一种逆阻型集成门极换流晶闸管制造技术

本发明专利技术涉及一种逆阻型集成门极换流晶闸管，包括阴极梳条、阴极电极、门极电极、阳极电极，该逆阻型集成门极换流晶闸管中心对称布满阴极梳条，门极接触区位于器件中心、中间或边缘位置，器件最外圈是终端区。轴向从上到下依次包括：阴极电极、阴极N+掺杂区、门极电极、P基区、N‑衬底区、阳极P+掺杂区和阳极电极，本发明专利技术在一个芯片上串联集成了门极换流晶闸管与二极管，使器件数量减少，功耗降低，总成本下降，同时提高系统可靠性，本发明专利技术正反向能够耐受高电压，正向通过大电流，门极控制器件开通、关断。

【技术实现步骤摘要】
一种逆阻型集成门极换流晶闸管
本专利技术涉及一种全控型功率半导体开关器件的结构，尤其是涉及一种逆阻型集成门极换流晶闸管的结构。
技术介绍
电流源型变流器具有拓扑结构简单、短路特性好、满足四象限运行、输入/输出波形质量高等特点，已广泛应用于中压大功率传动和可再生能源系统。电流源型变流器换流需使用逆阻型开关器件。目前市场上实用的中压大功率电流源型变流器开关器件大多采用门极换流晶闸管与二极管串联压接使用。但两个器件串联使用，功耗较大，成本较高。目前电力电子器件主要是硅基材料，其制作过程都是在硅单晶为衬底的基础上进行加工制造的。通过对硅单晶进行掺杂，形成具有不同特性的半导体层，从而实现器件功能。掺杂剂主要分为两类：杂质电离时，能够施放电子而产生导电电子，并形成正电中心，称它们为施主杂质或N型杂质，如磷，砷和锑。另一类杂质电离时，能够接受电子而产生导电空穴，并形成负电中心，称它们为受主杂质或P型杂质，如硼，铝，镓和铟。大功率半导体器件的掺杂剂常用磷、硼、铝和镓。通常在表示杂质类型符号“N”和“P”后添加“-”或“+”表示掺杂的轻重程度。如“N-”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆阻型集成门极换流晶闸管，整体呈圆饼状，其特征在于：包括阴极梳条(1)、阴极电极(4)、门极电极(5)、阳极电极(9)，所述阴极梳条(1)为圆角矩形且纵向呈环状中心对称布满在器件表面，所述阴极梳条(1)顶部设有阴极电极(4)，所述器件表面最外侧一圈为终端区(11)，所述终端区(11)内阴极梳条(1)间隙在器件表面设有门极电极(5)，门极接触区(3)位于器件中心、中间或边缘位置，在门极电极(5)表面设有保护材料(12)，只有门极接触区(3)与门极进行电连接；所述阴极梳条(1)内部为阴极N+掺杂区(2)，器件纵向从上到下依次包括：阴极电极(4)、阴极N+掺杂区(2)、门极电极(5)、P基区...

【技术特征摘要】
1.一种逆阻型集成门极换流晶闸管，整体呈圆饼状，其特征在于：包括阴极梳条(1)、阴极电极(4)、门极电极(5)、阳极电极(9)，所述阴极梳条(1)为圆角矩形且纵向呈环状中心对称布满在器件表面，所述阴极梳条(1)顶部设有阴极电极(4)，所述器件表面最外侧一圈为终端区(11)，所述终端区(11)内阴极梳条(1)间隙在器件表面设有门极电极(5)，门极接触区(3)位于器件中心、中间或边缘位置，在门极电极(5)表面设有保护材料(12)，只有门极接触区(3)与门极进行电连接；所述阴极梳条(1)内部为阴极N+掺杂区(2)，器件纵向从上到下依次包括：阴极电极(4)、阴极N+掺杂区(2)、门极电极(5)、P基区(6)、N-衬底区(7)、阳极P+掺杂区(8)和阳极电极(9)，所述阴极电极(4)在阴极N+掺杂区(2)上表面，门极电极(5)在P基区(6)上表面，阳极电极(9)在阳极P+掺杂区(8)下表面，所述阴极梳条(1)侧面设有无机保护膜(10)。


2.如权利要求1所述的一种逆阻型集成门极换流晶闸管，其特征在于：所述阴极电极(4)、门极电极(5)、阳极电极(9)材料均为铝或铝、钛等多金属合金，厚度为10～30um。


3.如权利要求1所述的一种逆阻型集成门极换流晶闸管，其特征在于：所述阴极N+掺杂区(2)杂质为磷，掺杂浓度为1×1017～1×1021cm-3，深度为10～30um，所述阴极N+掺杂区(2)从表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰瀛，范晓波，吴飞鸟，杨俊艳，张婷婷，
申请(专利权)人：西安派瑞功率半导体变流技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61