【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及功率器件领域,更具体而言,涉及可用作功率致动器的功率器件。
技术介绍
已知,在接通时和开关期间,功率致动器必须将功率耗散缩减为最小。为此,为了实现功率致动器,已经存在从双极性晶体管(具有低的开态耗散)和MOS晶体管(在开关期间具有低的耗散)到结合这二者优点的混合部件的发展路径。此外,功率致动器还必须具有高的输入阻抗,并因此由低电压脉冲驱动。因此,已经提出的各种混合解决方案(比如,绝缘栅双极性晶体管-IGBT,MOS控制闸流晶体管-MCT,和发射极切换闸流晶体管-EST),除了在接通时和开关期间的功耗之间表现出不同程度的折衷之外,还已经被设计以能够满足这一要求,并因此通过绝缘栅极电极来驱动。在上述所提出的混合解决方案中,最为通用方案的是IGBT,即使它的特征并非使得它适用于需要高闭锁电压(在不会击穿的情形下,器件所能够承受的最大反向电压)的应用,该闭锁电压通常高于1200V。事实上,在较高的电压时,在接通状态下的功耗变得重要起来;另一方面,为了增加闭锁电压,则需要增加器件的大小,其结果导致成本增加。为了克服上述局限性,已经提出了一些基于闸流晶体管的结构,其在工作期间具有较小的前向电压降Vf,并类似MOSFET驱动,即,具有比如IGBT的控制电压。MCT和EST属于这一类别。但是,上述两个方案都具有较小的反向偏置安全操作区(RBSOA)以及长的关断时间,从而它们的用途仍然限于非常特别的应用领域。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种在开关期间和开态时具有低电压降的功率器件,而且具有低的输入阻抗和高的开关速度。根据本专利技术,提供了一 ...
【技术保护点】
一种功率器件(1),包括:第一导电端子(A);第二导电端子(S);接收用于接通/关断所述器件的控制电压的控制端子(G);以及在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间串联的半导体闸流管(25)和MOSFET晶体 管(26),所述MOSFET晶体管具有连接到所述控制端子的栅极电极(20);其特征在于,第三导电端子(B)连接到所述半导体闸流管(25)和在关断期间从所述半导体闸流管提取电荷。
【技术特征摘要】
1.一种功率器件(1),包括第一导电端子(A);第二导电端子(S);接收用于接通/关断所述器件的控制电压的控制端子(G);以及在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间串联的半导体闸流管(25)和MOSFET晶体管(26),所述MOSFET晶体管具有连接到所述控制端子的栅极电极(20);其特征在于,第三导电端子(B)连接到所述半导体闸流管(25)和在关断期间从所述半导体闸流管提取电荷。2.根据权利要求1的器件,其中,所述MOSFET晶体管(26)是垂直电流流动型的。3.根据权利要求1或2的器件,包括具有第一和第二表面(2、3)的半导体主体,并且包括限定所述第一表面的衬底区(4)、在所述衬底区顶上的第一基区(5)、在所述第一基区顶上的第二基区(6)、在所述第二基区预上并限定所述第二表面(3)的第一导电区(7、8)、通过沟道区(10)从所述第一导电区分隔开的第二导电区(11)、从所述第二表面(3)延伸到所述第一和第二基区(5,6)中之一的深区(12);所述MOSFET晶体管(26)的所述栅极电极(20)布置在所述沟道区域(10)上的所述半导体主体的第二表面上并与之电绝缘;所述第一导电端子(A)连接到所述衬底区(4),所述第二导电端子(S)连接到所述第二导电区(11);所述第三导电端子(B)连接到所述深区(12)。4.根据权利要求3的器件,其中,所述第一导电区由布置在所述第二基区(6)顶上的埋入区(7)、布置在所述埋入区(7)顶上的外延区(8)形成,所述埋入区具有与所述外延区(8)相同的导电类型和不同的导电水平。5.根据权利要求4的器件,其中,所述埋入区(7)具有比所述外延区(8)更大的导电率。6.根据权利要求4或5的器件,其中,所述埋入区(7)具有第一宽度,所述第二基区(6)具有比所述第一宽度大的第二宽度,并且所述深区(12)相对于所述埋入区(7)横向延伸到所述第二基区(6)。7.根据权利要求3到6任一的器件,其中,所述第一导电区(7、8)容纳体区(10),所述体区形成所述沟道区域和容纳所述第二导电区(11);所述深区(12)延伸通过所述第一导电区(7、8)。8.根据权利要求7的器件,其中,所述衬底区(4)、所述第二基区(6)和所述体区(10)是p型的,所述第一基区(5)、所述第一导电区(7、8)和所述第二导电区(11)是N型的。9.一种功率器件(1)的开关方法,所述功率器件(1)包括在第一和第二导电端子(A,S)之间串联的半导体闸流管(25)和MOSFET晶体管(26),所述开关方法包括通过所述MOSFET晶体管的控制端子(G)接通和关断所述功率器件的步骤;其特征在于,所述关断的步骤包括通过第三导电端子(B)...
【专利技术属性】
技术研发人员:西萨尔龙西斯瓦尔,
申请(专利权)人:ST微电子公司,
类型:发明
国别省市:IT[意大利]
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