低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管及制备方法技术

本发明专利技术提供一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管及其制作方法，包括阴极金属电极、阴极金属电极上方的N+衬底、N+衬底上方的N‑漂移区；N‑漂移区上方的P型屏蔽埋层、P型屏蔽埋层内部的P+欧姆接触区、P+欧姆接触区上方的阳极金属电极、P型屏蔽埋层上方的槽栅介质层、槽栅介质层内部的多晶硅槽栅、槽栅介质层之间的N+源区、N+源区之间上方的平面栅介质层、平面栅介质层内部的多晶硅平面栅，阳极金属电极覆盖槽栅介质层、多晶硅槽栅、N+源区、平面栅介质层、多晶硅平面栅。本发明专利技术通过将三沟道的积累型沟道MOSFET与JFET串联结合而形成超势垒二极管，具有开启电压低、导通电阻小、反向耐压高、泄漏电流小等特点。

Silicon carbide diode with low on voltage and low on resistance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管及制备方法
本专利技术属于功率半导体
，具体是一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管。
技术介绍
碳化硅(SiliconCarbide)材料作为第三代宽禁带半导体材料的代表之一，具有禁带宽度大、临界击穿电场高、热导率高和电子饱和漂移速度高等特点，使其在大功率、高温及高频电力电子领域具有广阔的应用前景。二极管是使用最早的电子器件，目前随着电子器件的革新换代，在高频高压应用领域，PiN功率二极管和肖特基功率二极管应用最为广泛。PiN二极管有着高耐压、低反向泄漏电流等优点，但PiN二极管内建电势较高，开启电压高；此外PiN做为一种双极器件，电导调制效应在漂移区中产生的大量少数载流子极大提高器件导通能力，降低导通损耗；相反地也降低了器件的关断速度，限制了二极管向高频化方向发展。肖特基二极管正向开启电压小，做为单极器件没有少子存储效应，开关速度快，但是反向泄漏电流大，很难应用于高压大电流领域。为解决传统二极管开启电压高、肖特基二极管泄漏电流大等问题，本专利技术提出了一种具有三个积累型沟道的低开启本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管，其特征在于：包括阴极金属电极(1)、阴极金属电极(1)上方的N+衬底(2)、N+衬底(2)上方的N-漂移区(3)；位于N-漂移区(3)上方的P型屏蔽埋层(4)、位于P型屏蔽埋层(4)内部的P+欧姆接触区(5)、位于P+欧姆接触区(5)上方的阳极金属电极(6)、位于P型屏蔽埋层(4)上方的槽栅介质层(7)、位于槽栅介质层(7)内部的多晶硅槽栅(8)、位于槽栅介质层(7)之间的N+源区(9)、位于N+源区(9)之间上方的平面栅介质层(10)、位于平面栅介质层(10)内部的多晶硅平面栅(11)，阳极金属电极(6)覆盖槽栅介质层(7)、多晶硅槽栅(8)、N...

【技术特征摘要】
1.一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管，其特征在于：包括阴极金属电极(1)、阴极金属电极(1)上方的N+衬底(2)、N+衬底(2)上方的N-漂移区(3)；位于N-漂移区(3)上方的P型屏蔽埋层(4)、位于P型屏蔽埋层(4)内部的P+欧姆接触区(5)、位于P+欧姆接触区(5)上方的阳极金属电极(6)、位于P型屏蔽埋层(4)上方的槽栅介质层(7)、位于槽栅介质层(7)内部的多晶硅槽栅(8)、位于槽栅介质层(7)之间的N+源区(9)、位于N+源区(9)之间上方的平面栅介质层(10)、位于平面栅介质层(10)内部的多晶硅平面栅(11)，阳极金属电极(6)覆盖槽栅介质层(7)、多晶硅槽栅(8)、N+源区(9)、平面栅介质层(10)、多晶硅平面栅(11)。


2.根据权利要求1所述的一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管，其特征在于：所述槽栅介质层(7)和平面栅介质层(10)为SiO2。


3.根据权利要求1所述的一种低开启电压和低导通电阻的碳化硅二极管，其特征在于：N+衬底(2)、N-漂移区(3)、P型屏蔽埋层(4)、P+欧姆接触区(5)和N+源区(9)的材料均为碳化硅。


4.根据权利要求1所述的一种低开启电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小川，路晓飞，徐晓杰，李旭，李轩，孙燕，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51