[发明专利]一种具有两种导电模式的超结MOSFET有效
| 申请号： | 202010005381.8 | 申请日： | 2020-01-03 |
| 公开（公告）号： | CN111180518B | 公开（公告）日： | 2021-03-16 |
| 发明（设计）人： | 陈万军;张兴强;夏云 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/06;H01L29/08;H01L29/423 |
| 代理公司： | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 孙一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 具有 导电 模式 mosfet | ||
1.一种具有两种导电模式的超结MOSFET，其元胞包括阳极结构、耐压层结构、阴极结构、栅极结构以及绝缘介质结构，其中耐压层结构位于阳极结构之上，阴极结构和栅极结构位于耐压层结构之上，绝缘介质结构垂直插入阳极结构、耐压层结构以及阴极结构的中间；
所述阴极结构包括位于耐压层结构上表面的N型载流子存储层(6)，所述N型载流子存储层(6)上表面具有P型阱区(8)，所述P型阱区(8)上表面具有N+阴极区(10)和P+体接触区(9)，且N+阴极区(10)位于P+体接触区(9)两侧，N+阴极区(10)和P+体接触区(9)的共同引出端为阴极(E)；
所述栅极结构为沟槽栅，所述沟槽栅由绝缘介质(11)和位于绝缘介质(11)之中的导电材料(12)构成；所述导电材料(12)的引出端为器件的栅极(G)；所述沟槽栅从器件表面垂直穿过P型阱区(8)和N型载流子存储层(6)后延伸入耐压层结构中，沟槽栅的侧面与N型载流子存储层(6)、P型阱区(8)以及N+阴极区(10)的侧面接触；
所述耐压层结构包括N型漂移区(4)以及P型漂移区(5)，所述P型漂移区(5)与N型漂移区(4)以绝缘介质结构为分界线呈间隔分布，所述P型漂移区(5)以及N型漂移区(4)的上表面与沟槽栅的下表面及侧面以及N型载流子存储层(6)下表面接触，所述P型漂移区(5)与N型漂移区(4)形成超结结构；
所述阳极结构包括P+阳极区(2)、N+阳极区(1)和N型缓冲层(3)，所述N型缓冲层(3)的上表面与N型漂移区(4)以及P型漂移区(5)的下表面相连接，所述P+阳极区(2)以及N+阳极区(1)的上表面与N型缓冲层(3)相连接，所述P+阳极区(2)位于P型漂移区(5)一侧，且横向宽度大于等于P型漂移区(5)的横向宽度，所述N+阳极区(1)位于N型漂移区(4)一侧，且横向宽度小于等于P型漂移区(5)的横向宽度，所述P+阳极区(2)以及N+阳极区(1)的共同引出端为阳极(C)；
所述绝缘介质结构包括绝缘介质(7)，绝缘介质(7)位于N型漂移区(4)以及P型漂移区(5)的垂直分界线处，并沿着垂直分界线处向上依次穿过N型载流子存储层(6)、P型阱区(8)以及P+体接触区(9)，同时沿着垂直分界线处向下穿过N型缓冲层(3)，其下表面与P+阳极区(2)接触；
在正向导通时，当阳极电压较低时，器件工作在单极型导电模式，随着阳极电压升高，器件工作在单极型及双极型共存的导电模式，从而具有两种导电模式。
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