[發(fā)明專利]一種橫向二極管器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810962570.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109065635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金平;鄒華;羅君軼;趙陽(yáng);劉競(jìng)秀;李澤宏;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/861
• 分類號(hào): H01L29/861;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種橫向二極管器件，其元胞結(jié)構(gòu)包括自下而上依次設(shè)置的襯底電極（12）、P 型半導(dǎo)體襯底（11）、介質(zhì)層（10）和 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8），所述 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8）頂層一側(cè)設(shè)置 P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7），另一側(cè)設(shè)置 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）；所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）上表面具有陰極金屬（4）；所述 P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7）頂層遠(yuǎn)離所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）的一側(cè)并排設(shè)置緊密接觸的 P+半導(dǎo)體接觸區(qū)（5）和 N+半導(dǎo)體源區(qū)（6），所述 N+半導(dǎo)體源區(qū)（6）位于靠近所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）的一側(cè)且其深度不超過(guò)所述 P+半導(dǎo)體接觸區(qū)（5）的深度；

其特征在于，所述 N+半導(dǎo)體源區(qū)（6）靠近所述 P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7）的上表面、P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7）的上表面和所述 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8）靠近所述 P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7）的上表面設(shè)置一個(gè)溝槽結(jié)構(gòu)，所述溝槽結(jié)構(gòu)上具有柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括自下而上設(shè)置的介質(zhì)層（3）、多晶硅（2）和陽(yáng)極金屬（1），且所述多晶硅（2）的下表面最底部低于所述溝槽結(jié)構(gòu)的最頂部；所述陽(yáng)極金屬（1）延伸至所述 N+半導(dǎo)體源區(qū)（6）和 P+半導(dǎo)體接觸區(qū)（5）的上表面；

所述多晶硅（2）向所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）方向延伸并與所述 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8）上表面接觸形成異質(zhì)結(jié)，且所述多晶硅（2）與所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）不接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的橫向二極管器件，其特征在于，位于所述 P 型半導(dǎo)體基區(qū)（7）和 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）之間的所述 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8）內(nèi)設(shè)置橫向超結(jié)結(jié)構(gòu)，所述橫向超結(jié)結(jié)構(gòu)包括交替排列的 N 柱和 P 柱。

3.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的橫向二極管器件，其特征在于，所述溝槽結(jié)構(gòu)的最頂部高于所述陽(yáng)極金屬（1）的下表面最底部。

4.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的橫向二極管器件，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)向所述 N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）方向延伸并與所述 N-半導(dǎo)體漂移區(qū)（8）上表面接觸，且所述柵極結(jié)構(gòu)和所述N+半導(dǎo)體漏區(qū)（9）不接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求 1、2、3 或4 中任一項(xiàng)所述的橫向二極管器件，其特征在于，所述橫向二極管的體材料為硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、鍺、金剛石、氧化鎵或硅鍺中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的橫向二極管器件，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)中寬禁帶材料和窄禁帶材料分別為碳化硅和硅材料。