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申请/专利权人:华中科技大学
摘要:本发明属于脉冲功率器件技术领域,公开了一种基于碳化硅基的反向开关晶体管及其制备方法,晶体管自下而上包括碳化硅N+型衬底7、碳化硅P基区1、碳化硅N‑漂移区3及阳极发射区;器件采用正斜角终端;器件能够通过阴极短路点即碳化硅阴极P+区8传导电流。本发明通过对SiCRSD的结构及制备方法进行改进,将N+型衬底进行减薄,之后周期性断开N+阴极区,并在断开处注入P+型高掺杂离子以形成阴极短路点,从而实现RSD的有效预充过程,克服现有技术中由于无法很好地控制碳化硅外延片的自身缺陷导致器件在利用雪崩来建立预充等离子层时被提前击穿、难以通过利用雪崩击穿来实现有效的预充等离子层建立的难题。
主权项:1.一种基于碳化硅基的反向开关晶体管,其特征在于,该反向开关晶体管自下而上包括碳化硅N+型衬底7、碳化硅P基区1、碳化硅N-漂移区3以及阳极发射区,其中,所述阳极发射区由碳化硅阳极P+发射区4和碳化硅阳极N+发射区6交替组成;所述基于碳化硅的反向开关晶体管采用30°~60°正斜角的终端方式,形成的台面上覆盖有钝化层2;该基于碳化硅基的反向开关晶体管设置有阴极短路点,该阴极短路点是先将碳化硅N+型衬底7断开,并在断开处选择性注入离子形成碳化硅阴极P+区8,然后在N+型衬底7和碳化硅阴极P+区8表面沉积金属形成阴极电极9;其中,碳化硅阴极P+区8作为反向晶体管的阴极短路点,能够进行载流子的传导;所述碳化硅阳极P+发射区4的掺杂浓度为3*1018cm-3~9*1019cm-3,所述碳化硅阳极N+发射区6的掺杂浓度为8*1018cm-3~2*1019cm-3,所述碳化硅N-漂移区3的掺杂浓度为9*1014cm-3~8*1015cm-3,所述碳化硅P基区1的掺杂浓度为4*1017cm-3~2.8*1018cm-3,所述碳化硅N+型衬底7的掺杂浓度为1*1019cm-3~9*1019cm-3;所述碳化硅N+型衬底7的厚度为1μm~3μm;此外,在所述阳极发射区的上方还覆盖有阳极欧姆金属5,所述碳化硅N+型衬底7的下方还覆盖有阴极欧姆金属9。
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百度查询: 华中科技大学 一种基于碳化硅基的反向开关晶体管及其制备方法
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