一种高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构制造技术

发明专利技术涉及MOS半导体技术领域，且公开了一种高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构，包括漏极、半导体外延层、金属源极、栅极；所述半导体外延层包括衬底层、扩散层、P阱层以及重掺杂N阱层；其中，扩散层包括低掺杂N体区一和载流子存储层；相邻所述轻掺杂P阱层一之间的半导体外延层表面区域刻蚀有沟槽结构；所述沟槽结构的内表面通过离子注入形成有P型掺杂区；所述P型掺杂区的内部腔体内通过沉积形成介质层。本发明专利技术在SiC MOSFET器件的JFET区内引入沟槽结构，沟槽侧壁和底部注入P型杂质形成P型掺杂区域，槽内填充SiO2等介质材料，沟槽结构将栅氧界面处的强电场转移至JFET区底部位置，大幅降低薄栅氧中的电场强度，从而提升SiC MOSFET器件抗单粒子栅穿能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mos半导体，更具体的说是一种高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构。

技术介绍

1、碳化硅(silicon carbide)高压功率器件较传统的硅器件具有更加优异的电热学性能，可以在更苛刻的环境下正常工作，因此在光伏发电、电动汽车和航天航空等领域有着广泛应用前景。对于航空航天领域而言，功率器件除了要满足高压、大功率、高频和低损耗的需求，还必须具有良好的抗辐射能力。

2、对于高压sic功率器件，抗辐射加固是一大难点问题。当前的sic功率器件往往在不到1/3阻断电压和let不高于10mev.cm2/mg的时候就会发生单粒子烧毁，远远低于理论预期。单粒子辐射通常涉及到器件内部非常复杂的电热耦合响应，当重离子轰击进入功率器件内的时候，沿运动轨迹产生大量的电子-空穴对，这些电子-空穴对在电场作用下发生漂移运动，在器件内部形成极大的瞬时电流，部分电子和空穴还会累积在器件两端，从而重构器件内部的电场，导致器件局部发生强电场击穿，如单粒子栅穿。

3、此外，这种大量电子-空穴运动和强电场耦合作用在器件内部形成的瞬时大电流和瞬时温升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构，其特征在于，包括漏极(1)、半导体外延层、金属源极(6)、栅极(8)；

2.根据权利要求1所述的高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构，其特征在于：单个所述MOS元胞中，其介质层(10)位于栅极(8)的正下方。

3.根据权利要求1所述的高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构，其特征在于：所述介质层(10)由SiO2、SiN、Al2O3材料构成。

4.根据权利要求1所述的高压SiC MOSFET栅下抗辐射加固结构，其特征在于：所述P阱层中仅重掺杂P阱层(12)与金属源极(6)欧姆接触。

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【技术特征摘要】

1.一种高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构，其特征在于，包括漏极(1)、半导体外延层、金属源极(6)、栅极(8)；

2.根据权利要求1所述的高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构，其特征在于：单个所述mos元胞中，其介质层(10)位于栅极(8)的正下方。

3.根据权利要求1所述的高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构，其特征在于：所述介质层(10)由sio2、sin、al2o3材料构成。

4.根据权利要求1所述的高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构，其特征在于：所述p阱层中仅重掺杂p阱层(12)与金属源极(6)欧姆接触。

5.根据权利要求1所述的高压sic mosfet栅下抗辐射加固结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭芳，李明坤，焦硕沛，张雪恰，张静，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：