一种多介质槽注入增强低功耗功率器件制造技术

本发明专利技术属于功率半导体技术领域，公开了一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，在漂移区内引入多个介质槽组构成辅助槽栅，辅助槽栅与主栅短接。正向导通时，多个介质槽组在周围聚集的电子以及其形成的窄台面共同作用下，电导调制效应被增强，实现低正向导通压降；在器件关断过程中，随着栅压的下降，多个介质槽组周围聚集的电子提前消失，电导调制减弱，漂移区内过剩载流子减小，实现器件快关断和低关断损耗；在阻断状态下，介质槽组在漂移区内引入电场峰值，优化器件表面电场，增加器件耐压。本发明专利技术不增加工艺复杂度，实现低导通压降、低关断损耗和高耐压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率半导体，涉及一种多介质槽注入增强低功耗功率器件。

技术介绍

1、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, igbt)作为电子电力器件的典型代表，兼具双极型器件的导通电压低、通态电流大以及单极型器件输入阻抗大、驱动功率小等优点，目前已被广泛应用于新能源汽车、轨道交通、航空航天等高新
soi基ligbt由于采用介质隔离，其具有泄漏电流小、寄生电容小等优势。此外，ligbt便于集成，是单片功率集成芯片的核心元器件。

2、ligbt低导通压降得益于导通时漂移区内的电导调制效应，然而，电导调制效应使得器件关断时存在拖尾电流，导致其关断速度减慢，关断损耗增加，限制ligbt的高频应用；因此，导通压降和关断损耗的矛盾仍是ligbt的基本问题。为降低ligbt器件导通压降，阴极工程中常见的技术手段为注入增强(injection enhanced)技术和载流子存储层(carrierstored layer, cs)技术，其思路是在阴极引入空穴势垒结构，导致空穴无法被抽走而在阴极附近聚集，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠P衬底、绝缘介质埋层和N型漂移区；沿器件横向方向自左向右依次为阴极结构、主栅极结构、漂移区结构和阳极结构；所述阴极结构包括P阱区、P+体接触区、N+阴极区和阴极导电材料；所述P阱区位于N型漂移区上部，所述P+体接触区和N+阴极区相互接触，并列位于P阱区上表面远离N型漂移区的一端，且所述N+阴极区在靠近N型漂移区的一侧，P+体接触区在远离N型漂移区的一侧；P+体接触区和N+阴极区上表面共同引出阴极导电材料为阴极；所述阳极结构由N型缓冲层、P+阳极区和阳极导电材料共同构成；所述P+阳极区位于N型缓冲层内上表面；P+阳极...

【技术特征摘要】

1.一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠p衬底、绝缘介质埋层和n型漂移区；沿器件横向方向自左向右依次为阴极结构、主栅极结构、漂移区结构和阳极结构；所述阴极结构包括p阱区、p+体接触区、n+阴极区和阴极导电材料；所述p阱区位于n型漂移区上部，所述p+体接触区和n+阴极区相互接触，并列位于p阱区上表面远离n型漂移区的一端，且所述n+阴极区在靠近n型漂移区的一侧，p+体接触区在远离n型漂移区的一侧；p+体接触区和n+阴极区上表面共同引出阴极导电材料为阴极；所述阳极结构由n型缓冲层、p+阳极区和阳极导电材料共同构成；所述p+阳极区位于n型缓冲层内上表面；p+阳极区上表面的阳极导电材料引出端为阳极；所述主栅极结构由栅介质层及其之上的多晶硅材料和主栅极导电材料共同构成，主栅极导电材料的引出端为栅极；

2.根据权利要求1所述的一种多介质槽注入增强低功耗功率器件，其特征在于，每个所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨可萌，李孟杨，张凌云，潘浩宇，郭宇锋，李曼，姚佳飞，张珺，陈静，张茂林，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：