本发明专利技术涉及一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，包括半导体主体，所述半导体主体包括N型区、P+源极区，所述P+源极区设置在N型区上，所述N型区的下表面覆盖了金属化漏极；所述N型区的上表面与P+源极区的侧面形成沟槽，在所述沟槽内设置了栅极，且栅极与所述N型区的上表面接触；所述P+源极区的上表面覆盖了金属化源极，且所述金属化源极具有延展结构，所述延展结构贯穿栅极且与N型区接触。本方案将快恢复混合型PIN肖特基二极管(MPS)集成在碳化硅MOSFET结构中，对比传统的沟槽型碳化硅MOSFET外接二极管的形式，在不损失碳化硅MOSFET功耗的情况下减少其外围器件的使用数量，并且实现了减少开关损耗的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET。
技术介绍
在半导体领域中，碳化硅MOSFET已经逐渐普及到高功率电力系统的应用中，在实际使用时，通常碳化硅MOSFET需要反平行的外接肖特基二极管，但这样会增加外围器件的使用数据，使得整体器件体积变大，还会增加开关损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于不损失碳化硅MOSFET的功耗情况减少其外围器件的使用数量，并且减少开关损耗，提供一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，包括半导体主体，所述半导体主体包括N型区、P+源极区，所述P+源极区设置在N型区上，所述N型区的下表面覆盖了金属化漏极；所述N型区的上表面与P+源极区的侧面形成沟槽，在所述沟槽内设置了栅极，且栅极与所述N型区的上表面接触；所述P+源极区的上表面覆盖了金属化源极，且所述金属化源极具有延展结构，所述延展结构贯穿栅极且与N型区接触。在本方案中，金属化源极具有一体化连接的延展结构，所述延展结构贯穿栅极且与N型区接触，形成肖特基势垒，由于金属化源极直接与P+源极区接触，使得肖特基势垒形成P+型区环绕，从而形成一种可快恢复，且结合传统PIN二极管与肖特基二极管的混合型PIN肖特基二极管(MPS)。将MPS集成在碳化硅MOSFET结构中，对比传统的沟槽型碳化硅MOSFET外接二极管的形式，在不损失碳化硅MOSFET功耗的情况下减少其外围器件的使用数量，并且实现了减少开关损耗的目的。更进一步地，所述N型区包括N+缓冲区、N-漂移区、N型电流分布区，所述N+缓冲区的下表面覆盖了金属化漏极，N+缓冲区的上表面与N-漂移区的下表面接触，N-漂移区的上表面与N型电流分布区的下表面接触，且所述P+源极区贯穿N型电流分布区并设置在N-漂移区上，P+源极区的外侧与N型电流分布区和N-漂移区接触。作为一种可实施方式，所述延展结构贯穿栅极且与N型电流分布区接触。作为另一种可实施方式，所述延展结构同时贯穿栅极和N型电流分布区且与N型电流分布区接触。作为另一种可实施方式，所述延展结构同时贯穿栅极和N型电流分布区且与N-漂移区接触。在本方案中，所述金属化源极的延展结构贯穿栅极后，与N型电流分布区刚好接触时，MPS的使用效果最佳；随着延展结构向N型电流分布区贯穿，MPS的使用效果有所下降。更进一步地，所述金属化源极还具有凸起结构、平展结构，所述凸起结构分别与所述延展结构、平展结构一体化连接；所述平展结构覆盖在P+源极区的上表面，凸起结构与所述栅极之间灌入场氧化物。更进一步地，所述P+源极区的内部灌入场氧化物，且P+源极区内部灌入的场氧化物与所述平展结构接触。更进一步地，所述半导体主体还包括P漏区阱，所述P漏区阱设置在所述N型电流分布区的上方，且所述P+源极区同时贯穿P漏区阱并设置在N-漂移区上。更进一步地，所述P漏区阱与所述栅极接触。更进一步地，所述半导体主体还包括N+源区，所述N+源区设置在所述P漏区阱的上方，且所述P+源极区同时贯穿N+源区并设置在N-漂移区上。更进一步地，所述N+源区与所述栅极接触，且N+源区的上表面与所述平展结构接触。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本方案将快恢复混合型PIN肖特基二极管(MPS)集成在碳化硅MOSFET结构中，对比传统的沟槽型碳化硅MOSFET外接二极管的形式，在不损失碳化硅MOSFET功耗的情况下减少其外围器件的使用数量，并且实现了减少开关损耗的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例MOSFET的横截面示意图；图2为本专利技术实施例MOSFET的横截面且展示了MPS的示意图；图3为本专利技术实施例MOSFET的俯视面示意图；图4为本专利技术实施例MOSFET更加详细的横截面示意图；图5为本专利技术实施例MOSFET展示金属化源极的横截面示意图；图6为本专利技术实施例最优实施方式的MOSFET横截面示意图；图7为本专利技术实施例另一种实施方式的MOSFET横截面示意图。