截止层(3)，所述P+场截止层(3)位于N‑IEB层(13)上表面；所述门极结构包括N‑门极区(5)、N+门极重掺杂区(6)以及N+门极重掺杂区(6)上表面的门极金属(8)；其中，N‑门极区(5)位于P‑漂移区(4)上表面，N+门极重掺杂区(6)位于N‑门极区(5)上层一侧，门极金属(8)位于N+门极重掺杂区(6)上表面并向两侧延伸至N‑门极区(5...

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅门极可关断晶闸管，其元胞结构包括阴极结构、漂移区结构、门极结构和阳极结构；所述阴极结构包括自下而上依次层叠设置的阴极金属(1)、N型衬底(2)和N-IEB层(13)；所述漂移区结构包括P-漂移区(4)和位于P-漂移区(4)下表面的P+场截止层(3)，所述P+场截止层(3)位于N-IEB层(13)上表面；所述门极结构包括N-门极区(5)、N+门极重掺杂区(6)以及N+门极重掺杂区(6)上表面的门极金属(8)；其中，N-门极区(5)位于P-漂移区(4)上表面，N+...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万军，高吴昊，邓操，左慧玲，夏云，刘超，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51