基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT及制备方法，包括：P+衬底层(1)、n+缓冲层(2)、n‑漂移层(3)、两个发射极(4)、栅介质层(5)、栅极(6)、两个金属加厚层(7)、钝化层(8)、集电极(9)。本发明专利技术简化了IGBT功率器件的工艺制造过程并使得其可以不需要P型基区便可以实现器件功能，提高了器件的击穿电压和降低了器件的导通电阻，从而提升了器件的高输出功率性能。

【技术实现步骤摘要】
基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT及制备方法
本专利技术属于半导体器件
，具体涉及一种基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT及制备方法。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)功率半导体器件应用于电子制造业和工业控制中的电能转换和电路控制，随着电子信息产业对新型电力电子器件以及能源节约的需求日益增加，研发出新型优良器件结构、高转换效率和低能耗的半导体功率器件是有效解决需求的有效方案之一。IGBT功率半导体器件由于兼具了MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)器件和双极结型晶体管的工作机理，具有低通态压降、高输入阻抗、低驱动功率、高开关速度以及低开关损耗等优点。随着功率器件领域的不断发展，IGBT功率器件的材料从Si材料变换到GaAs材料，都使得器件的功率特性得到了很大的提升。但是到目前为止，传统的第一代Si材料和第二代GaAs材料制作的功率半导体器件性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT，其特征在于，包括：/nP+衬底层(1)；/nn+缓冲层(2)，所述n+缓冲层(2)设置于所述P+衬底层(1)上；/nn-漂移层(3)，所述n-漂移层(3)设置于所述n+缓冲层(2)上，在所述n-漂移层(3)两端设置有两个两级台阶，且在两个所述两级台阶之间还设置有一凹槽，所述两级台阶包括第一级台阶(10)和第二级台阶(11)，所述第一级台阶(10)位于所述第二级台阶(11)的下方，且所述第二级台阶(11)靠近所述n-漂移层(3)的中心；/n两个发射极(4)，两个所述发射极(4)分别设置于所述n-漂移层(3)两端的所述第二级台阶(11)上；/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于纵向肖特基隧穿发射结的半导体垂直IGBT，其特征在于，包括：
P+衬底层(1)；
n+缓冲层(2)，所述n+缓冲层(2)设置于所述P+衬底层(1)上；
n-漂移层(3)，所述n-漂移层(3)设置于所述n+缓冲层(2)上，在所述n-漂移层(3)两端设置有两个两级台阶，且在两个所述两级台阶之间还设置有一凹槽，所述两级台阶包括第一级台阶(10)和第二级台阶(11)，所述第一级台阶(10)位于所述第二级台阶(11)的下方，且所述第二级台阶(11)靠近所述n-漂移层(3)的中心；
两个发射极(4)，两个所述发射极(4)分别设置于所述n-漂移层(3)两端的所述第二级台阶(11)上；
栅介质层(5)，所述栅介质层(5)设置于所述n-漂移层(3)的凹槽和两个所述发射极(4)上；
栅极(6)，所述栅极(6)设置于位于所述n-漂移层(3)凹槽内的所述栅介质层(4)上，且所述栅极(6)的下表面低于所述发射极(4)的下表面；
两个金属加厚层(7)，一个所述金属加厚层(7)设置于处于一端的所述发射极(4)和所述栅介质层(5)上，另一个所述金属加厚层(7)设置于处于另一端的所述发射极(4)和所述栅介质层(5)上，所述栅极(6)和所述金属加厚层(7)之间存在间隙；
钝化层(8)，所述钝化层(8)设置于所述n-漂移层(3)、所述栅介质层(5)、所述栅极(6)和两个所述金属加厚层(7)上；
集电极(9)，所述集电极(9)设置于所述P+衬底层(1)的下表面。


2.根据权利要求1所述的半导体垂直IGBT，其特征在于，所述P+衬底层(1)、所述n+缓冲层(2)和所述n-漂移层(3)的材料为GaN、AlN、SiC、GaO、金刚石或BN。


3.根据权利要求1所述的半导体垂直IGBT，其特征在于，所述栅介质层(5)和所述钝化层(8)的材料为SiN或SiO2或Al2O3或HfO2。


4.根据权利要求1所述的半导体垂直IGBT，其特征在于，所述发射极(4)的材料为Ti/Au、W/Au、Mo/Au、Ni/Au、Pt/Au或Pd/Au。


5.根据权利要求1所述的半导体垂直IGBT...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜雷，刘爽，张进成，宋秀峰，张苇杭，陈大正，王中旭，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61