[发明专利]高压半导体功率开关器件

摘要

本发明公开了一种三端子高压达林顿双极型晶体管功率开关器件，其包括:两个高压双极型晶体管，两者的集电极连接在一起作为集电极端子,第一高压双极型晶体管的基极作为基极端子,第一高压双极型晶体管的发射极连接到第二高压双极型晶体管的基极(内部基极),并且第二高压双极型晶体管的发射极作为发射极端子；二极管,其正极连接到所述内部基极(第一高压双极型晶体管的发射极,或第二高压双极型晶体管的基极)，并且其负极连接到所述基极端子。类似地，可以通过将前述的开关器件的第一高压双极型晶体管替换为高压MOSFET来形成三端子MOSFET/双极型晶体管混合高压开关器件。

主权项

1.一种单片三端子高压达林顿双极型功率开关半导体集成电路，其具有基极端子和发射极端子，并包括：第一和第二高压双极型晶体管，其具有多个基极区，所述基极区具有阱，并且每个基极区具有基极，所述第一和第二高压双极型晶体管的衬底作为共集电极并且作为所述集成电路的位于背面的集电极端子；两个半导体阱区，其掺杂类型与所述衬底相反并且作为所述高压双极型晶体管的基极区；在所述高压双极型晶体管的基极区内的高掺杂密度的半导体电极，其类型与衬底相同并处在所述基极区内，并作为所述高压双极型晶体管的发射极；其中所述第一高压双极型晶体管的基极作为所述功率开关集成电路的所述基极端子；所述第一高压双极型晶体管的发射极连接至所述第二高压双极型晶体管的基极，所述第一高压双极型晶体管的发射极或所述第二高压双极型晶体管的基极用作内部基极；所述第二高压双极型晶体管的发射极作为所述功率开关集成电路的所述发射极端子；以及二极管，其具有正极和负极，所述正极连接至所述内部基极并且所述负极连接于所述功率开关集成电路的所述基极端子；其中所述二极管是连接成二极管形式的双极型晶体管，并包括：集电极，其作为在所述高压双极型晶体管的所述衬底上的阱，该阱的掺杂类型与所述衬底相反；基极，其在集电极阱内部，其掺杂类型与所述集电极阱相反，并通过相同类型的高掺杂电极与其他组件互连；发射极，对于普通二极管其作为与集电极相同类型的半导体，或对于肖特基二极管其作为势垒金属硅化物；并且所述基极和集电极的端子相互连接并作为所述二极管的所述负极，同时所述发射极作为所述二极管的所述正极。