申请/专利权人：电子科技大学;电子科技大学广东电子信息工程研究院

申请日：2021-07-21

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN113555424B

主分类号：H01L29/739

分类号：H01L29/739;H01L29/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.26#授权;2021.11.12#实质审查的生效;2021.10.26#公开

摘要：本发明属于功率半导体器件技术领域，涉及一种自适应低损耗功率器件。本发明主要特征在于：具有阳极绝缘介质槽和在阳极自适应MOS结构。正向导通时，阳极端自适应MOS结构处于关闭状态，器件导通时不会出现snapback现象；同时阳极端绝缘介质槽可以缓解N+阳极区对器件空穴注入效率的影响。器件关断过程中，随着阳极电压逐步上升，多段分布的P‑body区与N+阳极区形成的多沟道自适应地开启，可加速漂移区内存储的电子抽取，有利于加快器件关断速度并降低关断损耗。器件正向阻断时，阳极自适应MOS开启，提供泄漏电流释放路径，防止寄生PNP晶体管触发，改善器件耐压特性。相比于传统SOILIGBT，本发明进一步优化了器件关断损耗与正向导通压降之间的折中关系。

主权项：1.一种自适应低损耗功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠设置的P衬底1、埋氧层2和N漂移区3；沿器件横向方向，所述N漂移区3的上层从一侧到另一侧依次具有阴极结构、栅极结构和阳极结构；所述阴极结构包括P阱区4、P+体接触区5和N+阴极区6；所述P阱区4位于N漂移区3上层一端，所述P+体接触区5和所述N+阴极区6相互接触并列位于P阱区4上表面远离N漂移区3的一端，且所述N+阴极区6在靠近N漂移区3的一侧，P+体接触区5和N+阴极区6表面共同引出阴极电极；所述栅极结构为平面栅结构，由绝缘介质71及其之上的导电材料81共同构成，导电材料81的引出端为栅电极；所述绝缘介质71一端覆盖于N+阴极区6的部分上表面和P阱区4的上表面，另一端覆盖于部分N漂移区3的上表面；其特征在于，所述阳极结构包括N缓冲层9、P+阳极区10、绝缘介质槽73和自适应MOS结构；所述N缓冲层9位于N漂移区3上层另一端，沿器件横向方向，所述N缓冲层9上表面从一侧到另一侧依次具有P+阳极区10、绝缘介质槽73和自适应MOS结构，且所述P+阳极区10位于N缓冲层9上表面靠近N漂移区3一侧，P+阳极区10与绝缘介质槽73之间被N缓冲层9隔离；所述自适应MOS结构包括P-body区11、N+阳极区12、绝缘介质72和位于绝缘介质72上表面的导电材料82；所述P-body区11位于N缓冲层9上层远离N漂移区3的一侧，且在器件纵向方向上呈多段分布；所述N+阳极区12位于P-body区11上层且不与N缓冲层9接触；绝缘介质72位于N缓冲层9远离N漂移区3一侧的上表面，且绝缘介质72的边沿与绝缘介质槽73远离P+阳极区10一侧的边沿有交叠；绝缘介质72与P-body区11完全接触、与N+阳极区12部分接触；所述P+阳极区10、导电材料82和N+阳极区12表面共同引出阳极电极。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学;电子科技大学广东电子信息工程研究院 一种自适应低损耗功率器件

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