[发明专利]横向绝缘栅双极晶体管

权利要求书

1.一种N沟道横向绝缘栅双极晶体管，包括：

半导体衬底(1、30、40)；

漂移层(2)，该漂移层(2)具有N导电类型并且设置在所述半导体衬底(1、30、40)上；

集电极区域(4)，该集电极区域(4)为P导电类型并且设置在所述漂移层(2)的第一表面部分中；

沟道层(6)，该沟道层(6)为P导电类型并且设置在所述漂移层(2)的远离所述集电极区域(4)的第二表面部分中；

发射极区域(7)，该发射极区域(7)为N导电类型并且具有比所述漂移层(2)高的杂质浓度，并且该发射极区域(7)设置在所述沟道层(6)的第一表面部分中且具有在所述沟道层(6)的终止部分内部终止的端部；

栅极绝缘膜(10)，该栅极绝缘膜(10)设置在沟道区域上，所述沟道区域由所述沟道层(6)的位于所述发射极区域(7)和所述漂移层(2)之间的第二表面部分提供；

栅电极(11)，该栅电极(11)设置在所述栅极绝缘膜(10)上；

集电极电极(12)，该集电极电极(12)与所述集电极区域(4)电耦合；以及

发射极电极(13)，该发射极电极(13)与所述发射极区域(7)和所述沟道层(6)电耦合，

其中所述集电极区域(4)包括具有高杂质浓度的高杂质浓度区域(4a)和杂质浓度比所述高杂质浓度区域(4a)低的低杂质浓度区域(4b)，并且

其中所述集电极电极(12)与所述高杂质浓度区域(4a)欧姆接触并且与所述低杂质浓度区域(4b)肖特基接触。

2.根据权利要求1所述的横向绝缘栅双极晶体管，

其中所述集电极电极(12)包括阻挡金属(12a)，该阻挡金属(12a)夹置在所述集电极电极(12)和所述低杂质浓度区域(4b)之间，并且

其中所述阻挡金属(12a)与所述低杂质浓度区域(4b)肖特基接触。

3.根据权利要求2所述的横向绝缘栅双极晶体管，

其中所述阻挡金属(12a)具有4.9eV或者更低的功函数。

4.根据权利要求1所述的横向绝缘栅双极晶体管，

其中所述低杂质浓度区域(4b)的较低杂质浓度被设置为3×10¹⁸cm^-3或更低。

5.根据权利要求1所述的横向绝缘栅双极晶体管，进一步包括：

N导电类型缓冲层(5)，该N导电类型缓冲层(5)设置在所述漂移层(2)的第三表面部分中以包围所述集电极区域(4)，并且该N导电类型缓冲层(5)具有在1×10¹⁵cm^-3和1×10¹⁸cm^-3之间的范围内的杂质浓度。

6.根据权利要求5所述的横向绝缘栅双极晶体管，

其中所述N导电类型缓冲层(5)具有在4×10¹⁶cm^-3和1×10¹⁸cm^-3之间的范围内的杂质浓度。

7.根据权利要求5所述的横向绝缘栅双极晶体管，

其中所述低杂质浓度区域(4b)的较低杂质浓度高于所述缓冲层(5)的N导电类型杂质浓度。

8.根据权利要求1到7中的任意一项所述的横向绝缘栅双极晶体管，其中：

将设置在所述集电极电极(12)和所述高杂质浓度区域(4a)之间的欧姆接触的面积定义为S_i；

将设置在所述集电极电极(12)和所述低杂质浓度区域(4b)之间的肖特基接触的面积定义为S_e；并且

将肖特基接触面积与欧姆接触面积的比值S_e/S_i设置为处在3到50之间的范围内。