[發明專利]一種具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件

在審

• 申請號: 202211249368.2
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115548107A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 易波;張芷寧;徐藝
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/49
• 分類號: H01L29/49;H01L29/78;H01L21/34
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，包括：N型重摻雜襯底(1)、N型緩沖層(2)、N型耐壓層(3)、N型重摻雜區(4)、N型溝道區(8)、柵介質層(5)、P型寬禁帶半導體區(6)、源極金屬電極(7)、柵極金屬電極(9)、漏極金屬電極(12)；所述N型重摻雜襯底、N型緩沖層、N型耐壓層、N型重摻雜區、N型溝道區由第一類半導體制作；

其特征在于，所述漏極金屬(12)電極設置于N型重摻雜襯底下，所述N型緩沖層(2)設置于N型重摻雜襯底上，所述N型耐壓層(3)設置于N型緩沖層上，所述N型溝道區(8)設置于N型耐壓層上，所述N型重摻雜源極區(4)設置于N型溝道區上，所述源極金屬電極(7)設置于N型重摻雜源極區上；所述N型溝道區與N型重摻雜源極區中對稱設置有兩個深槽、且分別位于源極金屬電極(7)兩側，所述柵介質層(5)設置于深槽的槽壁，所述P型寬禁帶半導體區(6)填充于深槽內、且P型寬禁帶半導體區上設置柵極金屬電極(9)。

2.按權利要求1所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述深槽貫穿N型溝道區(8)，使柵介質層(5)下表面與N型耐壓層(3)相接觸。

3.按權利要求2所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件還包括：兩個P型半導體區(10)、以及設置于兩個P型半導體區之間的N型半導體區(11)，P型半導體區與N型半導體區設置于N型耐壓層(3)中，P型半導體區位于柵介質層(5)下、且與源極金屬電極(7)電氣連接；N型半導體區由第一類半導體制作。

4.按權利要求3所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述P型半導體區(10)與第一類半導體為同一種材料。

5.按權利要求3所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述P型半導體區(10)為p-NiO、p-CuO，p-GaN、p-AlGaN或p-PolySilicon，且P型半導體區與N型耐壓層(3)構成低開啟電壓的異質結二極管。

6.按權利要求3所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，N型半導體區(11)的摻雜濃度大于N型耐壓層3。

7.按權利要求1所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述P型寬禁帶半導體區由功函數大于6eV的半導體材料制成。

8.按權利要求1所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述第一類半導體為SiC、GaN、AlGaN、AlN、Ga₂O₃或金剛石。

9.按權利要求1所述具有P型柵的增強型MIS柵控功率器件，其特征在于，所述N型溝道區(8)的摻雜濃度不高于N型耐壓區3。