[發明專利]具有第一和第二功率FET的固態雙向開關

有效

• 申請號: 201310280717.1
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103531634B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: M.菲爾德沃斯;A.毛德
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H03K17/687
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 蔣駿,劉春元

1.?一種固態雙向開關，包括：

彼此反序電連接的第一和第二功率場效應晶體管，所述第一和第二功率場效應晶體管中的每個都包括：

?????源極區域；

?????漏極區域；

?????主體區域，其與所述源極區域形成pn結，并且包括反型溝道區域；

?????漂移區域，其在所述主體區域和所述漏極區域之間，并且包括積累溝道區域；

?????漂移控制區域，其與所述積累溝道區域相鄰，所述積累溝道區域通過所述漂移控制區域可控；以及

?????柵極端子；以及

控制器，其與所述第一和第二功率場效應晶體管的所述柵極端子連接。

2.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中所述第一和第二功率場效應晶體管中的每個都進一步包括與所述主體區域的反型溝道區域相鄰的柵電極和在所述反型溝道區域和所述柵電極之間的柵極電介質，以及在所述漂移控制區域和所述積累溝道區域之間的累積電介質，其中所述柵電極與所述柵極端子電連接。

3.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中所述第一和第二功率場效應晶體管中的每個都進一步包括在所述漂移控制區域和所述積累溝道區域之間的累積電介質，其中所述漂移控制區域與所述柵極端子連接，并且可操作成控制所述反型溝道區域和所述積累溝道區域兩者。

4.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中所述控制器與所述第一和第二功率場效應晶體管的公共節點電連接。

5.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中，所述第一和第二功率場效應晶體管中的每個都被集成在單獨的半導體芯片中。

6.?如權利要求2所述的固態雙向開關，其中

所述第一功率場效應晶體管的所述柵電極和所述漂移控制區域彼此電連接，以及

所述第二功率場效應晶體管的所述柵電極和所述漂移控制區域彼此電連接。

7.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中所述第一和第二功率場效應晶體管的所述源極區域彼此電連接，以形成公共源極節點，并且其中所述控制器包括與所述公共源極節點電連接的參考端子。

8.?如權利要求7所述的固態雙向開關，其中所述控制器包括與所述第一和第二功率場效應晶體管的所述柵極端子電連接的至少一個輸出端子。

9.?如權利要求8所述的固態雙向開關，其中

所述控制器進一步包括第一和第二輸入端子；以及

所述固態雙向開關進一步地包括：

?????第一非線性電壓限制元件，其將所述第一功率場效應晶體管的所述漏極區域與所述控制器的所述第一輸入端子連接；以及

?????第二非線性電壓限制元件，其將所述第二功率場效應晶體管的所述漏極區域與所述控制器的所述第二輸入端子連接。

10.?如權利要求9所述的固態雙向開關，其中所述第一和第二非線性電壓限制元件中的每個都包括：

第一導通類型的源極區域；

所述第一導通類型的漏極區域；

所述第一導通類型的漂移區域，其包括所述第一導通類型的溝道區域，其中所述漂移區域將所述源極區域與所述漏極區域電連接；以及

柵電極，其被布置在所述溝道區域的相對側處，并且可操作成控制所述溝道區域的電阻率。

11.?如權利要求10所述的固態雙向開關，其中

所述第一和第二非線性電壓限制元件的所述柵電極與所述公共源極節點電連接；

所述第一非線性電壓限制元件的所述漏極區域與所述第一功率場效應晶體管的所述漏極區域電連接；

所述第二非線性電壓限制元件的所述漏極區域與所述第二功率場效應晶體管的所述漏極區域電連接；

所述第一非線性電壓限制元件的所述源極區域與所述控制器的所述第一輸入端子電連接；以及

所述第二非線性電壓限制元件的所述源極區域與所述控制器的所述第二輸入端子電連接。

12.?如權利要求1所述的固態雙向開關，其中，所述第一和第二功率場效應晶體管的所述漏極區域彼此電連接，以形成公共漏極節點。

13.?如權利要求12所述的固態雙向開關，其中所述控制器包括與所述公共漏極節點電連接的參考端子。