【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率半导体器件结构设计及制造，具体涉及一种低损耗高可靠性的沟槽型功率器件及制备方法。
技术介绍
1、在功率半导体器件中，沟槽栅mosfet相比平面栅结构型器件可以有效缩小元胞尺寸，增加沟道密度，增大沟道迁移率，在降低比导通电阻的同时，用更厚的栅氧化层来提高栅氧可靠性，在新能源汽车、光伏储能等多个领域有着广泛应用。
2、随着器件耐压等级和开关频率的不断提升，传统的沟槽结构面临电场集中、动态损耗增加以及可靠性下降等挑战。通常将屏蔽层引入沟槽底部以降低栅介质层电场强度，但与此同时：引入接地型屏蔽层的器件，其屏蔽层与外延层形成的pn结耗尽层较大，能将从底部金属指向栅极的电场更多转移到耗尽层，在反向阻断状态下能够有效降低栅介质层的电场强度，同时，耗尽层电容与栅介质层电容串联，使栅漏总电容减小，栅电荷减少，开关时间短，从而显著降低开关损耗。然而，在正向导通时，引入的较大耗尽层会导致导通电阻显著增加，进而影响器件的正向导通性能。相比之下，引入浮空型屏蔽层的器件，屏蔽层处于正向电位，与外延层形成的pn结引入的耗尽层较小，在正向...
【技术保护点】
1.一种低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，所述器件包括从下到上顺序设的底部金属(12)、第一导电类型衬底(11)、第一导电类型外延层(10)、多个元胞和顶部金属(1)；
2.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，正向导通时，第二导电类型电位调控区(6)耗尽，第二导电类型屏蔽层(9)不与第二导电类型源区(3)连接接地，表现为浮空屏蔽层；反向阻断时，第二导电类型电位调控区(6)未耗尽，第二导电类型屏蔽层(9)与第二导电类型源区(3)连接接地，表现为接地屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型功率器...
【技术特征摘要】
1.一种低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，所述器件包括从下到上顺序设的底部金属(12)、第一导电类型衬底(11)、第一导电类型外延层(10)、多个元胞和顶部金属(1)；
2.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，正向导通时，第二导电类型电位调控区(6)耗尽，第二导电类型屏蔽层(9)不与第二导电类型源区(3)连接接地，表现为浮空屏蔽层；反向阻断时，第二导电类型电位调控区(6)未耗尽，第二导电类型屏蔽层(9)与第二导电类型源区(3)连接接地，表现为接地屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，所述第二导电类型电位调控区(6)的掺杂浓度高于第二导电类型体区(5)，使器件处于栅极充电过程中完成米勒平台充电前，第二导电类型屏蔽层(9)处于接地状态。
4.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型功率器件，其特征在于，所述衬底(11)、半导体外延层(10)、第一导电类型源区(4)、第二导电类型源区(3)、第二导电类型体区(5)、第二导电类型屏蔽层(9)和第二导电类型电位调控区(6)分别具有第一离子掺杂浓度、第二离子掺杂浓度、第三离子掺杂浓度、第四离子掺杂浓度、第五离子掺杂浓度、第六离子掺杂浓度和第七离子掺杂浓度；
5.根据权利要求1所述的低损耗高可靠性的沟槽型...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏家行，何静，樊祥瑞，刘斯扬，孙伟锋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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