具有导电性较高的非穿通型半导体沟道的半导体器件及制造方法技术

技术编号:7147718 阅读:249 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了如下的半导体器件,其中将所述器件中的电流流动约束在整流结(例如,p-n结或金属-半导体结)之间。所述器件提供了非穿通型性能和改进的导电能力。所述器件可以是功率半导体器件,如结型场效应晶体管(VJFET)、静电感应晶体管(SIT)、结型场效应晶闸管或JFET限流器。可以以诸如碳化硅(SiC)等宽带隙半导体制造所述器件。根据一些实施方式,所述器件可以是常关闭型SiC垂直结型场效应晶体管。本发明专利技术还描述了制造所述器件和包括所述器件的电路的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请总体上涉及半导体器件和制造该器件的方法。
技术介绍
在功率转换应用中使用的结型场效应器件中,通常非常希望的是,不仅降低沟道 电阻还提供MOSFET类转换性能。特别地,一旦施加于栅极的阈值电压夹止沟道,则可取的 是该器件可以阻断最大电压或额定电压。此类器件性能需要无穷高的电压阻断增益β。在 结型场效应器件中,较低的沟道电阻和较高的电压阻断增益通常被视为不能并存的器件特 性。例如,在短沟道JFET或SIT中,总器件电阻的沟道分量相对较小,并且电流饱和度与长 沟道JFET结构相比并不明显。但是,电压阻断增益也较小,而阈值电压和阻断最大漏极电 压所需的栅极偏压之间的差异却很大,在一些情况中该差异达到了数十伏(例如,Merrett 等)。另一方面,在能够提供高电压阻断增益的长沟道增强型JFET中,电流过早饱和,而 没有完全利用线性区域中相对较低的通态沟道电阻(例如,Zhao等和Sarmuti等)。 这种问题在功率SiC VJFET的情况中尤其明显。结果,常关闭型转换器件的发展受到削弱。因此,仍存在对具有较低通态沟道电阻和较高电压阻断增益的结型场效应半导体 器件的需求。
技术实现思路
本专本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体器件,所述半导体器件包括:具有第一导电型的半导体材料衬底层;位于所述衬底层上的、具有第一导电型的第一层半导体材料,所述第一层具有与所述衬底层相对的表面;位于所述第一层的所述表面上的、具有第一导电型的半导体材料凸起区域,所述凸起区域包括上表面和第一和第二侧壁;位于所述凸起区域的第一和第二侧壁上的和位于邻近所述凸起区域的所述第一层的上表面上的、具有第二导电型的半导体材料,所述第二导电型不同于所述第一导电型;和位于所述凸起区域的上表面上的、具有第一导电型的第三层半导体材料;其中,所述凸起区域的掺杂浓度为5×1016cm-3~1×1018cm-3;其中,所述凸起区域的所述上表面和所述第一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大卫·C·谢里登
申请(专利权)人:半南实验室公司
类型:发明
国别省市:US

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