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公开(公告)号：CN116504816A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310784232.X
申请日：2023-06-29
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/06 , H01L29/861 , H01L21/329
摘要： 本发明涉及一种横向结构的超级结二极管及制备方法，二极管包括：N+型衬底、N型外延层、高斯掺杂N区、至少两个有源区N柱、至少一个有源区P柱、N+区、阳极和阴极；N型外延层位于N+型衬底的表面；高斯掺杂N区位于N型外延层的表层中；至少两个有源区N柱与至少一个有源区P柱交替层叠在N型外延层的表面，且有源区N柱覆盖高斯掺杂N区的一部分表面，至少两个有源区N柱与至少一个有源区P柱形成超级结结构；N+区位于N型外延层的表面，且侧面与超级结结构的侧面相接触，N+区与高斯掺杂N区相距预设距离；阳极覆盖高斯掺杂N区的另一部分表面和超级结结构侧面；阴极位于N+区的表面。本发明减少了工艺难度，提升了电学特性。
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公开(公告)号：CN116504816B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310784232.X
申请日：2023-06-29
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/06 , H01L29/861 , H01L21/329
摘要： 本发明涉及一种横向结构的超级结二极管及制备方法，二极管包括：N+型衬底、N型外延层、高斯掺杂N区、至少两个有源区N柱、至少一个有源区P柱、N+区、阳极和阴极；N型外延层位于N+型衬底的表面；高斯掺杂N区位于N型外延层的表层中；至少两个有源区N柱与至少一个有源区P柱交替层叠在N型外延层的表面，且有源区N柱覆盖高斯掺杂N区的一部分表面，至少两个有源区N柱与至少一个有源区P柱形成超级结结构；N+区位于N型外延层的表面，且侧面与超级结结构的侧面相接触，N+区与高斯掺杂N区相距预设距离；阳极覆盖高斯掺杂N区的另一部分表面和超级结结构侧面；阴极位于N+区的表面。本发明减少了工艺难度，提升了电学特性。
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公开(公告)号：CN116454138A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310708240.6
申请日：2023-06-15
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/872 , H01L29/06 , H01L29/16 , H01L21/329
摘要： 本发明涉及一种柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管及制备方法，碳化硅浮动结二极管为圆柱型结构，包括：N型衬底、有源区N漂移区、终端区、若干P型浮动结、P型沟道区和若干P型重掺杂区，有源区N漂移区位于N型衬底上；终端区形成在有源区N漂移区中且环绕若干P型浮动结和若干P型重掺杂区；若干P型浮动结分布在有源区N漂移区的内部且具有相同的深度；P型沟道区连接若干P型浮动结，且从有源区N漂移区的内部延伸至有源区N漂移区的表面；若干P型重掺杂区分布在有源区N漂移区的表层，若干P型重掺杂区环绕P型沟道区的延伸部分。该二极管提高了浮动结碳化硅二极管的工作频率范围和终端区对边缘电场的屏蔽作用。
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公开(公告)号：CN116454138B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310708240.6
申请日：2023-06-15
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/872 , H01L29/06 , H01L29/16 , H01L21/329
摘要： 本发明涉及一种柱状P沟道的碳化硅浮动结二极管及制备方法，碳化硅浮动结二极管为圆柱型结构，包括：N型衬底、有源区N漂移区、终端区、若干P型浮动结、P型沟道区和若干P型重掺杂区，有源区N漂移区位于N型衬底上；终端区形成在有源区N漂移区中且环绕若干P型浮动结和若干P型重掺杂区；若干P型浮动结分布在有源区N漂移区的内部且具有相同的深度；P型沟道区连接若干P型浮动结，且从有源区N漂移区的内部延伸至有源区N漂移区的表面；若干P型重掺杂区分布在有源区N漂移区的表层，若干P型重掺杂区环绕P型沟道区的延伸部分。该二极管提高了浮动结碳化硅二极管的工作频率范围和终端区对边缘电场的屏蔽作用。
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公开(公告)号：CN116581161A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310866242.8
申请日：2023-07-14
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/78 , H01L29/06 , H01L21/336
摘要： 本发明涉及一种带有非连续型P+屏蔽层的SiC UMOSFET及其制备方法，UMOSFET包括：衬底层；N型漂移层，位于衬底层的上表面；P‑掺杂区位于N型漂移层的表层中；N+掺杂区位于P‑掺杂区的表层中；多边形环形沟槽，位于N+掺杂区的四周，深度大于N+掺杂区和P‑掺杂区的厚度之和；多个屏蔽层，分别位于多边形环形沟槽的每个拐角处；P+柱，位于N+掺杂区的中部，贯穿N+掺杂区和P‑掺杂区，并延伸至N型漂移层之中。本发明还提供一种带有非连续型P+屏蔽层的SiC UMOSFET的制备方法。本发明的UMOSFET在保护沟槽底部氧化层不被击穿的同时提高了器件的电流通路，并减小了导通电阻。
