【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件的，更具体地说，它涉及一种集成sbd的碳化硅场效应管。
技术介绍
1、第三代半导体碳化硅场效应管(sic-mos)相比第一代半导体硅基igbt具有更大的禁带宽度、更高热导率以及极低的本征载流子数等特点，被认为是新一代高效能电力电子器件重要的发展方向。
2、目前，sic-mos应用于一些逆变电路中常需同硅基产品一样额外并联一个快恢复二极管，但此方式增加了器件的使用数目，会引起系统成本的上升、体积的增大以及因金属连线增加而导致的可靠性降低，削弱sic-mos对整体模块的优化效果。针对上述情况，行业中已有相关专利提出：在寄生的pin二极管旁并联肖特基二极管(sbd)以降低sic-mos器件导通压降。但已有专利多为通过扩大单元节距的方式来并联sbd，并联的sbd在正常工作时完全不承担电流输出，意味着同功率等级的芯片面积会成比例的增大，因此，该方式明显会降低单位sic-mos面积的输出功率密度。
技术实现思路
1、为了解决sic-mos单位面积输出功率密度低的问题，本申请提供一种集成sbd的碳化硅场效应管。
2、本申请提供一种集成sbd的碳化硅场效应管，采用如下的技术方案：
3、一种集成sbd的碳化硅场效应管，以三维直角坐标系对碳化硅场效应管的三维方向进行定义：定义碳化硅场效应管横向方向为x轴方向、碳化硅场效应管垂直方向为y轴方向、碳化硅场效应管纵向方向即第三维方向为z轴方向；
4、其半元胞结构包括外延层，所述外延层沿z轴方
5、所述p型基区沿x轴方向的一侧注入有第二n+源区，所述p型基区沿y轴方向的另一侧设置有p+源区，所述第二n+源区和所述p+源区位于沟槽的两侧；
6、所述外延层顶部沿y轴方向间隔分布有所述p型基区；
7、沿x轴方向，所述外延层、所述第二n+源区和靠近所述第二n+源区的所述p型基区上具有栅结构；
8、所述第二n+源区的侧面、所述第一n+源区和所述p+源区顶部均与势垒金属接触。
9、进一步的，所述p型沟槽区沿z轴方向上的厚度为1μm±0.5μm。
10、进一步的，所述p型基区掺杂浓度在1×e16cm-3～1×e18cm-3之间。
11、进一步的，所述第一n+源区掺杂浓度在1×e18cm-3～1×e20cm-3之间。
12、进一步的，所述第二n+源区掺杂浓度在1×e18cm-3～1×e20cm-3之间。
13、进一步的，所述p+源区掺杂浓度在1×e19cm-3～1×e20cm-3之间。
14、进一步的，所述第一n+源区和所述第二n+源区的正面结构的面积之和大于所述外延层中未注入的外延区域正面结构的面积。
15、综上所述，本申请的技术方案至少具备如下优势：
16、第一，本申请中舍去不参与载流子传输的n+区域，通过势垒金属与第一n+源区、第二n+源区形成肖基特接触，以及，势垒金属与第二n+源区和p型基区形成欧姆接触，实现了在碳化硅场效应管内集成了肖基特二极管的结构；此结构解决了sic-mos单位面积输出功率密度低的问题，在不影响sic-mos性能的前提下，优化器件寄生二极管的动态特性。具体而言，降低寄生二极管的导通压降，降低动态损耗，提高其相应速度。同时，在p型基区上设置有p型沟槽区，通过p型沟槽区增加p型载流子注入深度，提高sbd势垒结下方的耗尽效果，从而解决将pin二极管调整为sbd后存在sbd反向耐压漏电流偏大的问题。
17、第二，本申请中通过调整p型基区、n+源区，p+源区的掺杂浓度，进一步优化器件的导通压降、动态损耗等相关性能参数。
18、第三，调整n+源区和外延层正面结构的面积比例，当外延层中未注入的外延区域正面结构的面积占比较低时，可适用于更高频的碳化硅场效应管。
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1.一种集成SBD的碳化硅场效应管，以三维直角坐标系对碳化硅场效应管的三维方向进行定义：定义碳化硅场效应管横向方向为X轴方向、碳化硅场效应管垂直方向为Y轴方向、碳化硅场效应管纵向方向即第三维方向为Z轴方向；
2.如权利要求1所述的一种集成SBD的碳化硅场效应管，其特征在于：所述有P型沟槽区(2)沿Z轴方向上的厚度为1μm±0.5μm。
3.如权利要求1所述的一种集成SBD的碳化硅场效应管，其特征在于：所述P型基区(3)掺杂浓度在1×e16cm-3～1×e18cm-3之间。
4.如权利要求1所述的一种集成SBD的碳化硅场效应管，其特征在于：所述第一N+源区(4)掺杂浓度在1×e18cm-3～1×e20cm-3之间。
5.如权利要求4所述的一种集成SBD的碳化硅场效应管，其特征在于：所述第二N+源区(5)掺杂浓度在1×e18cm-3～1×e20cm-3之间。
6.如权利要求1所述的一种集成SBD的碳化硅场效应管，其特征在于：所述P+源区(6)掺杂浓度在1×e19cm-3～1×e20cm-3之间。
7.如权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种集成sbd的碳化硅场效应管，以三维直角坐标系对碳化硅场效应管的三维方向进行定义：定义碳化硅场效应管横向方向为x轴方向、碳化硅场效应管垂直方向为y轴方向、碳化硅场效应管纵向方向即第三维方向为z轴方向；
2.如权利要求1所述的一种集成sbd的碳化硅场效应管，其特征在于：所述有p型沟槽区(2)沿z轴方向上的厚度为1μm±0.5μm。
3.如权利要求1所述的一种集成sbd的碳化硅场效应管，其特征在于：所述p型基区(3)掺杂浓度在1×e16cm-3～1×e18cm-3之间。
4.如权利要求1所述的一种集成sbd的碳化硅场效应管，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴晨凯，王万，李娜，
申请(专利权)人：江苏索力德普半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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