[實用新型]一種寬禁帶半導體器件

有效

• 申請號: 201720101294.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206490069U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 張振中;孫軍;和巍巍;汪之涵;顏劍
• 申請（專利權）人: 深圳基本半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本實用新型涉及一種寬禁帶半導體器件，特別是涉及一種降低器件工作時溫度不均勻程度的器件。

背景技術

目前各大公司采用的技術是JBS(junction barrier schottkky)結型勢壘肖特基和MPS(merged PiN schottky)來解決肖特基由于受電場的影響導致反向漏電流急劇增大的問題。JBS和MPS結構中主要使用平面的P型摻雜區形成PN結，在器件承受反向耐壓時，將電場最大點轉移，使其遠離肖特基接觸，從而達到屏蔽電場對表面肖特基的影響，降低器件的反向漏電流。與JBS結構相比，MPS結構更優，目前各大碳化硅二極管公司已逐步采用MPS結構來替代之前的JBS結構。就MPS結構而言，其結構的正向接觸是由肖特基結部分和P型摻雜區共同組成。而在現有技術采用結構均勻即肖特基接觸區與P型摻雜區的寬度比例相同進行設計，這會使器件內外部產生相同熱量。器件中間的熱量只通過熱沉散出，四周的熱量既通過熱沉，也通過器件邊緣表面進行熱輻射散出。這樣就導致器件中部溫度高，四周溫度低的情況。溫度不均勻引起器件內載流子遷移率不均勻，降低了器件實際的電流導通能力。特別是在大電流規格的器件中，由于器件尺寸大，器件邊緣的熱輻射引起的溫度不均更明顯。

器件在低電壓下，由肖特基開啟承受正向電流。電流增大，正向壓降增大到PN結開啟電壓值時，PN結部分才導通。發生電流浪涌時，通過PN結部分的開啟來承擔電流。正常使用時，均是由肖特基部分來承擔電流。因此，為了進一步降低二極管導通時的正向壓降，需提高器件中的肖特基部分。而為了提高器件的浪涌能力，需要提高器件中的PN結面積，即提高其組成的P型摻雜區面積。而P型摻雜區在正常工作下，也就是低電壓下是不導電的，是器件正常工作時的溫度影響因素之一。所以在提高器件的浪涌能力時，如何設置P型摻雜區的位置同時降低器件工作時溫度不均勻程度就是一個需要解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種寬禁帶半導體器件，有利于降低器件溫度不均勻的程度。

為此，本實用新型采用如下技術方案：

一種寬禁帶半導體器件，包括終端結構區、有源區、以及所述有源區與所述終端結構區之間的過渡區域，所述有源區包括第一區域和第二區域，所述第一區域靠近和/或位于所述器件四周，所述第二區域靠近和/或位于所述器件中心，所述第一區域和所述第二區域直接電連接，和/或分別與所述器件的其他區域電連接；所述第一區域的單位面積內肖特基接觸區與P型摻雜區寬度的比值γ_第一區域比所述第二區域的單位面積內肖特基接觸區與P型摻雜區寬度的比值γ_第二區域大，用于使所述器件內部至外部的電流導通能力呈逐漸增大趨勢，從而使所述器件外部比所述器件內部產生較多的熱量。

進一步的，所述第一區域還設有第三子區域，所述第一區域相應的包括靠近所述第三子區域的第一子區域和遠離所述第三子區域的第二子區域，所述第三子區域中心對稱分布在所述器件兩側，所述第三子區域全部由P型摻雜區組成，所述第一子區域的比值γ_{第一子區域}最大。

進一步的，所述第二區域包括位于所述器件中心的第四子區域和靠近所述器件中心的第五子區域，所述第四子區域的比值γ_{第四子區域}小于所述第五子區域的比值γ_{第五子區域}，并且γ_{第四子區域}和γ_{第五子區域}均小于外部四周的所述比值γ。

進一步的，所述第二子區域的比值γ_{第二子區域}和所述第五子區域的所述比值γ_{第五子區域}在所述器件各區域的所述比值γ在所述器件各區域的γ值大小排序居中，用于在器件中在沒有大面積P型摻雜區的區域仍滿足內部至外部的電流導通能力呈逐漸增大趨勢的要求。

進一步的，所述第五子區域的比值γ_{第五子區域}小于所述第二子區域的比值γ_{第二子區域}。

進一步的，構成所述第一子區域、第二子區域、第四子區域和第五子區域的肖特基接觸區可采用如下之一形狀包括條形、矩形、六邊形和圓形等；構成所述第一子區域、第二子區域、第四子區域和第五子區域的P型摻雜區可采用如下之一形狀包括條形、矩形、六邊形和圓形等；所述第三子區域可采用如下之一形狀包括條形、矩形、六邊形和圓形等。