[发明专利]带有MOSFET和低正向电压的等效二极管增强型JFET的半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种带有集成的金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)和等效二极管增强型场效应管(JFET)的半导体器件芯片，其特征在于，包括：

第一导电类型的较低的公共半导体衬底区(CSSR)；

一个位于公共半导体衬底区顶部的MOSFET器件区，具有：

公共半导体衬底区作为其MOSFET漏极区；

至少一个第二导电类型的MOSFET本体区、一个MOSFET栅极区和一个第一导电类型的MOSFET源极区位于MOSFET漏极区顶部；以及

一个等效二极管增强型JFET(DCE-JFET)器件区位于公共半导体衬底区顶部，具有：

公共半导体衬底区作为其等效二极管增强型JFET漏极区；

至少两个第二导电类型的等效二极管增强型JFET栅极区位于等效二极管增强型JFET漏极区顶部，并沿公共半导体衬底区的一个主平面横向相互分开一个等效二极管增强型JFET的栅极间距；

至少一个第一导电类型的等效二极管增强型JFET源极区位于公共半导体衬底区顶部以及等效二极管增强型JFET栅极区之间，其中等效二极管增强型JFET源极区短接至等效二极管增强型JFET栅极区；以及

公共半导体衬底区将MOSFET器件漏极区串联到等效二极管增强型JFET器件的漏极区。

2.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，所述的半导体器件芯片还包括：

两个传导节点端子-S和端子-D；其中：

一个连接到MOSFET源极区，作为端子-S；以及

一个与所述的等效二极管增强型JFET栅极区和等效二极管增强型JFET源极区相接触，作为端子-D。

3.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，等效二极管增强型JFET栅极区的导电水平、等效二极管增强型JFET栅极区之间以及等效二极管增强型JFET源极区下方的等效二极管增强型JFET通道区的导电水平以及等效二极管增强型JFET栅极间距都在它们各自预设水平上配置，从而使等效二极管增强型JFET器件作为一个等效二极管增强型JFET，具有相当低的正向电压Vf以及相当低的反向漏电流，其中所述的Vf比PN结二极管的Vf低得多，而所述的反向漏电流可以和PN结二极管的反向漏电流相比拟。

4.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，选取MOSFET本体区的掺杂材料、浓度和深度，使它们与等效二极管增强型JFET栅极区相同；并且

选取MOSFET源极区的掺杂材料、浓度和深度，使它们与等效二极管增强型JFET源极区相同。

5.权利要求2所述的半导体器件芯片，其特征在于，选取MOSFET顶部源极电极和顶部栅极电极的材料和厚度，使它们与顶部等效二极管增强型JFET电极相同。

6.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，所述的MOSFET栅极区配置成沟槽栅极，向下延伸到MOSFET本体区和公共半导体衬底区中。

7.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，所述的MOSFET栅极区配置成平面栅极，位于MOSFET本体区上方，将MOSFET源极区桥接至公共半导体衬底区。

8.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，公共半导体衬底区包括一个较低导电率的第一导电类型的上层，位于一个较高导电率的第一导电类型的下部衬底层上方。

9.权利要求1所述的半导体器件芯片，其特征在于，所述的第一导电类型为P-型，所述的第二导电类型为N-型，所述的半导体器件芯片制成一个P-通道器件。

10.权利要求1所述的半导体器件芯片，其中所述的第一导电类型为N-型，所述的第二导电类型为P-型，所述的半导体器件芯片制成一个N-通道器件。

11.一种电池充电电路，其特征在于，包括：

一个电池，具有一个第一电池端和一个第二电池端；

一个电池充电源极，具有一个第一充电端和一个第二充电端，第一充电端连接到第一电池端上；

一个串联MOSFET和增强型JFET，将第二充电端桥接至第二电池端，其中配置增强型JFET，使它的JFET源极短接至它的JFET栅极，从而作为一个反向闭锁二极管，具有比PN结二极管更低的正向电压降。