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高低结多子电导调制功率MOSFET器件制造技术

技术编号:9781730 阅读:188 留言:0更新日期:2014-03-18 03:01
高低结多子电导调制功率MOSFET器件是在常规功率MOSFET的P-基区与N-漂移区之间插入一个掺杂浓度比N-区高得多之N层的改进型功率MOSFET器件。这N层与N-层构成具有多子注入功能的N/N-高低结。器件处于开态时,漏极电压恰好给该高低结施加正偏,它驱使静态时在N-区形成的电子积累层中的高密度电子和N层中的高密度电子同时向低掺杂浓度的N-漂移区注入,实现对N-漂移区的多子电导调制,降低中、高压功率MOSFET的导通电阻。采用窄元胞间距结构能够避免因插入高浓度N层引起的击穿电压的下降。给出了多种沟槽栅结构和一种平面栅结构的高低结多子电导调制功率MOSFET器件的器件结构和制作工艺。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
高低结多子电导调制功率MOSFET器件
本专利属于半导体功率开关器件领域,尤其与具有电导调制效应的中、高压功率MOSFET器件有关。
技术介绍
功率MOSFET和 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)是当前应用最广泛的两类电压控制型(也称电压驱动型)功率开关器件,它们用高输入阻抗的MOS栅控制大电流的流动,它们的专利技术被认为是功率开关器件(也称为电力电子器件)领域的重大革命。在这两类功率开关器件中,导通电阻(它决定导通损耗)、耐压、开关速度(开关频率)是最重要的三个关键电参数。在低压(耐压约100伏以下)功率器件中,导通电阻主要由沟道电阻决定;在中压(耐压约100~1000伏),尤其是高压(耐压超过1000伏)功率器件中,导通电阻主要由掺杂浓度极低且厚度很厚的高阻漂移区的电阻决定。因此,为了降低中、高压功率MOSFET和IGBT器件的器件导通电阻,重点是在不明显降低耐压和速度的前提下,设法尽力提高漂移区的电导率(降低高阻漂移区的电阻)。电导率由载流子密度和载流子迁移率决定,改变迁移率很困难,而提高载流子密度容易得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类高低结多子电导调制功率MOSFET器件,由MOSFET元胞(101),N/N?高低结(102),N?漂移区(103),以及器件衬底(104)四部分组成;其结构特征是它在由MOSFET元胞(101),N?漂移区(103),以及器件衬底(104)三部分组成的常规功率MOSFET器件的P?基区(2)与N?漂移区(3)之间插入一个掺杂浓度比N?漂移区掺杂浓度高得多但低于沟道区(7)中峰值浓度的N层(6),它与N?漂移层构成具有多子注入功能的N/N?高低结J4;当器件处于开态工作时,漏极电压恰好使N/N?高低结J4处于正偏,它驱使静态时形成的的高浓度电子积累层(19)中的可动电子和N层(6)中的高浓...

【技术特征摘要】
1.一类高低结多子电导调制功率MOSFET器件,由MOSFET元胞(101),N/K高低结(102),N_漂移区(103),以及器件衬底(104)四部分组成;其结构特征是它在由MOSFET元胞(101),N—漂移区(103),以及器件衬底(104)三部分组成的常规功率MOSFET器件的P-基区(2)与N—漂移区(3)之间插入一个掺杂浓度比N—漂移区掺杂浓度高得多但低于沟道区(7)中峰值浓度的N层(6),它与N—漂移层构成具有多子注入功能的N/N—高低结J4;当器件处于开态工作时,漏极电压恰好使N/N—高低结J4处于正偏,它驱使静态时形成的的高浓度电子积累层(19)中的可动电子和N层(6)中的高浓度可动电子同时向N—漂移区(3)注入,增大N—漂移区(3)的电导率,实现对N—漂移区的多子电导调制,降低N—漂移区的导通电阻,从而降低中、高压功率MOSFET的总导通电阻。2.根据权利要求1所述的高低结多子电导调制功率MOSFET器件,其特征是所说的组成该器件之MOSFET元胞(101)部分的元胞,是沟槽栅结构的UMOS元胞,或是平面栅结构的DMOS元胞。3.根据权利要求2所述的高低结多子电导调制功率MOSFET器件,其特征是组成该器件之MOSFET元胞(101)部分的UMOS元胞或DMOS元胞的总体,是全部由有效元胞构成,或是由一部分有效元胞(MR)和一部分用绝缘层覆盖而不与源电极相连的假元胞(DR)的组合构成。4.根据权利要求2所述的高低结多子电导调制功率MOSFET器件,其特征是组成该器件之UMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员:王立模
申请(专利权)人:王立模
类型:实用新型
国别省市:

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