[发明专利]一种通过MOSFET控制结终端集成体二极管的RC-IGBT器件

摘要

本发明涉及RC‑IGBT，属于半导体功率器件领域，包括从上至下设置的阴极层、N‑漂移区、N缓冲层和集电区，集电区包括同层设置的N集电区和P集电区，阴极层内间隔设置有若干多晶硅栅电极，每个栅电极被SiO₂栅氧化层包围；RC‑IGBT器件从左到右为有源区、过渡区和结终端区，结终端区底层完全由N集电区构成。本发明利用结终端区集成了体二极管，结终端的场限环P‑ring作为二极管的阳极，结终端区底层的N集电区作为二极管的阴极，其导通状态受集成在过渡区的MOSFET的控制。本发明所提出的RC‑IGBT器件在正向导通IGBT模式下能彻底消除snapback现象，且正向导通压降降低了19.4%，这种结构大大提高了RC‑IGBT的性能。

主权项

1.一种通过MOSFET控制结终端集成体二极管的RC‑IGBT器件，其特征在于：包括从上至下设置的阴极层、N‑漂移区(6)、N缓冲层(7)和集电区，所述集电区包括同层设置的N集电区(8)和P集电区(9)，所述阴极层内间隔设置有若干多晶硅栅电极(2)，相邻两个多晶硅栅电极间形成有源发射极(4)，每个多晶硅栅电极被SiO₂栅氧化层(3)包围；每个有源发射极的下方设置有一个P‑body区(5)，P‑body区(5)位于N‑漂移区(6)的顶部，P‑body区(5)内设置有与有源发射极连接的N+有源区(1)；RC‑IGBT从左到右依次分为有源区、过渡区和结终端区，所述结终端区的底层完全由N集电区(8)构成；所述过渡区的等位环(10)内设置有MOSFET，MOSFET的源极(11)和漏极(12)位于过渡区的等位环(10)内，MOSFET管的栅极(13)位于SiO₂栅氧化层(3)内；MOSFET的源极(11)与结终端区的金属相连，漏极(12)与有源区的阴极金属相连，栅极(13)与漏极(12)以及有源区的阴极金属相连，源极与漏极之间的沟道开通与关断状态通过MOSFET栅极(13)控制。