[發明專利]浮空柵-漏復合場板垂直型電力電子器件

有效

• 申請號: 201710198912.8
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107170799B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 毛維;石朋毫;叢冠宇;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/336;H01L29/772
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

1.一種浮空柵-漏復合場板垂直型電力電子器件，包括:襯底(1)、漂移層(2)、孔徑層(3)、兩個對稱的電流阻擋層(4)、溝道層(6)、勢壘層(7)和鈍化層(15)，勢壘層(7)上的兩側淀積有兩個源極(12)，兩個源極(12)下方通過離子注入形成兩個注入區(11)，源極之間的勢壘層上外延有帽層(8)，帽層(8)兩側刻有兩個臺階(9)，帽層上面淀積有柵極(10)，襯底(1)下面淀積有肖特基漏極(13)，鈍化層(15)完全包裹在除肖特基漏極(13)底部以外的所有區域，兩個電流阻擋層(4)之間形成孔徑(5)，其特征在于：

所述兩個電流阻擋層(4)，采用由第一阻擋層(41)和第二阻擋層(42)構成的二級階梯結構，且第一阻擋層(41)位于第二阻擋層(42)的外側；

所述鈍化層(15)，是由若干層絕緣介質材料自下而上堆疊而成，該鈍化層兩側制作有浮空柵-漏復合場板(14)；

所述浮空柵-漏復合場板(14)，每一側均由一個柵場板、一個漏場板、多個柵浮空場板和多個漏浮空場板構成；

該多個柵浮空場板，自下而上依次為第一柵浮空場板、第二柵浮空場板至第M柵浮空場板，第一柵浮空場板、第二柵浮空場板至第M柵浮空場板，均為浮空型場板，且相互之間相互獨立；柵場板與柵極(10)電氣連接，M根據器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數；

該多個漏浮空場板，自下而上依次為第一漏浮空場板、第二漏浮空場板至第Q漏浮空場板，第一漏浮空場板至第Q漏浮空場板為浮空型場板，且相互之間相互獨立；漏場板與肖特基漏極(13)電氣連接，Q根據器件實際使用要求確定，其值為大于等于1的整數。

2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于第一阻擋層(41)的厚度a為0.5～3μm，寬度c為0.2～1μm，第二阻擋層(42)的厚度b為0.3～1μm，寬度d為1.4～3.4μm，且滿足a>b。

3.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，漏場板、第一漏浮空場板、第二漏浮空場板至第Q漏浮空場板的厚度相等，均表述為L₁；寬度相同，均表述為D₁，L₁為0.5～3μm，D₁為0.5～6μm。

4.根據權利要求1所述的器件，其特征在于同一側的漏場板及Q個漏浮空場板，均相互平行，且相鄰兩個場板之間絕緣介質材料的厚度，即相鄰兩個場板之間的間距S_i不同，且自下而上依次增大，第一漏浮空場板與漏場板的垂直間距S₁的范圍為0.1～1.5μm，i為整數，Q≥i≥1。

5.根據權利要求1所述的器件，其特征在于同一側的漏場板及各個漏浮空場板均相互平行，且距離漂移層(2)的水平距離T₁均相等，T₁為0.2～0.6μm，漏場板下邊緣與襯底(1)下邊緣水平對齊。

6.根據權利要求1所述的器件，其特征在于同一側的柵場板及各柵浮空場板均相互平行，且距離漂移層(2)的水平距離T₂相等，T₂滿足關系：d<3.5a，其中，a為第一阻擋層(41)的厚度，d為第二阻擋層(42)的寬度。

7.根據權利要求1所述的器件，其特征在于第一柵浮空場板、第二柵浮空場板至第M柵浮空場板的厚度相等，均表述為L₂，寬度相同，均表述為D₂，L₂為0.5～3μm，D₂為0.5～6μm；柵場板上邊緣所在高度高于第一阻擋層(41)下邊緣所在高度，柵場板與漂移層在垂直方向上的交疊長度等于L₂。