[实用新型]平面结构的GCT芯片

说明书

本实用新型公开了一种平面结构的GCT芯片，包括引出阳极的P+发射极、与P+发射极贴合的n+缓冲层、与n+缓冲层相贴合的n漂移区，GCT芯片结构还包括：第一P+区域、第二P+区域及n+发射极，第一P+区域与n漂移区相贴合；第二P+区域与第一P+区域相贴合；n+发射极与第二P+区域连接，n+发射极引出阴极，第二P+区域引出门极，阴极与门极具有高度差，高度差的范围为0‑10μm。

技术领域

本实用新型属于电力半导体器件领域，具体地说，尤其涉及一种平面结构的GCT芯片。

背景技术

IGCT器件是在GTO的基础上发展出的新一代流控型器件，从芯片层面来看，GCT芯片采用了透明阳极技术与缓冲层设计，降低了器件的触发电流水平及导通压降。从门极驱动电路及开通关断机理来看，IGCT采用集成式驱动电路的方式，通过优化线路布局及管壳封装结构等方式，降低换流回路杂散参数到纳亨量级，使得器件关断过程中电流能在很短时间内由阴极全部转换至门极，而后使PNP三极管自然关断。

参照图1，图1为现有GCT芯片结构的示意图。如图1所示，由于门极与阴极之间存在纵向间距，即阴极侧表面存在槽型结构，在进行单元设计时，为保证工艺可行性，横向尺寸h受到约束难以进一步缩短，然而该横向尺寸直接决定GCT单元体内门极电阻，进而影响最大关断电流能力。

因此急需开发一种克服上述缺陷的GCT芯片结构。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种平面结构的GCT芯片，包括引出阳极的P+发射极、与所述P+发射极贴合的n+缓冲层、与所述n+缓冲层相贴合的 n漂移区，其中，所述GCT芯片还包括：

第一P+区域，与所述n漂移区相贴合；

第二P+区域，与所述第一P+区域相贴合；以及

n+发射极，与所述第二P+区域连接，所述n+发射极引出阴极，所述第二 P+区域引出门极，所述阴极与所述门极具有高度差，所述高度差的范围为0 -10μm。

上述的GCT芯片，其中，还包括p基区，所述p基区与所述n漂移区相贴合且位于所述第一P+区域及所述n漂移区之间，所述第一P+区域与所述p基区相贴合。

上述的GCT芯片，其中，所述第二P+区域的厚度与所述n+发射极的厚度相同。

上述的GCT芯片，其中，其特征在于，所述第一P+区域与所述n漂移区的连接处具有波浪形状。

上述的GCT芯片，其中，所述阴极与所述门极位于同一平面。

上述的GCT芯片，其中，所述波浪形结构的中间平面向所述第一P+区域凸起，凸起的高度为小于40μm。

上述的GCT芯片，其中，所述第二P+区域的厚度为1-30μm。

本实用新型针对于现有技术其功效在于：

1、相比于现有GCT芯片结构具备类似的门阴极击穿电压。

2、相比于现有GCT芯片结构通过设计了阴极与门极的高度差增大了横向尺寸的设计空间。

3、相比于现有GCT芯片结构，在同等工艺均匀性条件下具备更强的电流关断能力。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明