[发明专利]超级结器件的PN匹配状态的分析方法

权利要求书

1.一种超级结器件的PN匹配状态的分析方法，超级结器件包括栅极、漏极和源极，在所述超级结器件的漂移区中具有由交替排列的P型柱和N型柱组成的超级结结构，具有第一导电类型的沟道，所述超级结结构的PN匹配状态和所述超级结器件的击穿电压之间所具有的二次曲线关系，其特征在于，采用如下步骤对所述超级结结构的P型柱和N型柱的PN匹配状态进行分析：

步骤一、在所述栅极上未加栅极电压的情形下测量所述超级结器件的击穿电压；

步骤二、在所述栅极上加栅极电压，所述栅极电压大于等于所述超级结器件的阈值电压，使得所述超级结器件导通并形成沟道电流，所述沟道电流将第一导电类型的载流子注入到所述超级结结构中，所述沟道电流注入的第一导电类型电荷降低所述超级结结构中的第一导电类型柱中的第一导电类型有效电荷，从而调节所述超级结结构的匹配状态；之后，测量对应的所述栅极电压下的所述超级结器件的击穿电压；

步骤三、调节所述栅极电压从而调节所述沟道电流并进而调节所述超级结结构的匹配状态，测量调节后的所述栅极电压对应的所述超级结器件的击穿电压，形成通过所述栅极电压调节的所述超级结结构的匹配状态和所述超级结器件的击穿电压之间的测量曲线；

步骤四、比对所述二次曲线和所述测量曲线确定所述超级结结构的P型柱和N型柱的PN匹配状态。

2.如权利要求1所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：所述超级结器件为N型器件，第一导电类型为N型，第一导电类型柱为N型柱。

3.如权利要求2所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：所述二次曲线为P型柱的掺杂浓度固定且N型柱的掺杂浓度相对P型柱的掺杂浓度产生变化时形成的N型柱的掺杂浓度和所述超级结器件的击穿电压的曲线。

4.如权利要求3所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：当所述超级结结构中的N型柱的掺杂浓度大于所述P型柱的掺杂浓度时，步骤一测试得到的击穿电压小于最佳匹配时的击穿电压；

步骤二中，所述沟道电流注入的电子会降低所述超级结结构中的N型柱中的N型有效电荷，随着所述沟道电流从小到大的变化，所述N型柱中的N型有效电荷会逐渐趋近于最佳匹配状态，在到达所述最佳匹配状态之后又逐渐远离所述最佳匹配状态，使得测量的所述击穿电压会形成一个逐渐增加，在到达最大值之后又逐渐减小的变化，通过测量得到的所述击穿电压的变化来确定所述超级结结构的P型柱和N型柱的PN匹配状态为N型柱的掺杂浓度大于所述P型柱的掺杂浓度。

5.如权利要求3所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：当所述超级结结构中的N型柱的掺杂浓度小于所述P型柱的掺杂浓度时，步骤一测试得到的击穿电压小于最佳匹配时的击穿电压；

步骤二中，所述沟道电流注入的电子会降低所述超级结结构中的N型柱中的N型有效电荷，使得所述超级结结构更加远离最佳匹配状态；随着所述沟道电流从小到大的变化，所述超级结结构会更加远离最佳匹配状态，使得测量的所述击穿电压会逐渐减小，通过测量得到的所述击穿电压的变化来确定所述超级结结构的P型柱和N型柱的PN匹配状态为N型柱的掺杂浓度小于所述P型柱的掺杂浓度。

6.如权利要求2所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：所述超级结器件为超级结MOSFET。

7.如权利要求6所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：测量所述超级结器件的击穿电压时，将所述超级结器件的源极接地，所述超级结器件的漏极接电源电压，提高所述电源电压直至所述超级结器件击穿，所述超级结器件击穿时对应的电压为击穿电压。

8.如权利要求2所述的超级结器件的PN匹配状态的分析方法，其特征在于：所述超级结器件为封装器件；或者，所述超级结器件为封装前形成于晶圆上的器件。