[发明专利]一种具有漏端肖特基接触的超结MOSFET

说明书

本发明涉及功率半导体技术，特别涉及一种具有漏端肖特基接触的超结MOSFET。相对于传统的超结MOSFET，本发明在器件的漏极一侧引入肖特基接触，其由延伸到器件漏极的N型漂移区与漏极金属形成。在反向导通时，漂移区内的空穴可以通过此肖特基接触泄放，并且此肖特基接触不向漂移区内注入电子，因此漂移区内的电荷数量极大地降低。本发明的有益成果：体二极管反向导通时注入的电荷降低明显，从而反向恢复过程中的反向恢复电荷极大地降低，反向恢复特性得以显著改善。

技术领域

本发明属于功率半导体技术领域，特别涉及一种具有低反向恢复电荷的超结MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,简称MOSFET)。

背景技术

超结MOSFET在全桥等驱动电机应用电路中，其体二极管起到续流作用。体二极管导通时，漂移区内存储着大量的空穴载流子。体二极管从导通状态到耐压状态切换的过程，需要排出体内存储的载流子，形成较大的反向电流。这不仅会增加了自身的损耗，另一方面会带来电磁干扰噪声，对应用系统造成不利影响。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题，提出一种具有漏端肖特基接触的低反向恢复电荷超结MOSFET。

本发明的技术方案：一种具有漏端肖特基接触的超结MOSFET，如图1所示，其半元胞包括漏极结构、耐压层结构、源极结构和栅极结构，其中耐压层结构位于漏极结构之上，源极结构和栅极结构位于耐压层结构之上；

所述漏极结构包括漏极金属1以及N+漏区2；所述N+漏区2位于漏极金属1一侧的上表面；所述漏极金属1引出端为漏极D；

所述耐压层结构包括并列设置的N型漂移区4及P型漂移区3，N型漂移区4与P型漂移区3构成超结结构；所述P型漂移区3位于N+漏区2上表面，N型漂移区4位于漏极金属1上表面，N型漂移区4与N+漏区2的侧面接触；

所述源极结构包括P型阱区5、N+源区6、P+短路区7和源极金属8；所述P型阱区5位于P型漂移区3上表面，且P型阱区5沿器件横向方向延伸入N型漂移区4上层，N+源区6和P+短路区7并列设置于P型阱区5上层，且N+源区6位于靠近N型漂移区4的一侧；源极金属8位于P+短路区7和部分N+源区6上表面，源极金属10引出端为源极S；

所述栅极结构为平面栅，所述平面栅由绝缘介质9和位于绝缘介质9之上的导电材料10构成；所述绝缘介质9位于N型漂移区4、P型阱区5和部分N+源区6上表面；导电材料10的引出端为栅极G；

所述漏极金属1与N型漂移区4形成肖特基接触。

本发明的有益效果为，本发明的具有低反向恢复电荷的超结MOSFET，极大地减小了反向恢复电荷，优化了反向恢复特性。

附图说明

图1是本发明的超结MOSFET示意图；

图2是常规超结MOSFET示意图；

图3是本发明超结MOSFET与常规超结MOSFET的反向导通I-V曲线示意图；

图4是本发明超结MOSFET与常规超结MOSFET漂移区内空穴载流子分布示意图；

图5是常规超结MOSFET反向导通时空穴分布示意图；

图6是常规超结MOSFET反向导通时电子分布示意图；

图7是本发明超结MOSFET反向导通时空穴分布示意图；

图8是本发明超结MOSFET反向导通时电子分布示意图；

图9是本发明超结MOSFET与常规超结MOSFET反向恢复电流仿真对比图；

具体实施方式