[发明专利]一种单片集成功率半导体器件的固体继电器

摘要

一种单片集成功率半导体器件的固体继电器，属于电力电子技术领域。包括集成于同一衬底上的光电池阵列、控制电路和输出端功率半导体器件；光电池阵列由若干个光电池串联而成，每个光电池单独处于衬底的一个V型槽内；控制电路由双极型晶体管和二极管组成，每个晶体管或二极管单独处于衬底的一个V型槽内；输出端功率半导体器件作为整个固体继电器的输出元件，单独处于衬底的一个V型槽内。本发明在同一衬底的V型槽底部引入N+埋层，使得VDMOS、LDMOS或LIGBT等功率半导体器件能够与光电池阵列和控制电路集成于同一衬底，从而有效地减小了固体继电器的封装难度，减少了器件的寄生效应，并提高了器件的可靠性。

主权项

一种单片集成功率半导体器件的固体继电器，包括一个光电池阵列、一个控制电路和一个输出端功率半导体器件；所述光电池阵列、控制电路和输出端功率半导体器件集成于同一衬底上；所述光电池阵列由若干个光电池组成，每个光电池单独处于衬底的一个V型槽内，光电池之间通过金属连接形成串联结构；所述光电池阵列在耦合光输入控制信号时，产生光伏输出信号并提供给所述控制电路；所述控制电路由双极型晶体管和二极管组成，每个双极型晶体管或二极管单独处于衬底的一个V型槽内，控制电路内部器件之间通过金属连接；所述控制电路对输出端功率半导体器件的栅源电容的充放电进行控制；所述输出端功率半导体器件作为整个固体继电器的输出元件，单独处于衬底的一个V型槽内；其栅极接所述控制电路的输出端，源极接地，漏极作为整个固体继电器的输出端。