[发明专利]具有集成的肖特基二极管的功率晶体管

权利要求书

1. 一种半导体器件，包括：

集成在宽带隙半导体衬底中的晶体管和肖特基二极管；以及

超结结构，包括在晶体管的源极和本体下方且在肖特基二极管的肖特基金属区下方在宽带隙半导体衬底中形成的n型和p型半导体材料的交替区，

其中，形成在晶体管的本体中的沟道区和肖特基金属区通过宽带隙半导体衬底的n型半导体材料互连，而不被超结结构的p型区中断，

其中，互连沟道区和肖特基金属区的n型半导体材料包括超结结构的n型区。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，宽带隙半导体衬底是SiC衬底。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，晶体管是具有设置在形成在宽带隙半导体衬底中的多个沟槽中的栅极电极的沟槽栅极晶体管。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，晶体管是具有设置在宽带隙半导体衬底上方并与宽带隙半导体衬底绝缘的栅极电极的平面栅极晶体管。

5. 一种半导体器件，包括：

多个器件单元，形成在宽带隙半导体衬底中，每个器件单元包括晶体管结构和肖特基二极管结构；以及

超结结构，包括形成在宽带隙半导体衬底中的第一导电类型和第二导电类型的交替区，

其中，对于每个晶体管结构，晶体管结构的沟道区和肖特基二极管结构中的相邻一个的肖特基金属区通过第一导电类型的宽带隙半导体材料互连，而不被超结结构的第二导电类型的区中的任何区中断，第一导电类型的宽带隙半导体材料包括超结结构的第一导电类型的区中的一个或多个。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，晶体管结构是条形形状的，并且其中，超结结构的第一导电类型的区是条形形状的。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，超结结构的第一导电类型的条形形状区与条形形状晶体管结构平行地伸展。

8. 根据权利要求7所述的半导体器件，其中，对于每个条形形状晶体管结构：

条形形状晶体管结构的源极区被沿着条形形状晶体管结构的长度的肖特基二极管结构中的至少一个中断；以及

超结结构的第一导电类型的条形形状区中的单个一个设置在条形形状晶体管结构的源极区下方，并且互连条形形状晶体管结构的沟道区和至少一个肖特基二极管结构的肖特基金属区，而不被超结结构的第二导电类型的区中的任何区中断。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，对于每个条形形状晶体管结构：

肖特基二极管结构中的至少一个横向邻接条形形状晶体管结构；

条形形状晶体管结构的源极区沿着条形形状晶体管结构的长度不中断伸展，并且通过栅极沟槽与至少一个横向邻接肖特基二极管结构的肖特基金属区分离；

超结结构的第二导电类型的条形形状区中的第一个被插入在源极区与至少一个横向邻接肖特基二极管结构的肖特基金属区之间；

超结结构的第一导电类型的条形形状区中的第一个设置在源极区下方；

超结结构的第一导电类型的条形形状区中的第二个设置在至少一个横向邻接肖特基二极管结构的肖特基金属区下方；以及

超结结构的第一导电类型的条形形状区中的第一个和第二个互连条形形状晶体管结构的沟道区和至少一个横向邻接肖特基二极管结构的肖特基金属区，而不被超结结构的第二导电类型的区中的第一个中断。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，超结结构的第二导电类型的区中的第一个是条形形状的。

11.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，超结结构的第一导电类型的条形形状区横断于条形形状晶体管结构伸展。