【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，涉及一种具有快恢复和低功耗特性的sic mosfet器件。
技术介绍
1、随着新能源、电动汽车、智能电网等新兴领域的崛起，人们对于能够耐高压、耐辐射、高频率和低功耗的功率器件的需求与日俱增。而sic材料具有宽禁带、高击穿电场和高电子饱和漂移速度等独特优势，可以同时实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性。近年来，沟槽sic mosfet因其紧凑的元胞设计和结场效应晶体管(jfet)效应的减弱而受到越来越多的关注，具有良好栅极氧化物可靠性的沟槽sic mosfet已被证明并成功制造。
2、但现如今沟槽sic mosfet仍然存在着寄生体二极管的高导通状态电压降(约2-3v)和双极退化的问题，会导致续流损耗较大和器件的可靠性降低。为解决该问题，研究人员常通过外部集成反并联的肖特基势垒二极管(sbd)来解决该问题，但是会增加模块尺寸和模块电容，因此，在内部集成续流二极管便成为研究人员常用且关注的一种解决方案，如内部集成sbd、异质结二极管和沟道二极管等方法。但sbd在高温下反向泄漏电流较大，异质结二极管有着复杂的界面态导致其迟迟无法得到广泛采纳，而沟道二极管所展现出来的优良性能不失为一种好的解决方案。
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具有快恢复和低功耗特性的sic mosfet器件，该器件集成l型分裂栅和低势垒的mos沟道二极管，通过源极辅助栅多晶硅对主栅多晶硅的包裹降低了器件的栅源电容，优化器件的开关特性，通过源极辅助
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种具有快恢复和低功耗特性的sic mosfet器件，其包括：
4、漏极金属接触；
5、形成于所述漏极金属接触表面的衬底；
6、形成于所述衬底表面的漂移区；
7、形成于所述漂移区表面的n_csl；
8、形成于所述n_csl表面的第一p_base；
9、形成于所述第一p_base表面的第一源区；
10、形成于所述漂移区表面且位于所述n_csl一侧的第二p_well；
11、形成于所述第二p_well表面的第二p+区；
12、形成于所述漂移区表面且位于所述n_csl另一侧的第一p-well；
13、形成于所述第一p_well表面的第一p+区；
14、形成于所述第二p-well表面且位于所述n_csl与第二p+区之间的mos沟道二极管；
15、形成于所述mos沟道二极管和n_csl表面且与所述第一p_base和第一源区相邻的l型分裂栅；以及
16、形成于器件顶部的源极金属接触。
17、其中，第二p_well、第二p+区、源极金属接触、第一p+区以及第一p_well构成一源极槽结构，该源极槽结构覆盖器件的顶部。
18、进一步的，l型分裂栅包括源极辅助栅多晶硅、主栅多晶硅和绝缘介质层。其中，绝缘介质层分别与mos沟道二极管、n_csl、第一p_base、第一源区以及源极金属接触相邻；源极辅助栅多晶硅和主栅多晶硅均位于绝缘介质层中，被绝缘介质层包裹，且通过绝缘介质相隔。
19、其中，源极辅助栅多晶硅呈l型结构，主栅多晶硅呈圆角矩形结构，主栅多晶硅与源极辅助栅多晶硅的内侧面对齐。
20、通过l形分裂栅的形式，将源极辅助栅多晶硅置于主栅多晶硅的下方，起到了屏蔽栅漏电容的效果，且源极辅助栅多晶硅与主栅多晶硅之间较厚的l型绝缘介质起到了屏蔽栅源电容的作用，从而降低了器件的栅漏电容和栅源电容；此外，位于源极辅助栅多晶硅右下方的l形绝缘介质还可以在器件处于第三象限导通时，使第二p-base反型形成mos沟道二极管，从而屏蔽体二极管的导通。
21、进一步的，mos沟道二极管包括第二源区和第二p-base。其中，第二源区与第二p+区相邻，第二p_base位于第二源区与所述n_csl之间；通过所述mos沟道二极管，使该器件工作在第三象限时，从n_csl到第二源区的电子势垒可以近似为低势垒的mos沟道二极管，以屏蔽体二极管的导通，避免双极退化效应。
22、其中，源极辅助栅多晶硅为该二极管的栅极，源极金属接触为该二极管的源极，漏极金属接触为该二极管的漏极，绝缘介质层为该二极管的栅氧化层。
23、当该器件工作在第三象限时，可通过调节所述第二p_base的浓度、长度和厚度以实现低势垒的mos沟道二极管，或者可通过调节绝缘介质层的底部厚度来实现低势垒的mos沟道二极管。
24、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出了一种具有快恢复和低功耗特性的sicmosfet器件，与传统非对称沟槽sic mosfet器件相比，本专利技术通过源极槽结构使器件耐压能力得到提高；通过l型分离栅使器件栅源电容和栅漏电容实现大幅下降，显著提高了器件的开关特性，降低了开关损耗，降低了器件对于驱动电路的要求；通过低势垒的mos沟道二极管屏蔽体二极管导通，可显著提高器件的第三象限性能，避免双极退化效应。
25、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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1.一种具有快恢复和低功耗特性的SiC MOSFET器件，其特征在于：该器件包括：
2.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于：所述MOS沟道二极管包括第二源区和第二P-base；所述第二源区与所述第二P+区相邻，所述第二P_base位于所述第二源区与所述N_CSL之间；通过所述MOS沟道二极管，使该器件工作在第三象限时，从N_CSL到第二源区的电子势垒成为低势垒的MOS沟道二极管，以屏蔽体二极管的导通。
3.根据权利要求2所述的SiC MOSFET器件，其特征在于：该器件工作在第三象限时，通过调节所述第二P_base的浓度、长度和厚度以实现低势垒的MOS沟道二极管。
4.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件，其特征在于：所述L型分裂栅包括源极辅助栅多晶硅、主栅多晶硅和绝缘介质层；所述绝缘介质层分别与所述MOS沟道二极管、N_CSL、第一P_base、第一源区以及源极金属接触相邻；所述源极辅助栅多晶硅和主栅多晶硅均位于所述绝缘介质层中，且通过绝缘介质相隔。
5.根据权利要求4所述的SiC MOSFET器件，
...【技术特征摘要】
1.一种具有快恢复和低功耗特性的sic mosfet器件，其特征在于：该器件包括：
2.根据权利要求1所述的sic mosfet器件，其特征在于：所述mos沟道二极管包括第二源区和第二p-base；所述第二源区与所述第二p+区相邻，所述第二p_base位于所述第二源区与所述n_csl之间；通过所述mos沟道二极管，使该器件工作在第三象限时，从n_csl到第二源区的电子势垒成为低势垒的mos沟道二极管，以屏蔽体二极管的导通。
3.根据权利要求2所述的sic mosfet器件，其特征在于：该器件工作在第三象限时，通过调节所述第二p_base的浓度、长度和厚度以实现...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟中，邓志杰，陈泽生，肖宇凡，周扬淇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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