【技术实现步骤摘要】
一种超结MOS器件
本专利技术涉及功率半导体器件
,具体涉及到一种超结MOS器件。
技术介绍
垂直功率MOS场效应管(VDMOS)因其具有开关速度快、开关损耗低、栅极易驱动、驱动功率小、输入阻抗高、频率响应好和利于大规模集成等优点,被广泛应用于各种电力电子系统。但是VDMOS器件始终存在“硅限”瓶颈,即器件的导通电阻始终与击穿电压的2.5次方成比例,这严重影响了功率VDMOS在高压下工作。而陈星弼院士另辟蹊径,提出了超结结构,通过在VDMOS漂移区通过引入PN柱交替排列,将导通电阻始终与击穿电压的关系由2.5次方减小到1.3次方,使相同高压条件下器件的导通功耗降低。但是,在超结结构内存在一个体二极管,如图1所示,它是由P+欧姆接触区、P体区、P柱区、N柱区、N缓冲层和N+漏区构成的体二极管,在其工作时将起到反向并联续流二极管的作用。在这个体二极管处于导通状态时,大量过剩载流子贮存在N柱区中,使超结MOSFET具有很多的反向恢复电荷;体二极管处于反向恢复状态时,横向PN结的存在会使这些载流子迅速排出,这就造成了反 ...
【技术保护点】
1.一种超结MOS器件,其特征在于:从下至上依次包括漏极金属层(11)、重掺杂第二类导电类型半导体漏区(9)、中等掺杂第二类导电类型半导体缓冲层(13)、轻掺杂第二类导电类型半导体柱区(8)、中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)、源极金属层(1);/n中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)上表面的栅极绝缘氧化层(2)内部设有多晶硅栅电极(3),中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)的左右两侧为中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5),中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5)的内部上表面设有重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(4)和重掺杂第二类导电类型 ...
【技术特征摘要】
1.一种超结MOS器件,其特征在于:从下至上依次包括漏极金属层(11)、重掺杂第二类导电类型半导体漏区(9)、中等掺杂第二类导电类型半导体缓冲层(13)、轻掺杂第二类导电类型半导体柱区(8)、中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)、源极金属层(1);
中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)上表面的栅极绝缘氧化层(2)内部设有多晶硅栅电极(3),中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)的左右两侧为中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5),中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5)的内部上表面设有重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(4)和重掺杂第二类导电类型半导体源区(6);所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(6)和中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)之间为中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5),多晶硅栅电极(3)与中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5)之间、多晶硅栅电极(3)和中等掺杂第二类导电类型半导体JFET区(12)之间都通过栅极绝缘氧化层(2)相隔离;所述多晶硅栅电极(3)与源极金属层(1)之间通过栅极绝缘氧化层(2)相隔离;所述重掺杂第二类导电类型半导体源区(6)上表面与源极金属层(1)、栅极绝缘氧化层(2)接触;所述重掺杂第一类导电类型半导体欧姆接触区(4)上方与源极金属层(1)接触;
轻掺杂第二类导电类型半导体柱区(8)的左右两侧为轻掺杂第一类导电类型半导体柱区(7),所述轻掺杂第一类导电类型半导体柱区(7)位于中等掺杂第一类导电类型半导体体区(5)下表面、中等掺杂第二类导电类型半导体缓冲层(13)上表面;
所述中等掺杂第二类导电类型半导体缓冲层(13)中具有至少两个重掺杂第一类导电类型岛区(10);所述重掺杂第二类导电类型半导体漏区(9)中具有与重掺杂第一类导电类型岛区(10)相同数量的沟槽区,所述沟槽区穿透重掺杂第二类导电类型半导体漏区(9)并到达中等掺杂第二类导电类型半导体缓冲层(13),沟槽区与重掺杂第一类导电类型岛区(10)相接触;所述漏极金属(11)通过填充上述沟槽区与重掺杂第一类导电类型岛区(10)之间形成欧姆接触;所述第一类导电类型岛区(10)的侧面和顶部被轻掺杂第二类导电类型半导体区(14)包围。
2.一种超结MOS器件,其特征在于:从下至上依次包括漏极金属层(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员:任敏,李长泽,马荣耀,张新,郑芳,张雪璠,李泽宏,张波,
申请(专利权)人:电子科技大学,无锡华润华晶微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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