[发明专利]具有电荷载流子寿命降低设备的半导体器件

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体器件，诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)，尤其是反向导通IGBT(RC-IGBT)、二极管或MOSFET。

背景技术

RC-IGBT包括栅极端、集电极端(漏极端)以及发射极端(源极端)。RC-IGBT可工作在正向偏压模式，即处于RC-IGBT体区和漂移区之间的内部PN结反向偏压时，以及工作在反向偏压模式中，即所述PN结正向偏压时。在正向偏压模式中，所述RC-IGBT仅在向栅极端施加适当的驱动电压时传导电流，然而在反向偏压模式中时，所述RC-IGBT独立于对栅极端的控制而导通电流。在反向偏压模式中，所述RC-IGBT类似于二极管工作，当RC-IGBT由反向偏压模式，即体二极管导通时，向正偏压模式变换，即体二极管反向偏压时，其会产生反向恢复损耗。本文中变换的含义为由于外部电路，施加至功率器件，例如RC-IGBT，的负载端的电压改变其符号(极性)。

反向恢复损耗还可以出现于双极二极管中当其由正向偏压状态变换为反向偏压状态时，以及在MOSFET中，当集成体二极管由正向偏压状态变换为反向偏压状态时。

发明内容

本发明的根本问题是提供具有降低的反向恢复损耗的半导体器件。

根据权利要求1的半导体器件解决该问题。在所述从属权利要求中披露了特定实施例以及改进。

一个实施例涉及半导体器件。所述半导体器件包括具有至少一个器件单元的单元区，所述至少一个器件单元包括第一导电类型的第一器件区。所述半导体器件进一步包括邻接至少一个器件单元的第一器件区的第二导电类型的漂移区，邻接所述漂移区的第一导电类型的掺杂区，以及配置为用来降低第二导电类型的所述掺杂区中的电荷载流子寿命的电荷载流子寿命降低装置。

附图说明

现将参考附图阐述示例。附图用于解释基本原理，从而仅图示出用于理解基本原理的必要的方面。附图将不是按比例绘制的。附图中相同的附图标记代表相同的结构。

图1图示出了根据第一实施例的包括第一和第二发射极区、漂移区、器件单元以及至少一个寄生器件区的半导体器件的横截面图；

图2图示出了根据第一实施例的寄生器件区的横截面图；

图3图示出了根据第二实施例的寄生器件区的横截面图；

图4图示出了根据进一步实施例的寄生器件区的横截面图；

图5图示出了根据第二实施例的半导体器件的横截面图；

图6图示出了半导体器件的第一水平横截面图；

图7图示出了半导体器件的第二水平横截面图；

图8图示出了根据第三实施例的半导体器件的垂直横截面图；

图9图示出了根据第四实施例的半导体器件的横截面图；

图10图示出了半导体器件的单元区的水平横截面图；

图11图示出了根据进一步实施例的半导体器件的垂直横截面图；

图12图示出了半导体器件的单元区的边缘区的水平横截面图；

图13图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的IGBT的一个实施例的垂直横截面图；

图14更详细地图示出了电荷载流子寿命降低装置的一个实施例；

图15图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的MOSFET的一个实施例的垂直横截面图；

图16图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的双极二极管的一个实施例的垂直横截面图；

图17图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的双极二极管的另一个实施例的垂直横截面图；

图18图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的半导体器件的一个实施例的水平横截面图；

图19图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的半导体器件的另一实施例的水平横截面图；

图20图示出了包括处于半导体主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的半导体器件的进一步实施例的水平横截面图；

图21图示出了包括处于半导体的主体的一个表面区中的电荷载流子寿命降低装置的半导体器件的再另一实施例的水平横截面图；

在下面的详细描述中，对形成其一部分的附图进行参考，并且其中通过举例说明本发明可以在其中实践的特定实施例来示出。

具体实施方式