[发明专利]MOSFET以及电力转换电路

摘要

本发明的MOSFET100，包括：具有超级结结构117的半导体基体110；以及经由栅极绝缘膜124后被形成在半导体基体110的第一主面侧上的栅电极126，其特征在于：在以超级结结构117中规定深度位置的深度x为横轴，以超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，将MOSFET关断后超级结结构117耗尽时的，超级结结构117中规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线。根据本发明的MOSFET，即便栅极周围的电荷平衡存在变动，也能够将关断后的开关特性的变动减小至比以往更小的水平。

主权项

1.一种MOSFET，包括：具有由n型柱形区域以及p型柱形区域构成的超级结结构的半导体基体；以及经由栅极绝缘膜形成在所述半导体基体的第一主面侧的栅电极，其特征在于：在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述超级结结构中规定深度位置的深度x为横轴，以将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，以下公式(1)中所示的，所述超级结结构中所述规定深度位置上的平均正电荷密度p(x)为纵轴时，该平均正电荷密度p(x)展现为上凸的向右上扬的曲线，在以将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第一主面侧的耗尽层的表面中最深的深度位置为基准，并且将所述MOSFET关断后所述超级结结构中耗尽层扩展至最大时的所述第二主面侧的耗尽层的表面中最浅的深度位置的深度定为a时，x＝0时的该平均正电荷密度p(0)的值为负数，并且，x＝a时的该平均正电荷密度p(a)的值为正数，由表示该平均正电荷密度p(x)的曲线、x＝0的直线以及所述横轴所包围的区域的面积，与由表示该平均正电荷密度p(x)的曲线、x＝a的直线以及所述横轴所包围的区域的面积相等。【公式1】(在公式(1)中，w_n(x)表示所述n型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度，N_d(x)表示将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述n型柱形区域中所述规定深度位置上正电荷的平均密度，w_p(x)表示所述p型柱形区域中所述规定深度位置上的宽度，N_a(x)表示将所述MOSFET关断后所述超级结结构耗尽时的，所述p型柱形区域中所述规定深度位置上负电荷的平均密度，q表示基本电量，w表示满足w_n(x)+w_p(x)＝2w的正常数)。