[發明專利]柵控二極管、電池充電組件和發電機組件

有效

• 申請號: 201310212006.0
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103456778A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: D.阿勒斯;D.博納特;L.博魯基;M.聰德爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;李浩

1.一種柵控二極管，包括：

第一導電類型的源極區域和漏極區域，該源極區域直接毗鄰第一表面并且該漏極區域直接毗鄰半導體管芯的相對的第二表面，該漏極區域包括在半導體管芯的外延層中形成的漂移區域；

與第一導電類型相反的第二導電類型的基極區域，該基極區域被提供在漏極區域和源極區域之間；并且其中

該漏極區域包括多個調節區域，該調節區域直接毗鄰基極區域其中之一且分別布置在相應基極區域和該第二表面之間，并且具有的凈摻雜劑濃度為在毗鄰調節區域的漂移區域的部分中的凈摻雜劑濃度的至少兩倍。

2.根據權利要求1的柵控二極管，其中調節區域中的凈摻雜劑濃度為在毗鄰調節區域的漂移區域的部分中的凈摻雜劑濃度的至少十倍。

3.根據權利要求1的柵控二極管，其中在相應一個基極區域中在與第一表面正交的垂直方向上的凈摻雜劑濃度的梯度是最陡峭的部分中，該調節區域毗鄰該基極區域。

4.根據權利要求1的柵控二極管，還包括柵電極以及分別位于基極區域其中之一和柵電極其中之一之間的柵極電介質。

5.根據權利要求4的柵控二極管，其中該基極區域與該源極區域和柵電極電連接。

6.根據權利要求1的柵控二極管，其中該漏極區域包括襯底層，該襯底層的凈摻雜劑濃度為漂移區域中的凈摻雜劑濃度的至少十倍。

7.根據權利要求6的柵控二極管，其中該漂移區域將該襯底層與該調節區域分離。

8.根據權利要求1的柵控二極管，其中該基極區域分別包括基極接觸區域，該基極接觸區域直接毗鄰該第一表面，并且基極接觸區域中的凈摻雜劑濃度為在基極接觸區域之外的基極區域的部分中的凈摻雜劑濃度的至少十倍。

9.根據權利要求8的柵控二極管，其中該調節區域分別直接毗鄰基極接觸區域其中之一。

10.根據權利要求8的柵控二極管，其中該第二表面和該基極接觸區域之間的距離小于該第二表面和在基極接觸區域之外的基極區域的部分之間的距離。

11.根據權利要求1的柵控二極管，其中該基極區域分別包括阱注入區域和基極延伸區域，該基極延伸區域形成于阱注入區域和第二表面之間并且直接毗鄰阱注入區域，并且基極延伸區域中的凈摻雜劑濃度不低于毗鄰基極延伸區域的阱注入區域的部分中的凈摻雜劑濃度。

12.根據權利要求1的柵控二極管，還包括在基極區域和漂移層之間在垂直方向上延伸的第一導電類型的第一柱以及在該垂直方向上延伸并且與該基極區域連接的第二導電類型的第二柱，其中該調節區域在第二柱的垂直方向上形成并且直接毗鄰該第二柱。

13.根據權利要求1的柵控二極管，還包括：

第一電極層，其通過接觸結構與源極區域、基極區域和柵電極電連接；

電介質層，其毗鄰該第一表面并且分離該第一電極層和該漏極區域；以及

第二電極層，其直接毗鄰第二表面。

14.根據權利要求13的柵控二極管，還包括：

基底，其適于壓裝到二極管載板的開口中并且包括具有第一平坦表面的底座部分；

帶頭部引線，其包括具有第二平坦表面的頭部以及引線部；并且其中

該第一電極層被焊接到第一和第二平坦表面其中之一，并且第二電極層被焊接到第一和第二平坦表面其中另一個。

15.一種電池充電組件，其包括布置在用于輸入交流電壓的輸入端子和用于輸出經整流電池充電電壓的輸出端子之間的負載路徑中的柵控二極管。

16.根據權利要求15的電池充電組件，其中該柵控二極管包括半導體管芯，該半導體管芯包括第一導電類型的源極區域和漏極區域以及第二導電類型的基極區域，該第二導電類型與第一導電類型相反，該基極區域被提供在源極和漏極區域之間且分離源極和漏極區域，并且源極區域、本體區域和柵電極彼此電連接。