[发明专利]功率控制器件及其形成方法、PD芯片、光继电器组件

权利要求书

1.一种功率控制器件，用于光继电器组件，其特征在于，包括：

第一半导体衬底；

多个屏蔽栅SGT沟槽，形成于所述第一半导体衬底内；

场氧介质层以及包裹于所述场氧介质层内部的屏蔽电极，所述场氧介质层位于所述SGT沟槽的底部和下部侧壁表面；

栅氧介质层，位于所述SGT沟槽的上部侧壁的表面；

栅电极，位于所述SGT沟槽内的场氧介质层的表面；

其中，控制所述功率控制器件开启的阈值电荷量小于基准功率控制器件的阈值电荷量；

所述基准功率控制器件不具有所述场氧介质层以及包裹于所述场氧介质层内部的屏蔽电极。

2.根据权利要求1所述的功率控制器件，其特征在于：

所述基准功率控制器件具有器件沟槽，所述器件沟槽内包含覆盖所述器件沟槽底部和侧壁的基准栅氧介质层以及位于所述基准栅氧介质层表面的基准栅电极；

其中，所述基准栅电极的顶部表面齐平于所述器件沟槽的顶部表面，或所述基准栅电极的顶部表面高于所述器件沟槽的顶部表面。

3.根据权利要求2所述的功率控制器件，其特征在于，控制所述功率控制器件开启的阈值电荷量与所述基准功率控制器件的阈值电荷量的比值选自：0.8～0.99。

4.根据权利要求1所述的功率控制器件，其特征在于，所述场氧介质层包括：初始场氧介质薄膜，所述初始场氧介质薄膜覆盖所述SGT沟槽的底部和下部侧壁表面，且具有空腔区域，其中，所述屏蔽电极填充于所述空腔区域；场氧介质薄膜，所述场氧介质薄膜覆盖所述初始场氧介质薄膜以及屏蔽电极，且暴露出所述SGT沟槽的上部侧壁的表面。

5.一种基于权利要求1至4任一项所述的功率控制器件的光电二极管PD芯片，其特征在于，包含多个PD器件；

其中，每个PD器件包括：

第二半导体衬底；

多个第一PD掺杂区，形成于所述第二半导体衬底内；

第二PD掺杂区，与所述第一PD掺杂区一一对应，且所述第二PD掺杂区与所述第一PD掺杂区的掺杂类型相反；

其中，所述第一PD掺杂区与所述第二PD掺杂区的横截面面积之和小于基于所述基准功率控制器件的PD器件的第一PD掺杂区与所述第二PD掺杂区的横截面面积之和，和/或，基于所述功率控制器件的PD器件的数量小于基于所述基准功率控制器件的PD器件的数量。

6.根据权利要求5所述的PD芯片，其特征在于，所述第一PD掺杂区与所述第二PD掺杂区的横截面面积之和与基于所述基准功率控制器件的PD芯片中的PD器件的第一PD掺杂区与所述第二PD掺杂区的横截面面积之和的比值选自：0.8～0.99。

7.根据权利要求5所述的PD芯片，其特征在于，基于所述功率控制器件的PD芯片中包含的PD器件的数量与基于所述基准功率控制器件的PD芯片中包含的PD器件的数量的比值选自：0.8～0.99。

8.根据权利要求6或7所述的PD芯片，其特征在于，所述第一PD掺杂区包含第一浓度掺杂子区和第二浓度掺杂子区；

其中，所述第二浓度掺杂子区位于所述第一浓度掺杂子区内，且所述第二浓度掺杂子区与所述第一浓度掺杂子区的掺杂类型相同，且所述第二浓度掺杂子区的掺杂浓度大于所述第一浓度掺杂子区的掺杂浓度。

9.根据权利要求6或7所述的PD芯片，其特征在于，成对的第二PD掺杂区对称地形成于对应的第一PD掺杂区两侧。

10.一种基于权利要求5至9任一项所述的PD芯片的光继电器组件，其特征在于，包括：

第一基板；

发光芯片，固定于所述第一基板上，其中，所述PD芯片与所述发光芯片相对；

其中，所述PD器件与所述功率控制器件耦接，用于向所述功率控制器件提供栅电荷量，并在所述栅电荷量大于控制所述功率控制器件开启的阈值电荷量时控制所述功率控制器件开启。