主要元件符号说明金属化源极1，延展结构11，凸起结构12，平展结构13，栅极2，金属化漏极，N-漂移区4，N+缓冲区5，N+源区6，P漏区阱7，N型电流分布区8，P+源极区9，场氧化物10。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。本专利技术通过下述技术方案实现(本实施例所描述的“上表面”、“下表面”、“上方”、“由上到下”等，以附图1、2、4、5中展示的MOSFET摆放方向来定义)，一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，请参见图1为MOSFET的横截面示意图，包括半导体主体，所述半导体主体包括N型区、P+源极区9，所述P+源极区9设置在N型区上，从图1中可以看出P+源极区9的下方部分嵌入N型区设置；所述N型区的下表面覆盖了金属化漏极3；N型区的上表面与P+源极区9的侧面形成沟槽，在所述沟槽内设置了栅极2，且栅极2与所述N型区的上表面接触；所述P+源极区9的上表面覆盖了金属化源极1，且所述金属化源极1具有一体化连接的延展结构11，所述延展结构11贯穿栅极2且与N型区接触，形成如图2所示的虚线框内的肖特基势垒。由于金属化源极1直接与P+源极区9接触，使得虚线框内的肖特基势垒形成P+型区环绕，因此虚线框内形成一种可快恢复，且结合传统PIN二极管与肖特基二极管的混合型PIN肖特基二极管(MPS,MergedPINSchotkky)。本方案将快恢复混合型PIN肖特基二极管(MPS)集成在碳化硅MOSFET结构中，对比传统的沟槽型碳化硅MOSFET外接二极管的形式，在不损失碳化硅MOSFET功耗的情况下减少其外围器件的使用数量，并且实现了减少开关损耗的目的。更进一步的，请继续参见图1或图4，所述N型区包括N+缓冲区5、N-漂移区4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，包括半导体主体，所述半导体主体包括N型区、P+源极区(9)，所述P+源极区(9)设置在N型区上，其特征在于：所述N型区的下表面覆盖了金属化漏极(3)；所述N型区的上表面与P+源极区(9)的侧面形成沟槽，在所述沟槽内设置了栅极(2)，且栅极(2)与所述N型区的上表面接触；所述P+源极区(9)的上表面覆盖了金属化源极(1)，且所述金属化源极(1)具有延展结构(11)，所述延展结构(11)贯穿栅极(2)且与N型区接触。/n
【技术特征摘要】
1.一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，包括半导体主体，所述半导体主体包括N型区、P+源极区(9)，所述P+源极区(9)设置在N型区上，其特征在于：所述N型区的下表面覆盖了金属化漏极(3)；所述N型区的上表面与P+源极区(9)的侧面形成沟槽，在所述沟槽内设置了栅极(2)，且栅极(2)与所述N型区的上表面接触；所述P+源极区(9)的上表面覆盖了金属化源极(1)，且所述金属化源极(1)具有延展结构(11)，所述延展结构(11)贯穿栅极(2)且与N型区接触。
2.根据权利要求1所述的一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，其特征在于：所述N型区包括N+缓冲区(5)、N-漂移区(4)、N型电流分布区(8)，所述N+缓冲区(5)的下表面覆盖了金属化漏极(3)，N+缓冲区(5)的上表面与N-漂移区(4)的下表面接触，N-漂移区(4)的上表面与N型电流分布区(8)的下表面接触，且所述P+源极区(9)贯穿N型电流分布区(8)并设置在N-漂移区(4)上，P+源极区(9)的外侧与N型电流分布区(8)和N-漂移区(4)接触。
3.根据权利要求2所述的一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，其特征在于：所述延展结构(11)贯穿栅极(2)且与N型电流分布区(8)接触。
4.根据权利要求2所述的一种PIN肖特基二极管的碳化硅MOSFET，其特征在于：所述延展结构(11)同时贯穿栅极(2)和N型电流分布区(8)且与N型电流分布区(8)接触。
5.根据权利要求2所述的一种PIN...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱嵩，齐鹏远，李凡，欧阳双，
申请(专利权)人：成都杰启科电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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