【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，涉及一种自适应降低短路电流的sicmosfet器件。
技术介绍
1、功率器件作为电力电子设备的核心元器件，被广泛的用于新能源技术和高效电源管理技术之中，是现代工业的“心脏”，在工业制造、交通运输、能源、医疗和消费电子等领域扮演着关键角色。
2、si基功率器件因为其技术成熟，工艺完善和可靠性较高，目前仍然是电力电子装置中使用的主流功率器件。但是随着技术的发展，si基功率器件的性能已经逐渐逼近si材料的理论极限，si基功率器件已经慢慢成为限制电力电子设备进一步提高性能的瓶颈。为了进一步提升功率器件的性能，人们开始研究使用第三代半导体(宽禁带半导体)制作功率器件的技术和方法。相比于前两代半导体材料，第三代半导体(如碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等)具有禁带宽度大，击穿电场高，功率密度大，热导率高，载流子饱和迁移率高和抗辐照能力强等突出优点。而在第三代半导体中，sic材料相对于gan来说更加适合用来制作高压功率器件，另外sic材料可以通过氧化生长工艺形成二氧化硅层，这能够兼容si基功率器件现有的工艺技术，有利于sic器件的制造。因此sic材料制造的功率器件往往能够实现更高的功率密度、更低的功耗，以及更高的工作温度和抗辐射能力，被认为有望在中高功率器件领域全面取代si，成为生产功率器件的最主流材料之一。基于上述优点，sic材料尤其适合现代功率电子系统涉及的高温、高压、大电流、高频和高辐照的恶劣应用环境，在新能源汽车、轨道交通、光伏发电和航空航天等领域具有广阔前景，是近年来功率器件领域的研究重点和热点。
3、但是更高的功率密度也使得sicmosfet器件的短路性能相对于si基的绝缘栅双极型晶体管(igbt)大幅下降，甚至是丧失短路能力。sicmosfet器件短路能力的下降使得器件的可靠性受到了挑战。如何提高sicmosfet器件的短路能力是每个设计人员都会面临的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，这种器件在传统mosfet的结构上，在栅极和源极之间集成一个反偏的二极管，其中栅极连接二极管的n掺杂区，源极连接二极管的金属阳极。该器件利用二极管的反偏电流随温度增加而增加的特性，在器件发生短路时，栅极、源极区域和反偏的二极管附近的温度会快速上升，从而使得反偏的二极管的反偏电流增加。增大的反偏电流会降低栅极电压，从而降低短路电流，抑制温度的上升，使得器件可以根据温度自动的降低短路电流的功能，从而提高器件的短路耐受能力。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，该器件包括mosfet结构和连接栅极和源极的二极管结构；
4、所诉的mosfet结构分别位于器件的左右两侧，左侧的mosfet从上到下依次是源极p+区(101)、源极(102)、栅氧化层(103)、n型栅极(104)、基区(108)、漂移区(110)、衬底(111)，右侧的mosfet从上到下依次是源极(106)、源极p+区(107)、栅氧化层(103)、n型栅极(104)、基区(109)、漂移区(110)、衬底(111)；
5、所诉的二极管位于器件的栅极区域，从上到下依次是二极管阳极(105)和n型栅极(104)，其中n型栅极(104)既是sic mosfet的栅极，也是二极管的阴极，而二极管的阳极和sic mosfet的源极短接在一起。
6、优选的，在所述的半导体器件中，n型栅极(104)和栅氧化层(103)之间还可以增加一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、p型半导体、n型半导体等。
7、优选的，在所述的半导体器件中，可以将栅极中的二极管阳极(105)分别集成到将源极(102)和n型栅极(104)，以及源极(106)和n型栅极(104)之间。
8、优选的，在所述的半导体器件中，可以将n型栅极(104)的下方替换为一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、p型半导体、n型半导体等。
9、优选的，在所述的半导体器件中，可以将沟槽栅的sic mosfet换成平面栅的sicmosfet，平面栅的栅极依旧集成一个二极管，其中二极管的阴极作为平面栅sic mosfet的栅极，二极管的阳极和sic mosfet的源极相连。
10、优选的，在所述的半导体器件中，可以在栅极和栅氧化层之间增加一层其它可导电的材料、包括但不限于金属、多晶硅、p型半导体、n型半导体等。
11、优选的，在所述的半导体器件中，栅氧化层(103)除了二氧化硅外还可换成其它绝缘材料，包括但不限于氮氧化硅、氧化铪、氧化锆、二氧化钛等，或者是其它高介电常数的绝缘材料。
12、优选的，在所述的半导体器件中，栅极和源极之间集成的二极管既可以是pn结二极管，也可以是肖特基二极管，或者是三极管。
