[发明专利]半导体装置以及使用该半导体装置的电力变换装置

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于：

将电源、开关功率器件、续流二极管串联连接；

上述续流二极管具有肖特基结，具有作为肖特基二极管动作的区域和pn结，并且具有作为pn二极管动作的区域；

该半导体装置具有进行控制的单元，该进行控制的单元进行控制，使得电流在上述续流二极管中正向流动时，至少pn二极管动作，而在上述续流二极管反向恢复时，主要是肖特基二极管动作。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

上述进行控制的单元是绝缘栅。

3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：

上述绝缘栅与上述开关功率器件的门信号同步，该门信号在将开关功率器件从断开切换到接通之前，控制上述续流二极管的上述绝缘栅，以从至少在上述pn二极管中正向流动电流的动作模式切换到以上述肖特基二极管为主地流动电流的动作模式。

4.如权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于：

上述绝缘栅与上述开关功率器件的门信号同步，该门信号在将开关功率器件从接通切换到断开之前，控制续流二极管的上述绝缘栅，使得至少上述pn二极管正向地流动电流。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

上述续流二极管具有：

半导体基体，具有一对主表面；

第1导电型的第1半导体层，在该半导体基体的一个主表面露出；

第2导电型的第2半导体层，在上述半导体基体的另一个主表面露出并且与上述第1半导体层相接；

肖特基电极，位于上述半导体基体的另一个主表面，与上述第1半导体层相接并形成肖特基结；

绝缘栅，跨过上述第2导电型的第2半导体层和上述肖特基电极；

阳极电极，与上述肖特基电极低电阻地电连接；以及

阴极电极，与上述第1半导体层低电阻地接触。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于：

在上述肖特基电极与上述第1半导体层之间，具有浓度比上述第2半导体层的杂质浓度低的第2导电型的第3半导体层。

7.如权利要求1～4中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

上述续流二极管具有：

半导体基体，具有一对主表面；

第1导电型的第1半导体层，在该半导体基体的一个主表面露出；

第2导电型的第2半导体层，在上述半导体基体的另一个主表面露出并且与上述第1半导体层相接；

肖特基电极，位于上述半导体基体的另一个主表面，与上述第1半导体层相接并形成肖特基结；

第2导电型的第4半导体层，在上述肖特基电极的与上述第2半导体层相对的一侧，设置在与上述第1半导体层之间；

绝缘栅，至少跨过该第4半导体层和上述第2半导体层；

阳极电极，与上述肖特基电极低电阻地电连接；以及

阴极电极，与上述第1半导体层低电阻地接触。

8.如权利要求7所述的半导体装置，其特征在于：

在上述肖特基电极与上述第1半导体层之间，具有浓度比上述第2半导体层的杂质浓度低的第2导电型的第5半导体层。

9.如权利要求5～8中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

通过对上述绝缘栅的栅电极施加负电压，将上述肖特基电极与上述第2半导体层电连接。

10.如权利要求1～4中任意一项所述的半导体装置，其特征在于：

上述续流二极管具有：

半导体基体，具有一对主表面；

第1导电型的第1半导体层，在该半导体基体的一个主表面露出；

第2导电型的第2半导体层，在上述半导体基体的另一个主表面露出并且与上述第1半导体层相接；

第1导电型的第6半导体层，形成在该第2半导体层内；

进行短路的单元，将该第6半导体层与上述第2半导体层电气短路；

肖特基电极，位于上述半导体基体的另一个主表面，与上述第1半导体层相接并形成肖特基结；

绝缘栅，跨过该肖特基电极、上述第2半导体层和上述第6半导体层；

阳极电极，与上述肖特基电极低电阻地电连接；以及

阴极电极，与上述第1半导体层低电阻地接触。