[发明专利]VTS绝缘栅极双极晶体管

摘要

本发明涉及VTS绝缘栅极双极晶体管。在一种实施例中，功率晶体管器件包括衬底，衬底与下方的缓冲层形成PN结。该功率晶体管器件还包括第一区域、与缓冲层的顶面相邻的漂移区域、以及体区域。体区域将第一区域与漂移区域分开。第一和第二电介质区域与漂移区域的相反的横向侧壁分别相邻。这些电介质区域沿垂直方向从紧挨着体区域下方处至少延伸到缓冲层中。第一和第二场板分别布置在第一和第二电介质区域中。对正向导通进行控制的沟槽栅极布置在与体区域相邻并与体区域绝缘的电介质区域上方。

主权项

一种功率晶体管器件，包括：第一导电类型的衬底；第二导电类型的缓冲层，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反，所述缓冲层布置在所述衬底的顶部，所述衬底与所述缓冲层之间形成第一PN结；半导体材料的多个柱，每个柱包括：所述第二导电类型的第一区域；所述第一导电类型的体区域，所述体区域与所述第一区域相邻；所述第二导电类型的漂移区域，其从所述体区域向所述缓冲层沿垂直方向延伸，所述体区域与所述漂移区域之间形成第二PN结；所述柱的相邻对沿横向由电介质区域分开，所述电介质区域从至少刚刚接近所述第二PN结的地方沿垂直方向向下至少延伸到所述缓冲层中，电介质层与所述柱的相邻对的各个漂移区域形成侧壁界面；场板部件，布置在所述电介质层内，所述场板部件具有沿所述垂直方向延伸的长度，所述场板部件由导电材料形成，所述场板部件与所述漂移区域和所述缓冲层完全绝缘；沟槽栅极，其布置在所述电介质区域中与所述体区域相邻，所述栅极与所述体区域和所述场板部件绝缘；其中，当所述功率晶体管器件处于导通状态时，所述第一PN结和所述第二PN结作为双极晶体管工作，其中所述衬底包括发射极，所述第一区域包括集电极，所述沟槽栅极用作对所述发射极与所述集电极之间的正向导通进行控制的场效应晶体管(FET)的控制输入端；当所述功率晶体管处于关断状态时，所述第一PN结受到反向偏压。