[发明专利]电力变换用开关元件以及电力变换装置

权利要求书

1.一种电力变换用开关元件，其特征在于，具备：

第1导电型的半导体层，其形成在半导体基板；

第2导电型的沟道层，其与所述第1导电型的半导体层相接，形成在所述半导体基板的第1表面侧；

栅极电极的组，其由第1栅极电极以及第2栅极电极构成，该第1栅极电极以及第2栅极电极，按照隔着栅极绝缘膜与所述半导体层以及所述沟道层相接的方式，在所述半导体基板的所述第1表面侧设置在贯穿所述沟道层而形成的多个沟槽的相互相邻的每2个沟槽的各自中；

第1导电型的发射极区域，其按照隔着所述栅极绝缘膜与所述第1栅极电极以及所述第2栅极电极各自相接的方式，形成在被夹在属于所述栅极电极的组的同一组的所述第1栅极电极以及所述第2栅极电极间的所述沟道层的表面的一部分；

发射极电极，其将所述第1导电型的发射极区域以及所述第2导电型的沟道层电连接；

第2导电型的浮空层，其被属于所述栅极电极的组的互不相同的组、且相互相邻的2个栅极电极所夹，是与所述发射极电极绝缘的所述沟道层；

第2导电型的集电极层，其与所述第1导电型的半导体层相接，形成在所述半导体基板的第2表面侧；和

集电极电极，其与所述第2导电型的集电极层电连接，

将属于所述同一组的所述第1栅极电极与所述第2栅极电极的间隔设为a，将属于所述互不相同的组、且相互相邻的2个栅极电极彼此的间隔为b，满足b＞a地配置各个栅极电极，

并且，对所述第1栅极电极以及所述第2栅极电极分别提供在驱动定时有时间差的第1驱动信号以及第2驱动信号。

2.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

所述第1驱动信号被关断的定时与所述第2驱动信号被关断的定时的时间差为3μ秒以上。

3.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

所述第1驱动信号被接通的定时和所述第2驱动信号被接通的定时的时间差为3μ秒以上。

4.根据权利要求2或3所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

属于所述同一组的所述第1栅极电极与所述第2栅极电极的间隔a为1μm以下。

5.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

所述第1栅极电极和所述第2栅极电极经由电阻而连接，驱动所述第1栅极电极的所述第1驱动信号是通过所述电阻使驱动所述第2栅极电极的所述第2驱动信号延迟后的信号。

6.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

所述第1栅极电极和所述第2栅极电极经由电阻连接，且所述第1栅极电极和所述发射极电极经由电容器连接，驱动所述第1栅极电极的所述第1驱动信号是通过所述电阻以及所述电容器使驱动所述第2栅极电极的所述第2驱动信号延迟后的信号。

7.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

在所述第1导电型的半导体层与所述第2导电型的集电极层间形成杂质的浓度高于所述第1导电型的半导体层的杂质的浓度的第1导电型的缓冲层。

8.根据权利要求1所述的电力变换用开关元件，其特征在于，

在夹在属于所述第1栅极电极以及所述第2栅极电极的组的同一组的所述第1栅极电极以及所述第2栅极电极间的所述沟道层与所述第1导电型的半导体层的边界部分，形成杂质的浓度高于所述第1导电型的半导体层的杂质的浓度的第1导电型的空穴势垒层。