[发明专利]结型场效应晶体管

说明书

本发明公开了一种结型场效应晶体管，其栅极下方有一个以上与沟道导电类型相反的阱埋层。本发明通过在结型场效应晶体管的结构中加入阱埋层，将JFET栅下的沟道分为上下几个部分，由于最上端的沟道宽度远小于最下端的沟道宽度，沟道电流经过栅下面时几乎全部分流到最下端沟道，而连接栅极的最上端沟道几乎没有电流，也就没有碰撞电离，没有多子漂移，从而大幅降低了栅极漏电流。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种结型场效应晶体管。

背景技术

结型场效应晶体管(JFET)是采用PN结作为器件的栅控制沟道的开通和截止，当栅上加PN结负偏压，PN结两边耗尽，当沟道被完全耗尽，器件处于沟道夹断状态，器件截止。反之，器件导通。

超高压结型场效应晶体管需要漏端能承受高压，通常利用高压LDMOS的漂移区作为JFET的漂移区承受高压，高压LDMOS的沟道作为JFET的栅，这样既能制作出超高压JFET，又能与高压LDMOS共享光刻版，节约工艺成本。

JFET在导通工作时，沟道有大电流流过，且在沟道区发生碰撞电离，产生大量的电子-空穴对。而在栅与沟道的PN结中存在较高电场，可使得沟道中的多子越过PN结势垒，进入栅，形成栅漏电流。以N型JFET为例，沟道的载流子在由漏端指向源端的横向电场作用下，发生碰撞电离，产生电子-空穴对；沟道的电位高于栅电位，存在由沟道指向栅极的纵向电场，空穴在该电场的作用下漂移到栅极，形成栅极漏电流，如图1、2所示。P型JFET栅极漏电原理与N型JFET一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结型场效应晶体管，它具有高击穿电压和超低栅漏电。

为解决上述技术问题，本发明的结型场效应晶体管，其栅极下方有一个以上与沟道导电类型相反的阱埋层。

较佳的，所述阱埋层位于所述栅极的正下方。

较佳的，所述阱埋层的横向尺寸大于所述栅极的横向尺寸。

较佳的，所述阱埋层下面的沟道区宽度大于阱埋层和栅极之间的沟道区宽度。

本发明通过在结型场效应晶体管的结构中加入阱埋层，将JFET栅下的沟道分为上下几个部分，由于最上端的沟道宽度远小于最下端的沟道宽度，沟道电流经过栅下面时几乎全部分流到最下端沟道，而连接栅极的最上端沟道几乎没有电流，也就没有碰撞电离，没有多子漂移，从而大幅降低了栅极漏电流。

附图说明

图1是N型JFET结构及栅极漏电原理示意图。

图2是TCAD模拟的传统JFET器件电流流向图。

图3是本发明的一种JFET结构示意图。

图4是TCAD模拟的图3的JFET器件电流流向图。

图5是本发明的另一种JFET结构示意图。

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合附图，对本发明详述如下：