[發明專利]具有復合區的半導體器件

有效

• 申請號: 201410764738.5
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104716169B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: J·G·拉文;R·巴布斯克;P·坎沙特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/40;H01L29/861;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

一種半導體器件包括在半導體主體中的漂移區。電荷載流子轉移區與該半導體主體中的漂移區形成pn結。控制結構在去飽和周期期間將復合區電連接至漂移區，并且在去飽和期間以外使復合區與漂移區斷開連接。在去飽和周期期間復合區減少在漂移區中的電荷載流子等離子，并且減少反向恢復損耗，從而不產生不利的阻斷特性。

技術領域

本發明屬于半導體領域，尤其涉及一種具有復合區的半導體器件。

背景技術

如半導體二極管、IGFETS(絕緣柵場效應晶體管)和IGBTS(絕緣柵雙極型晶體管)的半導體器件包括pn結。當pn結被正向偏置時，移動電荷載流子充滿pn結兩側上的半導體區域。這些區域中的至少一個被形成為漂移區，該漂移區具有相對低的雜質濃度并且沿電流流向具有相對大的延伸，當pn結從正向偏置切換成反向偏置時，該電荷載流子可形成電荷載流子等離子，該電荷載流子等離子必須從漂移層中被移除。將電荷載流子等離子從漂移區移除被稱為反向恢復，并且有助于半導體器件的動態開關損耗。亟需提供具有提升的開關特性的半導體器件。

發明內容

一個實施例涉及半導體器件，該半導體器件包括在半導體主體中的漂移區。電荷載流子轉移區與該半導體主體中的漂移區形成pn結。控制結構在去飽和周期期間將復合區電連接至漂移區，并且在去飽和期間以外使復合區與漂移區斷開連接。

另一個實施例涉及包括漂移區的可控半導體二極管，該漂移區在半導體主體中。電荷載流子轉移區與該半導體主體中的漂移區形成pn結。控制結構在去飽和周期期間將復合區電連接至漂移區，并且在去飽和期間以外使復合區與漂移區斷開連接。

另一實施例涉及絕緣柵雙極型晶體管，該絕緣柵雙極型晶體管包括在半導體主體中的漂移區。電荷載流子轉移區與該半導體主體中的漂移區形成pn結。控制結構在去飽和周期期間將復合區電連接至漂移區，并且在去飽和期間以外使復合區與漂移區斷開連接。

通過閱讀下面的具體實施方式和參看附圖，本領域的技術人員將能認識到其他的特征和優點。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發明的進一步理解，并且附圖被包括在本說明書中并構成本說明書的一部分。附圖說明了本發明的實施例，并且和具體實施方式一起用于解釋本發明的原理。通過參考下面的具體實施方式，能更好地理解并將容易領會其他的實施例和預期優點。

圖1A是用于說明實施例的方面的具有主體pn結的半導體器件的部分的示意性剖視圖；

圖1B是根據實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及垂直pn結；

圖1C是根據實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及水平pn結；

圖2A是依照實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及半導體二極管；

圖2B是依照實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及IGFET；

圖2C是依照實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及IGBT；

圖2D是依照實施例的半導體器件的部分的示意性剖視圖，該實施例涉及RC-IGBT(反向導通IGBT)；

圖3A是根據實施例的半導體二極管的半導體主體的示意性平面圖，該實施例提供均勻分布的緊密去飽和單元；

圖3B是根據實施例的半導體二極管的半導體主體的示意性平面圖，該實施例提供條狀形狀的去飽和單元；

圖3C是根據實施例的半導體二極管的半導體主體的示意性平面圖，該實施例提供柵格狀的去飽和單元；

圖3D是根據實施例的半導體二極管的半導體主體的示意性平面圖，該實施例提供非均勻分布的緊密去飽和單元；