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公开(公告)号:CN113555424B
公开(公告)日:2023-05-26
申请号:CN202110829052.X
申请日:2021-07-21
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/739 , H01L29/08
Abstract: 本发明属于功率半导体器件技术领域,涉及一种自适应低损耗功率器件。本发明主要特征在于:具有阳极绝缘介质槽和在阳极自适应MOS结构。正向导通时,阳极端自适应MOS结构处于关闭状态,器件导通时不会出现snapback现象;同时阳极端绝缘介质槽可以缓解N+阳极区对器件空穴注入效率的影响。器件关断过程中,随着阳极电压逐步上升,多段分布的P‑body区与N+阳极区形成的多沟道自适应地开启,可加速漂移区内存储的电子抽取,有利于加快器件关断速度并降低关断损耗。器件正向阻断时,阳极自适应MOS开启,提供泄漏电流释放路径,防止寄生PNP晶体管触发,改善器件耐压特性。相比于传统SOI LIGBT,本发明进一步优化了器件关断损耗与正向导通压降之间的折中关系。
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公开(公告)号:CN114823863B
公开(公告)日:2023-04-25
申请号:CN202210450409.8
申请日:2022-04-24
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/08 , H01L29/739
Abstract: 本发明公开了一种具有阳极槽的低功耗功率LIGBT器件。相对于传统阳极短路结构,本发明在阳极端引入阳极槽结构,包括阳极槽内的介质、包围介质的U形P掺杂区、位于阳极槽远离漂移区一侧且与U形P掺杂区接触的N型掺杂区,U形P掺杂区的一端与阳极相连,另一端与N型掺杂区的表面共同引出端为浮空的复合电极。在正向导通时,上述U形P掺杂区增大了空穴注入面积,增强了电导调制效应,有效降低了导通电压;在低阳极电压下,U形P掺杂区与N型掺杂区之间相互耗尽,增大阳极分布电阻,有效抑制了snapback现象;在关断过程中,正向电压增加使N型掺杂区的耗尽区变窄,提供了一条电子抽取通道且通过复合电极进行消除,从而减少了关断损耗。
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公开(公告)号:CN114823863A
公开(公告)日:2022-07-29
申请号:CN202210450409.8
申请日:2022-04-24
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/08 , H01L29/739
Abstract: 本发明公开了一种具有阳极槽的低功耗功率LIGBT器件。相对于传统阳极短路结构,本发明在阳极端引入阳极槽结构,包括阳极槽内的介质、包围介质的U形P掺杂区、位于阳极槽远离漂移区一侧且与U形P掺杂区接触的N型掺杂区,U形P掺杂区的一端与阳极相连,另一端与N型掺杂区的表面共同引出端为浮空的复合电极。在正向导通时,上述U形P掺杂区增大了空穴注入面积,增强了电导调制效应,有效降低了导通电压;在低阳极电压下,U形P掺杂区与N型掺杂区之间相互耗尽,增大阳极分布电阻,有效抑制了snapback现象;在关断过程中,正向电压增加使N型掺杂区的耗尽区变窄,提供了一条电子抽取通道且通过复合电极进行消除,从而减少了关断损耗。
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公开(公告)号:CN115425023A
公开(公告)日:2022-12-02
申请号:CN202211163432.5
申请日:2022-09-23
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L27/07 , H01L29/40 , H01L29/739 , H01L27/02
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,具体的说是涉及一种横向低功耗功率器件。本发明在传统器件的基础上,通过场氧化层上表面布置多晶硅电阻,多晶硅电阻的一端通过第一层金属与N+阳极区相连,另一端通过第一层金属和P+阳极区相连,从而在器件导通时调控阳极端电势分布,使器件更快转换为双极工作模式,以抑制snapback现象,在器件关断时,多晶硅电阻提供额外的电子抽取通路,以加快器件关断速度,减小关断损耗。本发明在器件机理上限制了snapback现象,减小了关断损耗;在版图布局上减小了芯片面积,提高了芯片面积的利用率;在工艺制作上能与传统CMOS工艺兼容。
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公开(公告)号:CN113555424A
公开(公告)日:2021-10-26
申请号:CN202110829052.X
申请日:2021-07-21
Applicant: 电子科技大学 , 电子科技大学广东电子信息工程研究院
IPC: H01L29/739 , H01L29/08
Abstract: 本发明属于功率半导体器件技术领域,涉及一种自适应低损耗功率器件。本发明主要特征在于:具有阳极绝缘介质槽和在阳极自适应MOS结构。正向导通时,阳极端自适应MOS结构处于关闭状态,器件导通时不会出现snapback现象;同时阳极端绝缘介质槽可以缓解N+阳极区对器件空穴注入效率的影响。器件关断过程中,随着阳极电压逐步上升,多段分布的P‑body区与N+阳极区形成的多沟道自适应地开启,可加速漂移区内存储的电子抽取,有利于加快器件关断速度并降低关断损耗。器件正向阻断时,阳极自适应MOS开启,提供泄漏电流释放路径,防止寄生PNP晶体管触发,改善器件耐压特性。相比于传统SOI LIGBT,本发明进一步优化了器件关断损耗与正向导通压降之间的折中关系。
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公开(公告)号:CN112687681B
