一种高驱动能力的MOSFET器件及其驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高驱动能力的MOSFET器件，包括：源极、栅极、P型沟道、P屏蔽层、P型基区、P型半导体区域、N型半导体区域、导电衬底层、N型漂移层和漏极；源极与P型基区电气连接，P型基区通过P型半导体区域、N型半导体区域形成PN结构；栅极位于器件顶部，通过绝缘氧化物层与P型沟道隔离，P型沟道位于栅极下方，与源极相连；P屏蔽层位于P型沟道下方，电气连接于P型沟道，以增强器件的场效应控制能力；N型漂移层位于器件底部，与漏极相连，用于支持高电压操作并降低导通损耗。通过P+屏蔽层电位可调的MOSFET器件，P+屏蔽层电位的自动调整，既能显著降低氧化层电场又能够保证较低的导通电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子，尤其涉及一种高驱动能力的mosfet器件及其驱动电路。

技术介绍

1、mosfet 作为单极型功率器件，与同等电压量级双极型功率器件相比具有更高的开关速度和更低的开关损耗，这使得mosfet 可以在更高的工作频率下保持更高的效率。随着 sic 材料质量和制备工艺技术的不断完善，mosfet 产品从 2010 年进入市场以来，已在光伏逆变，铁路牵引逆变器，不间断电源端，电动汽车等场景中使用。

2、mosfet 在应用中常需要使用 pn 结体二极管进行续流，但体二极管在双极导通时会产生 sic 双极退化效应，降低了器件的可靠性；同时，由于 sic 禁带较宽的特点，器件体二极管的开启电压较高，因此器件的续流损耗较高；另一方面，由于 sic 高的临界击穿电场和高的介电常数， mosfet 栅氧化层在阻断状态面临着电场过高的问题，该问题在槽栅 sic mosfet中尤为严重。

3、因此，急需一种高驱动能力的mosfet器件及其驱动电路。

技术实现思路

1、本专利技术提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高驱动能力的MOSFET器件，其特征在于，包括：源极、栅极、P型沟道、P屏蔽层、P型基区、P型半导体区域、N型半导体区域、导电衬底层、N型漂移层和漏极；

2.根据权利要求1所述的一种高驱动能力的MOSFET器件，其特征在于，包括：在P型沟道下方引入P屏蔽层，通过P型沟道将P屏蔽层与P源极相连，以形成场效应结构，该场效应结构与两侧的增强型导电通道共同作用，实现对电流的控制。

3.根据权利要求1所述的一种高驱动能力的MOSFET器件，其特征在于，当器件工作在导通状态时，栅极接正压，促使增强型导电通道反型导通，同时场效应结构的沟道夹断，此时，P屏蔽层电位由栅极控...

【技术特征摘要】

1.一种高驱动能力的mosfet器件，其特征在于，包括：源极、栅极、p型沟道、p屏蔽层、p型基区、p型半导体区域、n型半导体区域、导电衬底层、n型漂移层和漏极；

2.根据权利要求1所述的一种高驱动能力的mosfet器件，其特征在于，包括：在p型沟道下方引入p屏蔽层，通过p型沟道将p屏蔽层与p源极相连，以形成场效应结构，该场效应结构与两侧的增强型导电通道共同作用，实现对电流的控制。

3.根据权利要求1所述的一种高驱动能力的mosfet器件，其特征在于，当器件工作在导通状态时，栅极接正压，促使增强型导电通道反型导通，同时场效应结构的沟道夹断，此时，p屏蔽层电位由栅极控制而抬高，p屏蔽层电位的抬高使漂移区中的耗尽层回缩，增大正向电流的导通面积，提高器件的导通能力。

4.根据权利要求3所述的一种高驱动能力的mosfet器件，其特征在于，器件导通状态下，p屏蔽层通过栅电容与栅极连接，通过 pn 结耗尽电容以及体二极管 d1与漏极连接，通过势垒二极管以及体二极管 d1串联沟道电阻与源极连接；

5.根据权利要求1所述的一种高驱动能力的mosfet器件，其特征在于，包括：当器件工作在阻断状态时，栅极接负压或与源极共电位，场效应晶体管沟道保持导通状态，此时 p屏蔽层与源极共电位，器件通过 p屏蔽层与漂移区形成的体二极管d1承担阻断电压的功能，通过 p型基区与漂移区形成的体二极管d2辅助承担电压。

6.一种高驱动能力的mosfet驱动电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，高苗苗，
申请(专利权)人：深圳市冠禹半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：