宽禁带半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种宽禁带半导体功率器件，包括至少一个元胞结构，元胞结构包括：衬底；宽禁带半导体层，设于衬底之上；若干源极沟槽和栅极沟槽，均平行分布于宽禁带半导体层，且两者间隔设置；源区，设于源、栅极沟槽之间的宽禁带半导体层中；第一源电极，设于源极沟槽内，在源极沟槽侧壁与宽禁带半导体层形成肖特基接触；栅电极，设于栅极沟槽内；栅介质层，包围栅电极；第二源电极，设于第一源电极之上，并与源区形成欧姆接触；电场调整区，设于至少一个第一源电极下方，用于调整源极沟槽间电场线分布；漏电极，设于衬底下表面；其中，源极沟槽在垂直方向上的延伸长度超过栅极沟槽。本发明专利技术能降低宽禁带半导体器件导通损耗和栅介质层击穿风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子，具体涉及一种宽禁带半导体器件。

技术介绍

1、功率半导体器件是电力电子技术的核心组件，对于电力电子系统的能量转换效率有着决定性的影响。理想的功率半导体器件在具有足够高电压阻断能力的同时还需要有尽可能低的导通损耗和开关损耗。在宽禁带半导体mosfet器件中，沟道电阻占比较大，是器件导通损耗的主要来源。另一方面，沟道电阻占比较大使得宽禁带半导体mosfet器件处于反向截止状态时，源漏电场将更多的集中于沟道区域，导致沟道区域的栅介质层击穿风险急剧上升。因此在宽禁带半导体mosfet器件中，沟道电阻优化是器件结构设计的的首要目标。

2、mosfet的沟道电阻可以通过以下公式计算：其中，l为沟道长度，w为沟道宽度，μ为载流子迁移率，cox为单位面积的栅氧电容，vgs为栅源电压，vth为阈值开启电压。根据上述公式，降低mosfet的沟道电阻主要有四种途径：1)降低沟道的长宽比；2)提高沟道载流子的迁移率；3)提高单位面积的栅氧电容；4)提高栅源电压或降低阈值开启电压。在mosfet元胞结构设计中，一般通过途径1降低沟道的长宽比来优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽禁带半导体器件，包括至少一个元胞结构，其特征在于，所述元胞结构包括：

2.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述电场调整区设于所述源极沟槽内，包括：场电极和隔离介质层，所述隔离介质层将所述场电极与宽禁带半导体层物理隔离。

3.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述电场调整区为第二掺杂类型的宽禁带半导体层，设于源极沟槽的下方。

4.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于：所述的宽禁带半导体层为SiC、GaN、AlN、Ga2O3、ZnO、SnO2、金刚石中的一种。

5.根据权利要求2所述的半导...

【技术特征摘要】

1.一种宽禁带半导体器件，包括至少一个元胞结构，其特征在于，所述元胞结构包括：

2.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述电场调整区设于所述源极沟槽内，包括：场电极和隔离介质层，所述隔离介质层将所述场电极与宽禁带半导体层物理隔离。

3.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于，所述电场调整区为第二掺杂类型的宽禁带半导体层，设于源极沟槽的下方。

4.根据权利要求1所述的宽禁带半导体器件，其特征在于：所述的宽禁带半导体层为sic、gan、aln、ga2o3、zno、sno2、金刚石中的一种。

5.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于：所述场电极与宽禁带半导体层的功函数差大于0.3ev。

6.根据权利要求2所述的宽禁带半导体器件，其特征在于：所述场电极的组成材料为多晶硅。

7.根据权利要求6所述的宽禁带半导体器件，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，邓云，唐斌，薛勇，
申请(专利权)人：广州华瑞升阳投资有限公司，
类型：发明
国别省市：