公开(公告)日:2023-05-02
申请号:CN202011593040.3
申请日:2020-12-29
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L27/07 , H01L29/08 , H01L29/739
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种具有集成NMOS管的LIGBT器件。本发明主要特征在于:在P+集电区附近引入一个N+集电区,并在集电区上方集成了NMOS管,该MOS管通过一层绝缘介质与下方的集电区隔离开,一端与集电极P+短接,另一端通过导电材料与集电极N+短接。新器件在反向导通时,集成NMOS管为电流提供了通路,新器件具有更好的反向恢复特性。在正向导通时,本发明通过提高集成NMOS管中P型沟道区的浓度提高阈值电压并防止该MOS管的穿通,即可有效抑制snapback效应。在器件关断时,集成NMOS管为电子抽取提供了路径,使新器件具有更小的关断时间和更低的关断损耗。本发明的有益效果为,相比于传统LIGBT,本发明可实现反向导通的功能且关断损耗更低。
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公开(公告)号:CN111933711B
公开(公告)日:2022-08-23
申请号:CN202010831004.X
申请日:2020-08-18
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,具体涉及一种集成了SBD的超结MOSFET。本发明相对与传统结构,具有以下几个特点:一、器件采用双槽结构,分别为槽栅结构和肖特基槽型结构,肖特基槽型结构的槽侧壁引入肖特基接触,能够有效节省版图面积和增大续流能力;二、双槽下方引入横向伸长的P型屏蔽层对双槽进行保护,可以抑制集成肖特基二极管的反向泄漏电流,并避免肖特基接触和槽栅底部提前击穿,有效提高击穿电压;三、漂移区采用了超结结构,有效地克服了P型屏蔽层带来的小电流能力问题。本发明的有益效果为,相对于传统集成SBD的SiC MOSFET结构,本发明能够节省版图面积、增强续流能力和抑制体二极管开启能力,同时具有更低的导通压降和更高的击穿电压。
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公开(公告)号:CN115832035A
公开(公告)日:2023-03-21
申请号:CN202211453120.8
申请日:2022-11-21
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/06
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构,本发明在LIGBT阳极端引入自适应性NMOS结构,且该NMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时,NMOS沟道关闭,电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中,随着阳极电压上升,NMOS沟道自适应开启,漂移区内电子经阳极NMOS沟道从N+集电区抽出;同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接,抑制P+集电区向漂移区内注入空穴,二者共同加速器件关断以降低关断损耗。反向续流时,新器件二极管端顶层P型10第二N漂移区组成超结结构,缩短了新器件反向恢复时间,降低了反向恢复电荷。因此,本发明具有更快的关断速度,更小的关断损耗和更低的反向恢复损耗。
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公开(公告)号:CN112909082A
公开(公告)日:2021-06-04
申请号:CN202110175351.6
申请日:2021-02-09
Applicant: 电子科技大学
IPC: H01L29/40 , H01L29/423 , H01L29/78
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,具体涉及一种高压低阻功率LDMOS。本发明主要特征在于:具有源端凸出的场板结构和漏极内侧集成二极管,有利缩短漂移区长度且不额外增加器件面积。正向导通时,集成二极管反向偏置,场板结构和N型漂移区构成等效MIS电容,在栅结构与场板结构下方的漂移区表面产生连续的电子积累层,形成积累型输运模式,大幅降低器件比导通电阻;反向阻断时,集成二极管正向偏置,场板结构承受表面耐压,辅助耗尽漂移区以提高漂移区掺杂浓度而降低比导通电阻,并调制横向电场分布以提高器件耐压。相对传统LDMOS,本发明实现高耐压的同时具有更低的比导通电阻。
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公开(公告)号:CN115832036B
公开(公告)日:2025-04-18
申请号:CN202211453126.5
申请日:2022-11-21
Applicant: 电子科技大学
Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种自适应性高压低损耗功率器件。相比传统LIGBT结构,本发明在LIGBT阳极端引入自适应性PMOS结构,且该PMOS结构栅极由集成二极管控制。正向导通时,PMOS沟道关闭,电子抽取路径被阻断从而消除了snapback(电压折回)效应。关断过程中,随着阳极电压上升,LIGBT阳极PMOS沟道自适应性开启,漂移区内电子由电极11转化为空穴后,经PMOS沟道从P+集电区抽出;同时P+集电区与N型缓冲层几乎等电位短接,抑制P+集电区向漂移区注入空穴,二者共同加速器件关断以降低关断损耗。正向阻断时,P+集电区的空穴电流经POMS沟道由电极11转化为电子电流注入到漂移区,形成类MOS击穿模式,提高了击穿电压。因此,本发明具有更小的关断损耗和更高的击穿电压。
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