[实用新型]低功耗缘栅型双极晶体管

说明书

本实用新型公开一种低功耗缘栅型双极晶体管，其位于P型掺杂阱层中且间隔设置的第一沟槽、第二沟槽延伸至轻掺杂N型漂移层内，位于第一沟槽、第二沟槽之间且在P型掺杂阱层上部沿水平方向间隔地设置有第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区，所述第二重掺杂N型源极区位于第二沟槽的周边，所述第一重掺杂N型源极区位于第一沟槽的周边；P型掺杂阱层中部和上部分别设置有N型掺杂阱层、P型掺杂基区层，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区均位于P型掺杂基区层的上部。本实用新型低功耗缘栅型双极晶体管降低了晶体管可实现更低的导通电压，降低了功率效能的损失，实现了晶体管组件优良的性能，可用于电力电子领域。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种低功耗缘栅型双极晶体管。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管是是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低功耗缘栅型双极晶体管，该低功耗缘栅型双极晶体管降低了晶体管可实现更低的导通电压，降低了功率效能的损失，实现了晶体管组件优良的性能，可用于电力电子领域。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低功耗缘栅型双极晶体管，包括：位于轻掺杂N型硅片本体上部的P型掺杂阱层、位于轻掺杂N型硅片本体中部的轻掺杂N型漂移层、位于轻掺杂N型硅片本体中下部的轻掺杂N型缓冲层和位于轻掺杂N型硅片本体下部的重掺杂P型集电区层；

位于P型掺杂阱层中且间隔设置的第一沟槽、第二沟槽延伸至轻掺杂N型漂移层内，所述第一沟槽、第二沟槽内分别具有第一栅极部、第二栅极部，此第一栅极部、第二栅极部与第一沟槽、第二沟槽之间分别通过第一栅氧化硅层、第二栅氧化硅层隔离；

位于第一沟槽、第二沟槽之间且在P型掺杂阱层上部沿水平方向间隔地设置有第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区，所述第二重掺杂N型源极区位于第二沟槽的周边，所述第一重掺杂N型源极区位于第一沟槽的周边；

所述P型掺杂阱层中部和上部分别设置有N型掺杂阱层、P型掺杂基区层，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区均位于P型掺杂基区层的上部；

所述重掺杂P型集电区层与轻掺杂N型缓冲层相背的表面覆盖有一集电极层，一发射极层覆盖于第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区上表面，一第一栅电极层、第二栅电极层分别位于第一栅极部、第二栅极部上表面。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述第一栅极部、第二栅极部均为多晶硅栅极部。

2. 上述方案中，所述第一重掺杂N型源极区与第二重掺杂N型源极区的宽度相同。

3. 上述方案中，所述P型掺杂阱层与第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区深度比为10：1~3。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型低功耗缘栅型双极晶体管，其位于第一沟槽、第二沟槽之间且在P型掺杂阱层上部沿水平方向间隔地设置有第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区，所述第二重掺杂N型源极区位于第二沟槽的周边，所述第一重掺杂N型源极区位于第一沟槽的周边；所述P型掺杂阱层中部和上部分别设置有N型掺杂阱层、P型掺杂基区层，所述第一重掺杂N型源极区、第二重掺杂N型源极区均位于P型掺杂基区层的上部，可实现更低的导通电压，降低了功率效能的损失，实现了晶体管组件优良的性能，可用于电力电子领域。