[發(fā)明專利]MOSFET以及電力轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780052518.1
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN109643734B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 新井大輔;北田瑞枝
• 申請（專利權(quán)）人: 新電元工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種MOSFET，包括：

具有由n型柱形區(qū)域以及p型柱形區(qū)域構(gòu)成的超級結(jié)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體基體；以及

經(jīng)由柵極絕緣膜形成在所述半導(dǎo)體基體的第一主面?zhèn)鹊臇烹姌O，

其特征在于：在以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中耗盡層擴展至最大時的所述第一主面?zhèn)鹊暮谋M層的表面中最深的深度位置為基準，以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中規(guī)定深度位置的深度x為橫軸，以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，以下公式(1)中所示的，所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中所述規(guī)定深度位置上的平均正電荷密度p(x)為縱軸時，

該平均正電荷密度p(x)展現(xiàn)為上凸的向右上揚的曲線，

在以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中耗盡層擴展至最大時的所述第一主面?zhèn)鹊暮谋M層的表面中最深的深度位置為基準，并且將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中耗盡層擴展至最大時的第二主面?zhèn)鹊暮谋M層的表面中最淺的深度位置的深度定為a時，

x＝0時的該平均正電荷密度p(0)的值為負數(shù)，并且，x＝a時的該平均正電荷密度p(a)的值為正數(shù)，

由表示該平均正電荷密度p(x)的曲線、x＝0的直線以及所述橫軸所包圍的區(qū)域的面積，與由表示該平均正電荷密度p(x)的曲線、x＝a的直線以及所述橫軸所包圍的區(qū)域的面積相等，

【公式1】

在公式(1)中，w_n(x)表示所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度，N_d(x)表示將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上正電荷的平均密度，w_p(x)表示所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度，N_a(x)表示將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上負電荷的平均密度，q表示基本電量，w表示滿足w_n(x)+w_p(x)＝2w的正常數(shù)，

在以所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中所述規(guī)定深度位置的深度x為橫軸，并且以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的正電荷的密度N_d(x)或所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的負電荷的密度N_a(x)為縱軸時，

將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的正電荷的密度N_d(x)展現(xiàn)為上凸的向右上揚的曲線，

將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)耗盡時的，所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的負電荷的密度N_a(x)展現(xiàn)為下凸的向右下垂的曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOSFET，其特征在于：

其中，在以將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中耗盡層擴展至最大時的所述第一主面?zhèn)鹊暮谋M層的表面中最深的深度位置為基準，將所述MOSFET關(guān)斷后所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中耗盡層擴展至最大時的所述第二主面?zhèn)鹊暮谋M層的表面中最淺的深度位置的深度定為a，將所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中所述平均正電荷密度p(x)為0的深度位置的深度定為d時，滿足0＜d＜a/2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的MOSFET，其特征在于：

其中，在以所述超級結(jié)結(jié)構(gòu)中所述規(guī)定深度位置的深度x為橫軸，并且以所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度w_n(x)或所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度w_p(x)為縱軸時，

所述n型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度w_n(x)展現(xiàn)為上凸的向右上揚的曲線，

所述p型柱形區(qū)域中所述規(guī)定深度位置上的寬度w_p(x)展現(xiàn)為下凸的向右下垂的曲線。