[发明专利]一种具有高K电荷补偿纵向双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应晶体管有效
| 申请号： | 201710866946.X | 申请日： | 2017-09-22 |
| 公开（公告）号： | CN107833922B | 公开（公告）日： | 2020-05-01 |
| 发明（设计）人： | 段宝兴;张琛;袁嵩;吕建梅;赵逸涵;杨银堂 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/06 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人： | 胡乐 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明提出了一种具有高K电荷补偿纵向双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应晶体管(VDMOS)，该器件主要是在器件栅电极下方的漂移区形成电荷补偿层并在侧壁填充高介电常数(High K)介质层。器件关断时电荷补偿层与High K介质层上具有均匀的电场，通过电场调制使得器件的漂移区内电场分布均匀。同时，电荷补偿层与High K介质层共同辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，降低了器件的导通电阻。器件开启时漂移区的侧壁上具有多数载流子积累层，使得器件的导通电阻进一步降低。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 具有 电荷 补偿 纵向 扩散 金属 氧化物 宽带 半导体 场效应 晶体管 | ||
【主权项】：
一种具有高K电荷补偿纵向双扩散金属氧化物宽带隙半导体场效应晶体管(VDMOS)，包括：半导体材料的衬底，兼作漏区；在衬底上外延生长形成漂移区；在漂移区中间刻蚀形成的沟槽；在漂移区上部两边掺杂分别形成的左、右两处基区；在基区上部掺杂形成的源区以及进一步形成的源极；在漏区下表面形成的漏极；其特征在于：所述衬底的材料是宽带隙半导体材料；所述沟槽沿纵向穿过漂移区至漏区；漂移区的长度根据器件的击穿电压要求确定；所述沟槽的侧壁对应于漂移区的纵向范围覆盖High K介质层(4)，覆盖厚度根据器件的击穿电压要求确定；在表面成为High K介质层的沟槽内自下而上依次填充有电荷补偿薄层(12)、阻断层(10)以及电荷补偿主体层(11)，其中电荷补偿主体层(11)占据沟槽纵向范围主体区域；所述电荷补偿主体层(11)与阻断层(10)、阻断层(10)与电荷补偿薄层(12)分别形成PN结，以防止电荷补偿区域内部正向或反向导通；所述电荷补偿主体层(11)和电荷补偿薄层(12)为掺杂类型与漂移区(6)相反的宽带隙半导体材料，所述阻断层(10)为掺杂类型与所述电荷补偿主体层(11)相反的宽带隙半导体材料；所述沟槽的侧壁对应于基区和源区的纵向范围覆盖栅绝缘层(2)，使HighK介质层的两端分别连接器件的栅绝缘层和漏区；由左、右两处栅绝缘层和电荷补偿主体层围成的凹槽内填充为栅极(3)；电荷补偿主体层(11)的上部进行同类型重掺杂以避免栅穿通。
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