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公开(公告)号：CN116404034A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310666001.9
申请日：2023-06-07
申请人： 西安电子科技大学 , 陕西半导体先导技术中心有限公司
IPC分类号： H01L29/06 , H01L29/872 , H01L21/329 , H01L29/78
摘要： 本发明公开了一种配合浮动结引入片状P沟道的碳化硅功率器件，包括：N型碳化硅衬底、叠加于所述N型碳化硅衬底之上的N‑外延层，以及通过对所述N‑外延层的表面进行P型掺杂形成的P型掺杂区；其中，所述P型掺杂区下方的N‑外延层形成所述碳化硅功率器件的有源漂移区；所述有源漂移区中设有多个浮动结，每个浮动结均通过片状P沟道连接所述有源漂移区上方的P型掺杂区；所述浮动结和所述片状P沟道均是在外延生长所述N‑外延层的过程中，对生长中的N‑外延层进行多次离子注入形成的。本发明提高了碳化硅浮动结功率器件的开关特性，解决了碳化硅浮动结功率器件难以应用于高频场景的问题。
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公开(公告)号：CN115799302A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211398137.8
申请日：2022-11-09
申请人： 陕西半导体先导技术中心有限公司
摘要： 本发明公开了一种终端区P掺杂宽度变化的SiC超级结终端结构，所述SiC超级结终端结构环绕功率器件的有源区形成所述功率器件的终端区，并与所述有源区共享N+衬底；所述有源区为超级结结构或浮动结结构；所述N+衬底上方设有逐层生长形成的N‑外延区，位于所述终端区的每一层N‑外延层中均通过P‑掺杂注入形成多个同心且掺杂宽度不等的平面P‑环，各层N‑外延层的平面P‑环在所述终端区中形成多个同心、等深且厚度不等的立体P‑环，以通过各个所述立体P‑环引导所述有源区的边缘处聚集的峰值电场逐步下降。本发明提供的终端区P掺杂宽度变化的SiC超级结终端结构优化了有源区边缘处聚集的峰值电场的下降趋势，具有较高的耐压性能。
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公开(公告)号：CN117613105B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410085895.7
申请日：2024-01-22
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/872 , H01L29/06 , H01L21/329
摘要： 本发明提供了一种改善开关特性的碳化硅浮动结的二极管及其制备方法，在二极管内部通过引入过渡区P沟道，增大少数载流子的抽取速度，降低耗尽区消失时间，降低过充电压，解决关断后再开启时的开启速度问题，使实现高频高耐压的碳化硅浮动结二极管成为可能，可以大大扩宽碳化硅浮动结器件在功率半导体器件领域的应用范围。除此之外，由于P沟道存在源区过渡区，对掺杂浓度准确性要求降低且要求的沟道数量更少，因此可以降低对器件静态性能的影响以及器件制备的工艺要求。
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公开(公告)号：CN117613105A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202410085895.7
申请日：2024-01-22
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： H01L29/872 , H01L29/06 , H01L21/329
摘要： 本发明提供了一种改善开关特性的碳化硅浮动结的二极管及其制备方法，在二极管内部通过引入过渡区P沟道，增大少数载流子的抽取速度，降低耗尽区消失时间，降低过充电压，解决关断后再开启时的开启速度问题，使实现高频高耐压的碳化硅浮动结二极管成为可能，可以大大扩宽碳化硅浮动结器件在功率半导体器件领域的应用范围。除此之外，由于P沟道存在源区过渡区，对掺杂浓度准确性要求降低且要求的沟道数量更少，因此可以降低对器件静态性能的影响以及器件制备的工艺要求。
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公开(公告)号：CN116611384A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310477181.6
申请日：2023-04-27
申请人： 西安电子科技大学
IPC分类号： G06F30/39 , G06F30/398 , H01L29/872
摘要： 本发明公开了一种基于电荷平衡的碳化硅浮动结JBS设计方法，包括：根据电荷平衡理论获得待设计的碳化硅浮动结JBS的六种电场分布类型，六种电场分布类型分别为非耗尽非穿通型电场分布、非耗尽穿通型电场分布、表面击穿非穿通型电场分布、表面击穿穿通型电场分布、内部击穿非穿通型电场分布和内部击穿穿通型电场分布；利用六种电场分布类型建立不同电场分布类型对应的反向阻断分析模型；利用反向阻断分析模型获得符合设计要求的碳化硅浮动结JBS的器件最优参数。本发明依据电荷平衡理论建立碳化硅浮动结二极管的反向阻断分析模型，通过该模型可以快速预测器件的阻断电压性能，减小了最优参数的取值范围，可以更加快速地确定器件设计参数。
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