[发明专利]一种具有横纵向电场同时优化宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管

摘要

本发明公开一种具有横纵向电场同时优化宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管。该结构是在漏端的漂移区下方设置一个辅助耗尽衬底埋层，同时在漂移区下方、靠近辅助耗尽衬底埋层的衬底区域设置一个具有电荷补偿的衬底埋层。设置的辅助耗尽衬底埋层可以扩展横向超结双扩散金属氧化物半导体场效应管的纵向空间电荷区，同时该埋层还能够利用电场调制效应对表面横向电场和体内纵向电场进行调制。设置的电荷补偿衬底埋层，消除了超结存在的衬底辅助耗尽的问题，在横向超结双扩散金属氧化物半导体场效应管的表面横向电场和体内纵向电场分布中均引入新的电场峰，使得表面横向电场和体内纵向电场同时优化，从而大幅度提高器件的击穿电压。

主权项

一种具有横纵向电场同时优化宽带隙半导体横向超结双扩散晶体管，包括：半导体材料的衬底；在衬底表面形成的基区；在衬底表面注入N柱和P柱相间排列形成的超结漂移区，与所述基区邻接；在所述基区表面形成的源区；在所述超结漂移区表面形成的漏区；其特征在于：所述衬底的材料是宽带隙半导体材料；漏端的超结漂移区下方接有纵向辅助耗尽衬底埋层，所述纵向辅助耗尽衬底埋层由N型和/或P型掺杂宽带隙半导体材料构成，或者采用介质材料；超结漂移区下方、邻接所述辅助耗尽衬底埋层设置有具有部分电荷补偿衬底埋层，所述具有部分电荷补偿衬底埋层由N型和/或P型掺杂半导体材料构成，或者采用介质材料；所述具有部分电荷补偿衬底埋层的长度不超过漂移区的长度，具有部分电荷补偿衬底埋层厚度不超过纵向辅助耗尽衬底埋层的厚度；宽带隙半导体材料的衬底掺杂浓度的典型值为1×1013cm‑3～1×1015cm‑3；纵向辅助耗尽衬底埋层掺杂浓度的典型值为1×1014cm‑3～1×1016cm‑3；纵向辅助耗尽衬底埋层的长度占超结漂移区整体长度的比例、纵向辅助耗尽衬底埋层的宽度及厚度根据耐压需求确定；具有部分电荷补偿衬底埋层掺杂浓度的典型值为1×1014cm‑3～1×1015cm‑3；具有部分电荷补偿衬底埋层的长度占超结漂移区整体长度的比例、具有部分电荷补偿衬底埋层的宽度及厚度根据耐压需求确定。