[发明专利]一种具有快速关断特性的SOI LIGBT

摘要

本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有快速关断特性的SOI LIGBT。本发明与传统的SOI LIGBT相比，阴极引入连接阴极电位的阴极槽，阴极槽延伸至阴极P阱区以下，且阴极槽在靠近阳极结构一侧与P+体接触区接触，同时在阳极端引入两个高浓度P型掺杂的导电材料的阳极槽结构，导电材料接阳极电位；器件正向导通时，阴极空穴积累槽为器件提供了一条空穴旁路，在阴极槽壁上积累空穴，使器件在大的电流密度下抗闩锁能力更强，提升了器件的抗短路能力。在器件关断时，阴极槽和阳极槽分别提供了抽取空穴和电子的低阻通道，快了存储在漂移区内非平衡载流子的抽取，减小关断时间和关断能量损耗。

主权项

1.一种具有快速关断特性的SOILIGBT，包括自下而上依次层叠设置的P衬底(1)、埋氧层(2)和顶部半导体层；所述的顶部半导体层具有N型漂移区(19)，器件沿N型漂移区(19)横向方向，从一侧到另一侧依次为阴极结构、栅极结构和阳极结构；所述阴极结构包括并列位于N漂移区(19)一侧上层的P阱区(9)和阴极槽(10)，其中P阱区(9)位于靠近阳极结构的一侧；所述P阱区(9)上层具有并列设置的P+体接触区(5)和N+阴极区(6)，其中P+体接触区(5)与阴极槽(10)接触；所述阴极槽(10)由绝缘介质(4)及由绝缘介质(4)包裹的导电材料(3)组成，所述阴极槽(10)的结深大于P阱区(9)的结深；所述导电材料(3)、P+体接触区(5)和N+阴极区(6)共同引出端为阴极；所述栅极结构由绝缘介质(8)及其之上的导电材料(7)共同构成，导电材料(7)的引出端为栅电极；所述绝缘介质(8)与顶部半导体层接触，栅极结构位于部分N+阴极区(6)的上表面、P阱区(9)上表面和部分与N型漂移区(19)上表面；所述阳极结构包括并列位于N型漂移区(19)上层远离阴极结构一侧的场截止层(11)和第一N型掺杂区(18)，其中场截止层(11)位于靠近阴极结构的一侧；所述场截止层(11)上层具有P+阳极区(12)；所述第一N型掺杂区(18)上表面具有两个阳极槽结构(15)和位于阳极槽结构之间的第二N型掺杂区(17)；所述第二N型掺杂区(17)上表面具有N+阳极区(16)；所述阳极槽结构(15)由位于槽内壁的绝缘介质(13)和由绝缘介质(13)包围的P型掺杂的导电材料(14)组成；所述P+阳极区(12)、P型导电材料(14)和N+阳极区(16)的共同引出端为阳极。