[发明专利]累积型MOS沟道二极管结构

说明书

本发明涉及功率半导体器件技术领域，尤其涉及一种累积型MOS沟道二极管结构，包括阴极金属、阳极金属、N型衬底、N型外延层、P区、N型源区及槽栅组，所述N型衬底、N型外延层、P区、N型源区及槽栅设置在阴极金属与阳极金属之间，所述N型衬底一端与阴极金属接触，另一端与N型外延层的一端接触，N型外延层的另一端部分与P区接触，N型源区设置在阳极金属、P区及槽栅组之间并分别与部分阳极金属、部分P区及部分槽栅组接触，部分所述槽栅组及部分P区分别与部分阳极金属接触。本发明的累积型MOS沟道二极管结构通过P区、N型源区与阳极金属形成欧姆接触，使得具有比肖特基势垒更低的势垒高度，有利于降低其在正向导通时的压降。

【技术领域】

本发明涉及功率半导体器件技术领域，尤其涉及一种累积型MOS沟道二极管结构。

【背景技术】

市面上的PIN二极管在正向导通是压降较高，并且双极载流子导电使得PIN二极管的反向恢复时间较长，开关特性较差，而肖特基势垒二极管的反向时间较短，具有较好的开关特性，但由于肖特基势垒中存在镜像电荷，在反向偏压增大时，会使得肖特基势垒的降低，导致反向漏电流随着反向偏压的增大而增大。

因此，现有技术，存在不足，需要改进。

【发明内容】

为克服上述的技术问题，本发明提供了一种累积型MOS沟道二极管结构。

本发明解决技术问题的方案是提供一种累积型MOS沟道二极管结构，包括阴极金属、阳极金属、N型衬底、N型外延层、P区、N型源区及槽栅组，所述N型衬底、N型外延层、P区、N型源区及槽栅设置在阴极金属与阳极金属之间，所述N型衬底一端与阴极金属接触，另一端与N型外延层的一端接触，N型外延层的另一端部分与P区接触，N型源区设置在阳极金属、P区及槽栅组之间并分别与部分阳极金属、部分P区及部分槽栅组接触，部分所述槽栅组及部分P区分别与部分阳极金属接触。

优选地，所述槽栅组包括槽栅及槽栅氧化层，所述槽栅氧化层呈半包结构，所述槽栅氧化层的部分外表面与部分N型外延层接触，所述槽栅氧化层的内表面与槽栅接触，所述槽栅氧化层还分别与阳极金属及N型源区接触，所述N型源区通过与槽栅氧化层接触实现与槽栅组接触。

优选地，所述累积型MOS沟道二极管结构还包括N型沟道，所述N型沟道设置在N型外延层、N型源区、P区及槽栅组之间并分别与N型外延层、N型源区、P区及槽栅组接触。

优选地，所述累积型MOS沟道二极管结构为宽禁带材料二极管。

优选地，所述N型外延层的厚度为1-12μm，其掺杂浓度为1×10¹⁵/cm³～1×10¹⁷/cm³；所述N型源区的深度为0.1-1μm，其掺杂浓度为1×10¹⁷/cm³～1×10²¹/cm³。

优选地，所述N型沟道的掺杂浓度为1×10¹⁵/cm³～1×10¹⁷/cm³，且所述N型沟道区的掺杂浓度不低于N型外延层的掺杂浓度。

优选地，所述槽栅的深度为0.5-3μm，所述槽栅氧化层的厚度为40-90nm。

优选地，所述P区的深度为1-4μm且大于槽栅的深度，其掺杂浓度为1×10¹⁷/cm³～1×10²⁰/cm³。

优选地，所述P区与槽栅的宽度比取值范围为1-2。