【技术实现步骤摘要】
一种柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管及制备方法
[0001]本专利技术属于微电子
，具体涉及一种柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管及制备方法。
技术介绍
[0002]近年来节能减排、低碳发展成为主流的发展模式。功率半导体器件是能量生成
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储存
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分配循环中的重要环节，通过提高半导体功率器件的性能成为一种可行的提高能源转换效率方法。其中碳化硅功率半导体器件因为其高压阻断能力、高频开关特性、高温可工作的特点，有望成为下一代主流大功率器件，得到了半导体制造商和研究人员的广泛青睐。
[0003]目前已经出现了商用碳化硅器件，这些器件是替代硅功率器件的理想选择。但是由于碳化硅材料性质的原因，依然有部分成熟的硅功率器件无法使用碳化硅材料制备进行商用。其中碳化硅浮动结JBS二极管作为一种可以打破碳化硅一维极限的功率器件，吸引了业界研究人员的兴趣。
[0004]传统的碳化硅浮动结二极管大大的提高了二极管的耐压性能，但是由于浮动结在反向耐压下向漂移区大大展宽，当偏置电压从反向转为正向时，反向...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管，其特征在于，所述碳化硅浮动结二极管为圆柱型结构，包括：N型衬底(1)、有源区N漂移区(2)、终端区(3)、若干P型浮动结(4)、P型沟道区(5)和若干P型重掺杂区(6)，其中，所述有源区N漂移区(2)位于所述N型衬底(1)上；所述终端区(3)形成在所述有源区N漂移区(2)中且环绕所述若干P型浮动结(4)和所述若干P型重掺杂区(6)；所述若干P型浮动结(4)分布在所述有源区N漂移区(2)的内部且具有相同的深度；所述P型沟道区(5)连接所述若干P型浮动结(4)，且从所述有源区N漂移区(2)的内部延伸至所述有源区N漂移区(2)的表面；所述若干P型重掺杂区(6)分布在所述有源区N漂移区(2)的表层，所述若干P型重掺杂区(6)环绕所述P型沟道区(5)的延伸部分。2.根据权利要求1所述的柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管，其特征在于，所述N型衬底(1)的材料包括碳化硅，掺杂浓度为1
×
10
18
cm
‑3~1
×
10
20
cm
‑3，厚度为50μm~400μm；所述有源区N漂移区(2)的掺杂浓度为1
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10
14
cm
‑3~5
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10
16
cm
‑3，厚度为4μm~40μm。3.根据权利要求1所述的柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管，其特征在于，每个所述P型浮动结(4)的注入离子包括Al，注入能量为10Kev~1000Kev，注入浓度为1
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10
16
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‑3~1
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10
20
cm
‑3，宽度为1μm~5μm；所述若干P型浮动结(4)上表面与所述有源区N漂移区(2)下表面之间的距离为2μm~20μm，所述若干P型浮动结(4)上表面与所述有源区N漂移区(2)上表面之间的距离为2μm~20μm。4.根据权利要求1所述的柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管，其特征在于，所述P型沟道区(5)包括至少一个第一P型沟道子区(51)和第二P型沟道子区(52)，其中，当所述第一P型沟道子区(51)的数量为1个时，所述第一P型沟道子区(51)位于所述有源区N漂移区(2)的内部且连接所述若干P型浮动结(4)，所述第二P型沟道子区(52)从所述第一P型沟道子区(51)的表面延伸至所述有源区N漂移区(2)的表面；当所述第一P型沟道子区(51)的数量为多个时，多个第一P型沟道子区(51)均位于所述有源区N漂移区(2)的内部且均连接所述若干P型浮动结(4)，所述多个第一P型沟道子区(51)相交，所述第二P型沟道子区(52)从所述多个第一P型沟道子区(51)的相交点延伸至所述有源区N漂移区(2)的表面；所述若干P型重掺杂区(6)环绕所述第二P型沟道子区(52)。5.根据权利要求4所述的柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管，其特征在于，当所述第一P型沟道子区(51)的数量为1个时，所述第一P型沟道子区(51)与所述第二P型沟道子区(52)的连接位置位于所述若...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋庆文，李靖域，袁昊，汤晓燕，张玉明，王晨谕，何晓宁，
申请(专利权)人：陕西半导体先导技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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