[發明專利]具有電壓限制和電容增強的電路

有效

• 申請號: 201710522574.9
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107564903B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 菲利浦·拉特;簡·雄斯基;巴里·懷恩;賴艷;史蒂文·托馬斯·皮克
• 申請（專利權）人: 安世有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;李榮勝

1.一種用于提供電壓鉗制和電容的設備，包括：

共源共柵電路，其易受包括雪崩擊穿的過電壓狀況影響，所述共源共柵電路包括

第一晶體管，其具有柵極、源極、溝道和漏極，以及

第二晶體管，其具有柵極、源極、溝道和電連接到所述第一晶體管的源極的漏極，所述第二晶體管被配置和布置成通過對所述第一晶體管的柵極施加電壓來控制所述第一晶體管處于關斷狀態；

多個導電溝槽；以及

一組一個或多個摻雜區域，每個摻雜區域位于相應的相鄰一對導電溝槽之間，并且配置為提供p-n結，其中，所述多個導電溝槽和一個或多個摻雜區域與所述共源共柵電路一起配置和布置，以在所述第二晶體管的源極和漏極之間提供電容，所述p-n結和電容與所述第二晶體管的所述溝道并聯地耦接至所述第二晶體管的源極和漏極，并且通過限制所述第二晶體管的源極或漏極處的電壓電平來減輕所述第二晶體管的雪崩擊穿。

2.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中

所述摻雜區域和所述導電溝槽是與所述第二晶體管的溝道并聯地連接到所述第二晶體管的源極和漏極的電路的一部分，所述導電溝槽彼此橫向相鄰地布置，所述摻雜區域橫向地位于所述導電溝槽之間；

所述第二晶體管的源極包括在所述導電溝槽和所述摻雜區域的上方延伸的第一摻雜層；

所述第二晶體管的漏極包括在所述摻雜區域的下方延伸的第二摻雜層；并且

所述導電溝槽在所述摻雜區域之間延伸并進入所述第二摻雜層。

3.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中：

所述第一晶體管是具有高擊穿電壓的高電壓晶體管，以及

所述第二晶體管是具有低于所述高擊穿電壓的低擊穿電壓的低電壓晶體管，所述第二晶體管的漏極耦接到所述第一晶體管的源極，所述第二晶體管配置和布置成：在所述摻雜區域相對于鉗位電壓閾值電平限制所述第二晶體管的漏極處的電壓電平的同時，通過設置所述第一晶體管的負柵源電壓差來將所述第一晶體管從導通狀態切換到關斷狀態。

4.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中，所述導電溝槽通過觸點耦接到所述第二晶體管的源極，所述觸點從所述第二晶體管的源極延伸到所述導電溝槽。

5.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中：

所述第一晶體管是常開型晶體管，以及

所述第二晶體管配置和布置成：通過將來自所述第二晶體管的源極的電壓耦合到所述常開型晶體管的柵極來在所述常開型晶體管的柵極和源極之間提供負電壓差，控制所述第一晶體管處于關斷狀態。

6.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中，每個摻雜區域是p-n二極管的一部分，所述p-n二極管包括所述摻雜區域以及所述第一晶體管的源極和漏極的延伸區域，每個p-n二極管具有由所述導電溝槽中的一個隔離開的部分。

7.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中，所述導電溝槽和所述摻雜區域配置和布置成：在所述第二晶體管從導通狀態切換為關斷狀態的同時、并且在所述第二晶體管通過將提供所述第一晶體管的柵極與源極之間的負電壓差的電壓耦合至所述第一晶體管的柵極來關斷所述第一晶體管的同時，限制所述第二晶體管的源極和漏極兩端的電壓降。

8.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中

所述第一晶體管是常開型電路，以及

所述第二晶體管配置和布置成將所述常開型電路操作成處于常關斷狀態。

9.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中，所述摻雜區域和所述導電溝槽形成并聯連接在所述第二晶體管的源極和漏極之間的二極管和電容器。

10.根據權利要求1所述的用于提供電壓鉗制和電容的設備，其中，所述摻雜區域配置和布置成其中有摻雜劑，以設置所述漏極和溝道之間的擊穿電壓。