[实用新型]功率器件IGBT

说明书

本实用新型提供一种功率器件IGBT，包括：衬底；位于衬底的第一表面的有源区；位于衬底的第一表面和第二表面之间的漂移区；位于衬底的第二表面的集电区，其中，漂移区连接有源区和集电区；集电区包括交替划分的第一区域和第二区域，其中，第一区域的面积大于第二区域的面积，第一区域和第二区域的导电类型不同。本实用新型的功率器件IGBT，能够在器件正向导通时，提前产生0.7V的压降，提前促使P+N结的正向导通，使第一区域空穴注入漂移区，形成电导调制，降低器件的压降；在器件关断期间，通过第二区域通道可以提供大量电子进入漂移区，加大漂移区非平衡载流子的复合，减少IGBT器件关断拖尾电流，进而减小器件的关断损耗。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率器件IGBT。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是在 MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)结构基础上，在背面有一层P+层，这层P+层在器件正向导通时向器件漂移区注入大量的少数载流子空穴，使漂移区发生电导调制效应，从而大大降低了导通电阻，使器件同时具有单极性器件和双极性器件的优点，并且驱动电路简单，控制电路功耗和成本低，通态压降低，器件自身损耗小，适合高压大电流应用。但是，由于IGBT器件在正向导通过程中，形成电导调制，电压必须大于背面PN结的正向导通压降0.7V以上，才有大量的少数载流子空穴注入，在漂移区形成电导调制，参与导电，在IGBT关断时，由于少数载流子不能快速复合和抽取，关断过程中会有拖尾电流，造成关断损耗过大，特别是在高频应用时，导致IGBT功耗太大。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种功率器件IGBT，能够在器件正向导通时，提前产生0.7V的压降，提前促使P+N结的正向导通，使第一区域空穴注入漂移区，形成电导调制，降低器件的压降；在器件关断期间，通过第二区域通道可以提供大量电子进入漂移区，加大漂移区非平衡载流子的复合，减少IGBT器件关断拖尾电流，进而减小器件的关断损耗。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种功率器件IGBT，包括：衬底；位于所述衬底的第一表面的有源区；位于所述衬底的第一表面和第二表面之间的漂移区；位于所述衬底的第二表面的集电区，其中，所述漂移区连接所述有源区和所述集电区；所述集电区包括交替划分的第一区域和第二区域，其中，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积，所述第一区域和所述第二区域的导电类型不同。

具体地，所述第一区域为P+区，所述第二区域为N沟道区。

具体地，通过光刻技术将所述集电区分割成多个P+区，相邻两个P+区之间具有所述N沟道区。

具体地，所述N沟道区的宽度在0.1μm～1μm之间，所述N沟道区的深度在0.2μm～5μm之间，所述N沟道区的电阻率在1ohm.cm～200ohm.cm之间。

具体地，所述有源区包括：发射极、P阱区和绝缘介质层。

具体地，所述衬底为硅基材料。

具体地，所述衬底为宽禁带半导体材料SiC。

进一步地，上述的功率器件IGBT，还包括：位于所述漂移区底部与所述集电极之间的缓冲层。

本实用新型的有益效果：