[发明专利]一种具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管

权利要求书

1.一种具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，包括：

半导体材料的衬底；

在衬底表面形成的基区；

在衬底表面注入N柱和P柱相间排列形成的超结(Super Junction)漂移区，与所述基区邻接；

在所述基区表面形成的源区；

在所述超结漂移区表面形成的漏区；

其特征在于：

所述衬底的材料是宽带隙半导体材料；超结漂移区下方邻接的衬底区域设置为多环电场调制结构；所述多环电场调制结构与超结漂移区的宽度相当，是以靠近漏区的一端为中心，向靠近基区的一端扩展形成多环；每个环的径向宽度占超结漂移区整体长度的比例为0.2～0.5，多环电场调制结构不超过超结漂移区整体长度；所述多环电场调制结构中各个环的径向宽度相等或者有的环的径向宽度不同；所述多环电场调制结构中环的数量为2～5个；

所述多环电场调制结构的每个环分别采用N型或P型掺杂宽带隙半导体材料，或者采用介质材料；相应的，相邻的环以不同材料、不同掺杂类型、不同掺杂浓度之任一或任意组合的方式来区分。

2.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：宽带隙半导体材料的衬底掺杂浓度为1×10¹³cm^-3～1×10¹⁵cm^-3。

3.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：所述多环电场调制结构中，每个环的掺杂浓度为1×10¹⁴cm^-3～1×10¹⁶cm^-3。

4.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：所述介质材料选自二氧化硅和氧化铪。

5.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：所述多环电场调制结构中环的形状为弧线型环或阶梯型环。

6.根据权利要求5所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：所述多环电场调制结构中环的形状为同心圆环。

7.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：对于超结漂移区厚度为2μm、超结漂移区长度为30μm的器件，当击穿电压要求为750V时，采用同心圆环形式的多环电场调制结构，多环以N/P相间掺杂，多环的数量为2～5个，每个环的径向宽度占超结漂移区整体长度的0.2～0.5，多环电场调制结构不超过超结漂移区整体长度。

8.根据权利要求1所述的具有多环电场调制衬底的宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，其特征在于：所述宽带隙半导体材料为氮化镓、碳化硅或金刚石。