13、优选的，在所述的半导体器件中，衬底(111)可由n型衬底换成p型衬底，其器件结构变为绝缘栅双极型晶体管。
14、优选的，在所述的半导体器件中，器件使用的材料既可以是碳化硅(sic)，也可以是硅(si)，或者是氮化镓(gan)。
15、本专利技术的有益效果在于：本专利技术在栅极和源极之间集成了一个反偏的二极管，利用二极管的反偏电流随温度增加而增加的特性，实现了根据器件温度自适应降低短路电流的功能。当器件发生短路时，器件温度升高使得反偏二极管的反偏电流增加。当反偏电流从栅极抽取的栅极电荷大于栅极外部驱动输入的栅极电荷时，栅极电压就会下降，降低器件的短路电流，最终达到抑制温度继续升高的目的，这能提高器件的短路耐受能力。
16、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，该器件包括MOSFET结构和连接栅极和源极的二极管结构；
2.据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，N型栅极(104)和栅氧化层(103)之间还可以增加一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、P型半导体、N型半导体等。
3.根据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，可以将栅极中的二极管阳极(105)分别集成到将源极(102)和N型栅极(104)，以及源极(106)和N型栅极(104)之间。
4.根据权利要求3所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，可以将N型栅极(104)的下方替换为一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、P型半导体、N型半导体等。
5.根据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，可以将沟槽栅的SiC MOSFET换成平面栅的SiC MOSFET，平面栅的栅极依旧集成一个二极管，其中二极管的
6.根据权利要求5所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，可以在栅极和栅氧化层之间增加一层其它可导电的材料、包括但不限于金属、多晶硅、P型半导体、N型半导体等。
7.根据权利要求1～6所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，栅氧化层(103)除了二氧化硅外还可换成其它绝缘材料，包括但不限于氮氧化硅、氧化铪、氧化锆、二氧化钛等，或者是其它高介电常数的绝缘材料。
8.根据权利要求1～7所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，栅极和源极之间集成的二极管既可以是PN结二极管，也可以是肖特基二极管，或者是三极管。
9.根据权利要求1-8所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，衬底(111)可由N型衬底换成P型衬底，其器件结构变为绝缘栅双极型晶体管。
10.根据权利要求1～9所述的一种自适应降低短路电流的SiC MOSFET器件，其特征在于，器件使用的材料既可以是碳化硅(SiC)，也可以是硅(Si)，或者是氮化镓(GaN)。
...【技术特征摘要】
1.一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，该器件包括mosfet结构和连接栅极和源极的二极管结构；
2.据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，n型栅极(104)和栅氧化层(103)之间还可以增加一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、p型半导体、n型半导体等。
3.根据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，可以将栅极中的二极管阳极(105)分别集成到将源极(102)和n型栅极(104)，以及源极(106)和n型栅极(104)之间。
4.根据权利要求3所述的一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，可以将n型栅极(104)的下方替换为一层其它可导电的材料，包括但不限于金属、多晶硅、p型半导体、n型半导体等。
5.根据权利要求1所述的一种自适应降低短路电流的sic mosfet器件，其特征在于，可以将沟槽栅的sic mosfet换成平面栅的sic mosfet，平面栅的栅极依旧集成一个二极管，其中二极管的阴极作为平面栅sic mosfet的栅极，二极...
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