【技术实现步骤摘要】
一种集成快恢复二极管的SiC功率器件
本专利技术涉及功率半导体领域，具体提供一种具有低导通压降、快速关断特性以及集成反向快恢复二极管的SiC功率器件，包括SiCMOSFET和SiCIGBT。
技术介绍
SiC功率半导体器件作为新一代的功率半导体器件，相比于传统的硅基器件，其具有更低的导通损耗、更快的开关频率以及更好的热特性等特点；作为功率半导体器件主流产品的MOSFET和IGBT在SiC材料中备受青睐。在MOSFET或者IGBT应用中往往需要反并联一个快恢复的高压续流二极管。SiCMOSFET本身集成有一个PiN体二极管，但是由于SiC的禁带宽度很大，其PN结的固有导通压降约为3V，从而体二极管的导通损耗非常大；同时，由于该体二极管的阳极注入效率较高，从而其反向恢复电荷和反向尖峰电流均很大，这会导致很大的反向恢复损耗。相比而言，传统的IGBT由于底部全部为P+型区阳极区，其集成的体二极管无法导电，需要将底部的P+型阳极区用N+型区分隔开来，并且通过阳极金属将P+型阳极区和耐压区短路在一起形成逆导型IGBT，如图8所示；这样，...
【技术保护点】
1.一种集成快恢复二极管的SiC功率器件，其元胞结构包括：/nN型耐压区(1)；/n所述N型耐压区(1)下表面设置有N型重掺杂欧姆接触区(6)，以及覆盖于N型重掺杂欧姆接触区下表面的阳极金属(3)；/n所述N型耐压区(1)上表面设置有P型半导体基区(5)及两个栅极深槽，所述两个栅极深槽将P型半导体基区分割成三个独立的子区，顺序依次为第一子区、第二子区及第三子区；所述第一子区与第三子区下表面分别设置有第一N型半导体区(4)，所述第一N型半导体区(4)的浓度比所述N型耐压区(1)的浓度高一个数量级以上，所述第一N型半导体区(4)与N型耐压区(1)相接触；所述第一子区与第三子区内...
【技术特征摘要】
1.一种集成快恢复二极管的SiC功率器件，其元胞结构包括：
N型耐压区(1)；
所述N型耐压区(1)下表面设置有N型重掺杂欧姆接触区(6)，以及覆盖于N型重掺杂欧姆接触区下表面的阳极金属(3)；
所述N型耐压区(1)上表面设置有P型半导体基区(5)及两个栅极深槽，所述两个栅极深槽将P型半导体基区分割成三个独立的子区，顺序依次为第一子区、第二子区及第三子区；所述第一子区与第三子区下表面分别设置有第一N型半导体区(4)，所述第一N型半导体区(4)的浓度比所述N型耐压区(1)的浓度高一个数量级以上，所述第一N型半导体区(4)与N型耐压区(1)相接触；所述第一子区与第三子区内分别设置有与槽壁接触的N型阴极源区(14)、以及P型体接触区(12)，所述P型体接触区、N型阴极源区上表面设置有阴极金属(10)；所述栅极深槽由位于槽壁的氧化层(7)和填充于槽壁内的导体(8)构成，所述导体上覆盖有栅电极金属(9)；所述第二子区下表面设置有第二N型半导体区(15)，上表面与阴极金属(10)构成P型肖特基接触；
所述元胞结构还包括P型半导体区(11)，所述P型半导体区位于两个栅极深槽及第二N型半导体区(15)下方、且与第一N型半导体区(4)相接触。
2.一种集成快恢复二极管的SiC功率器件，其元胞结构包括：
N型耐压区(1)；
所述N型耐压区(1)下表面设置有N型半导体缓冲层(13)，所述N型半导体缓冲层下表面设置有P型阳极区(2)，所述P型阳极区下表面覆盖有阳极金属(3)；
所述N型耐压区(1)上表面设置有P型半导体基区(5)及两个栅极深槽，所述两个栅极深槽将P型半导体基区分割成三个独立的子区，顺序依次为第一子区、第二子区及第三子区；所述第一子区与第三子区下表面分别设置有第一N型半导体区(4)作为载流子存储层，所述第一N型半导体区(4)的浓度比所述N型耐压区(1)的浓度高一个数量级以上，所述N型载流子存储层与N型耐压区(1)相接触；所述第一子区与第三子区内分别设置有与槽壁接触的N型阴极源区(14)、以及P型体接触区(12)，所述P型体接触区、N型阴极源区上表面设置有阴极金属(10)；所述栅极深槽由位于槽壁的氧化层(7)和填充于槽壁内的导体(8)构成，所述导体上覆盖有栅电极金属(9)；所述第二子区下表面设置有第二N型半导体区(15)，上表面与阴极金属(10)构成P型肖特基接触；
所述元胞结构还包括P型半导体区(11)，所述P型半导体区位于...
【专利技术属性】
技术研发人员：易波，赵青，谢欣桐，张浩悦，陈星弼，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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