[发明专利]绝缘栅异质结双极晶体管

权利要求书

1、绝缘栅异质结双极晶体管(IGHBT)，其特征是在Si绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基础上采用了窄禁带异质SiGe材料做为源区或采用了窄禁带异质SiGe材料做为源区和采用了宽禁带异质材料做为阳极构成一簇纵向或横向IGHBT。

2、根据权利要求1所述的绝缘栅异质结双极晶体管，其特征在于它的源区采用了窄禁带异质SiGe材料，它包括：在高掺杂浓度Si衬底(1)的一面上有导电类型与其相反的低掺杂浓度漂移区(2)，在所述漂移区(2)的表面附近设置有导电类型与其相同的高掺杂浓度窄禁带异质SiGe源区(6)，并在其相邻处分别有导电类型与其相反的沟道区(3)和高掺杂浓度源极短路区(4)，所述的源极短路区(4)不须紧靠沟道区(3)的边缘，由所述的SiGe源区(6)和源极短路区(4)组成阴极区，在所述的阴极区局部表面和阴极区以外的Si表面形成有绝缘介质膜(10)，高掺杂浓度衬底(1)作为同质Si阳极区，从所述的阴极区表面、沟道区(3)上方绝缘介质膜(10)表面和阳极区(1)背面形成有导电性能良好的电极并相应引出K、G、A电极构成窄禁带异质SiGe源区纵向IGHBT。

3、根据权利要求1所述的绝缘栅异质结双极晶体管，其特征在于它的源区采用了窄禁带异质SiGe材料，它包括：在低掺杂浓度Si衬底(7)的一面上有导电类型与其相反的低掺杂浓度漂移区(2)，在所述漂移区(2)的表面附近相隔设置有导电类型与其相同的高掺杂浓度窄禁带异质SiGe源区(6)和导电类型与其相反的高掺杂浓度同质Si阳极区(1)，在所述的SiGe源区(6)的相邻处分别有导电类型与其相反的沟道区(3)和高掺杂浓度源极短路区(4)，由所述的(4)区不须靠近(3)区的边缘，所述的(6)区与(4)区组成阴极区，在所述的阴极区和阳极区(1)局部表面及阴极区与阳极区(1)之间的Si表面形成有绝缘介质膜(10)，从所述的阴极区表面、沟道区(3)上方绝缘介质膜(10)表面和阳极区(1)表面形成有导电性能良好的电极并相应引出K、G、A电极，构成窄禁带异质SiGe源区横向IGHBT。

4、根据权利要求1所述的绝缘栅异质结双极晶体管，其特征在于它的源区采用了窄禁带异质SiGe材料而阳极采用了宽禁带异质材料，它包括：在作为漂移区的Si衬底(2)的表面附近设置有导电类型与其相同的高掺杂浓度窄禁带异质SiGe源区(6)，并在其相邻处分别有导电类型与其相反的沟道区(3)和高掺杂浓度源极短路区(4)，所述的(4)区不须紧靠(3)区的边缘，所述的SiGe源区(6)和源极短路区(4)组成阴极区，在所述的阴极区局部表面和阴极区以外的Si表面形成有绝缘介质膜(10)，在所述的漂移区(2)的另一面上有导电类型与其相反的高掺杂浓度宽禁带异质阳极区(9)，在所述的阴极区表面、沟道区(3)上方绝缘介质膜(10)表面和阳极区(9)背表面形成有导电性能良好的电极并相应引出K、G、A电极，构成窄禁带异质SiGe源区、宽禁带异质阳极纵向IGHBT。

5、根据权利要求1所述的绝缘栅异质结双极晶体管，其特征在于它的源区采用了窄禁带质SiGe材料而阳极采用了宽禁带异质材料，它包括：在低掺杂浓度Si衬底(7)的上面有导电类型与其相反的低掺杂浓度漂移区(2)，在所述漂移区(2)的表面附近相隔设置有导电类型与其相同的高掺杂浓度窄禁带异质SiGe源区(6)和导电类型与其相反的高掺杂浓度宽禁带异质阳极区(9)，在所述的SiGe源区(6)的相邻处分别有导电类型与其相反的沟道区(3)和高掺杂浓度源极短路区(4)，所述的(4)区不须紧靠(3)区边缘，所述的(6)区与(4)区组成阴极区，在所述的阴极区和阳极区(9)局部表面及阴极区与阳极区(9)之间的Si表面形成有绝缘介质膜(10)、在所述的阴极区表面、沟道区(3)上方绝缘介质膜(10)表面和阳极区(9)表面形成导电性能良好的电极并相应引出K、G、A电极，构成窄禁带异质SiGe源区、宽禁带异质阳极横向IGHBT。

6、根据权利要求1所述的绝缘栅异质结双极晶体管，其特征在于所述的窄禁带异质SiGe源区(6)中的Ge组份含量的选取原则是满足：

            β_npn同×β_pnp窄异＜＜1 (对P沟器件)

            β_pnp同×β_npn窄异＜＜1 (对n沟器件)