[發明專利]基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構

無效

• 申請號: 201110241746.8
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102412297A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李琦;左園
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，包括有源層(4)，外延層(8)，襯底電極(9)和襯底層(11)，其特征是，所述外延層(8)一側與有源層(4)相連，另一側與襯底層(11)相連；有源層(4)位于外延層(8)的上方，襯底電極區(13)與襯底層(11)相連。

2.根據權利要求1所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，其特征是，襯底層(11)可采用低摻雜襯底，在襯底層背面離子注入形成襯底電極區(13)，在襯底電極區(13)上制作金屬電極(9)；襯底層也可采用高摻雜襯底，可直接在襯底背面制作金屬電極。

3.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，其特征是，襯底層(11)、外延層(8)和有源層(4)之間相鄰層的雜質電荷類型相反，當襯底層(11)摻雜為n型時，外延層(8)摻雜為p型，有源層(4)為n型；當襯底層(11)摻雜為p型時，外延層(8)摻雜為n型，有源層(4)為p型。

4.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，其特征是，襯底電極(9)上所加的偏置電壓應保證襯底層(11)和外延層(8)所構成的pn結處于反偏狀態，當襯底層(11)為n型時，襯底電壓相對地為正電壓；當襯底層(11)為p型時，襯底電壓相對地為負電壓。

5.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的埋層硅基功率器件結構，其特征是，在溝道區下方形成p型埋層(10)，p型埋層(10)與溝道區(7)、外延層(8)和有源層(4)相連；p型埋層(10)的電荷類型與溝道區(7)的電荷類型相同，與外延層(8)的電荷類型相同，與有源層(4)的電荷類型相反。

6.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的D-RESURF硅基功率器件結構，其特征是，在有源層(4)中部形成表面離子注入區(10)，表面離子注入區(10)的電荷類型與有源層(4)電荷類型相反；表面離子注入區(10)位于有源層(4)上表面，與有源層(4)相連。

7.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，可以結合功率器件表面終端技術形成多種器件結構，這樣的終端技術包括：場限環技術、場板技術、RESURF技術、double?RESURF技術、橫向變摻雜技術和Superjunction結構等。

8.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，包括通常功率器件的所有結構組成部分，其特征是，它還具有這樣的器件包括：橫向雙擴散場效應晶體管、橫向絕緣柵雙極型功率晶體管、PN二極管和橫向晶閘管等常見功率器件。

9.根據權利要求1或2所述的基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，其特征是，器件的整體材料包括有源層、電極區、外延層，埋層和襯底層等，可以是硅，碳化硅，砷化鎵或者鍺硅，其導電類型可以是n型或p型。