[发明专利]场效应晶体管器件、制备方法及电池管理系统

说明书

本公开提供了一种场效应晶体管器件，包括：衬底，分为第一区和第二区，以与衬底的纵向方向垂直且位于衬底的中间位置的假想线为基准，第一区位于衬底的纵向方向的上侧，第二区位于衬底的纵向方向的下侧，在第一区的衬底上形成有第一场效应晶体管结构，第一区的衬底上形成有第一栅极结构，第一栅极结构之上形成有第一源极结构，在第二区的衬底上形成有第二场效应晶体管结构，第二区的衬底上形成有第二栅极结构，第二栅极结构之下形成有第二源极结构，并且通过第一区的衬底和第二区的衬底来实现第一场效应晶体管结构的第一漏极结构和第二场效应晶体管结构的第二漏极结构相互连接。本公开还提供了场效应晶体管器件的制备方法及电池管理系统。

技术领域

本公开涉及一种场效应晶体管器件、制备方法及电池管理系统。

背景技术

功率场效应晶体管器件具有集成度高、导通电阻低、开关速度快、开关损耗小等优点，并且被广泛地应用于各类电源管理及开关转换。然而传统功率场效应晶体管器件的漏源非对称结构导致的功率场效应晶体管器件单向耐压、单向导电的特性限制了功率场效应晶体管器件的应用。

在诸如BMS(电池管理系统)等需要双向耐压及双向导电的场合，单个功率场效应晶体管器件无法满足需求，传统的解决方案是将两个功率场效应晶体管器件漏极短接，串联使用，从而达到双向耐压，双向导电的目的(例如图1所示)。然而，这种方案一方面需要两个大面积的功率场效应晶体管器件，增加了成本，降低了系统集成度；另一方面，两个功率场效应晶体管器件串联也极大地增大了电路的导通电阻，增大了电路损耗，并且，传统的集成漏短接功率场效应晶体管器件中电流的横向流动也会带来诸如横向耐压不足导致的器件提前击穿、横向寄生电阻导致的元胞不均匀开启的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种场效应晶体管器件、制备方法及电池管理系统。

根据本公开的一个方面，一种场效应晶体管器件，包括：衬底，所述衬底分为第一区和第二区，以与所述衬底的纵向方向垂直且位于所述衬底的中间位置的假想线为基准，所述第一区位于所述衬底的纵向方向的上侧，所述第二区位于所述衬底的纵向方向的下侧，

在所述正面衬底上形成有第一场效应晶体管结构，其中，所述正面衬底上形成有第一栅极结构，所述第一栅极结构之上形成有第一源极结构，在所述第二区的衬底上形成有第二场效应晶体管结构，其中，所述第二区的衬底上形成有第二栅极结构，所述第二栅极结构之下形成有第二源极结构，并且通过所述正面衬底100和所述第二区的衬底来实现所述第一场效应晶体管结构的第一漏极结构和所述第二场效应晶体管结构的第二漏极结构相互连接，

其中，当所述第一场效应晶体管结构与所述第二场效应晶体管结构导通时，通过改变所述第一栅极结构及第二栅极结构被施加的电压的方向，来使得电流在所述纵向方向的两个方向中流通。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一场效应晶体管结构和所述第二场效应晶体管结构为相对于所述假想线对称的结构。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一场效应晶体管结构包括：

第一多晶硅栅，所述第一多晶硅栅位于在所述第一区的衬底中形成的第一介质槽的内部；

第一栅氧化层，所述第一栅氧化层夹在所述第一多晶硅栅与所述第一区的衬底之间，所述第一多晶硅栅顶部低于所述衬底上表面；

第一阱区，所述第一阱区位于所述第一区的衬底上，所述第一阱区的底部高于所述第一多晶硅栅的底部或者与所述第一多晶硅栅的底部齐平，所述第一阱区的边缘与所述第一介质槽的边缘相切，并且所述第一阱区的导电类型与所述衬底的导电类型相反；

第一源区，所述第一源区位于所述第一阱区之上，所述第一源区的底部低于所述第一多晶硅栅的顶部，所述第一源区的边缘与所述第一介质槽的边缘相切，并且所述第一源区的导电类型为第一导电类型；