English
Deutsch
Русский
Türkiye
Français
UMOSFET'in yapısı ve üretim yöntemi
5/22/2023 1:47:42 PM
Teknik alan
Bu icat yarı yönetici teknik alana bağlı, özellikle yüksek voltaj UMOSFET yapısına bağlı.
Arkaplan tekniki
Wide band-gap semiconductor silicon carbide (SiC) has become a key material in the study of high-power devices because of its large band-gap width, high thermal conductivity, high critical breakdown electric field, high electron saturation speed and strong anti-radiation ability. Aynı zamanda silikon karbide maddeleri silikon integral devre süreciyle güçlü bir uyumluluğa sahip olduğu için üretim ve üretim zorlukları büyük azaltılır. Şu anda dışarıda silikon karbid elektrik cihazlarının araştırmaları ve üretimi gerçekleştirildi ve gemiler, uydu, silikon karbid elektrik cihazlarının uygulama avantajları, silikon karbid elektrik cihazları, silikon silikon, silah, silah, iletişim, otomobil, askeri ve sivil uygulamaların bazı geleneksel materyal elektrik cihaz
4H-SiC, yüksek frekans, yüksek sıcaklık, radyasyon dirençliği, yüksek voltaj ve yüksek güç gibi özel çevrelerde uygulamalar için aday yarı yönetici materyali olabilir. Özellikle de bu noktalarda özel avantajları vardır.
(1) Büyük grup boşluğu genişliği: Büyük grup boşluğu genişliği, SiC yarı yönetici maddelerin yüksek sıcaklık dirençliğinde ve radyasyon dirençliğinde tercih edilen materyal olabileceği en önemli sebebi. Büyük grup boşluğu maddelerin iç taşıyıcısının konsantrasyonunu çok düşük yapar ve ayrıca yarı yöneticinin içindeki taşıyıcıların içindeki heyecanlarını da azaltır. Teoriye göre, SiC yarı yönetici maddeleri normalde 1000 ° C'de çalışabilir. Hatta yüksek sıcaklık ve yüksek radyasyon gibi özel çevrede bile, cihazın iç taşıyıcıların etkisini azaltmak için çok fazla iç taşıyıcı olmayacak.
(2) Yüksek elektron saturasyon hızı: yüksek frekans uygulama çevresinde, cihazın karakteristik frekansiyonu elektron aktarım zamanına tersiyle proporcional ve elektron saturasyon hızı yüksek frekans cihazının frekans özelliklerine doğrudan bağlı. Yukarıdaki masadan görülebilir ki, SiC'nin elektron doğum hızı 2,0×107cm/s, bu da Si materyallerinden iki kere daha fazlasıdır. Böyle yüksek elektron doğum hızı, SiC tabanlı aygıtları yüksek hızlı elektronik aygıtlar ve yüksek frekans aygıtlar çevresinde geniş kullanılır.
(3) High critical breakdown electric field: The critical breakdown electric field is a very important parameter that affects the voltage resistance of power semiconductor devices. SiC yarı yönetici materyallerinin kritik kırılma elektrik alanı, yaklaşık 3MV/cm'dir. Bu, GaAs ve Si materyallerinin 8-10 kat daha büyükdür. Aynı voltaj şartları altında, Si tabanlı aygıtlarının karşılaştığı özelliklerle, hasta tabanlı aygıtların karşılığında sadece Si tabanlı aygıtlarının karşılığındaki özelliklerinin 1\200 ~ 1\100 ve aygıtların kaybı önemli olarak azaltılacak. Aynı özelliklerin altında SIC tabanlı cihazların kırılma voltajı, Si tabanlı cihazlarından 10-20 kat daha fazlasıdır.
(4) Yüksek sıcak davranışlık: Yüksek sıcak davranışlık SiC tabanlı güç cihazları yüksek sıcaklıkta geniş olarak kullanılabilir, yüksek güç çevresinde çok önemli bir faktör daha kullanılabilir. Yüksek sıcak süreci, çalışma durumundaki güç cihazı tarafından üretilen ısının hızlı dağıtılmasına neden yüksek sıcaklık yüzünden ayrılmasına sebep olan yüksek ısı dağıtımın etkinliği olduğunu anlamına gelir.
Çin patenti CN111799333A, elektrik alan modülasyon bölgesinde bir UMOSFET yapısını a çıklıyor, N+ substratı, N-drift bölgesi, şu and a yayılan bir katı ve P-vücut bölgesi sonucu altından yukarıya kadar ayarlanmış. P-vücut bölgesi, N+ kaynak bölgesi ve P+ kaynak bölgesi ile temin edilir. Ayrıca N+ kaynak bölgesinden, P-vücudun bölgesinden ve mevcut genişleme katmanından geçen bir groove da dahil ediyor. Groove'un altındaki N-drift bölgesinde yer alıyor. P+ kaldırma katı trenin altında ayarlanır, trenin içerisindeki duvarı bir grid oksid filmi ile sağlanır, ve grid oksid filmi bir grid ile sağlanır; An electric field modulation region is arranged below the P-body region, and the electric field modulation region runs through the current spreading layer, and the bottom of the electric field modulation region is located in the N-drift region; Saha modülasyon bölgesi ve toprak arasında bir boşluk var; Elektrik alan modülasyon bölgesi P türü bölgesinde içerilen N türü bölgesi içeriyor. patent'in ihtiyacı olması, bu, a şırı ağ oksijen elektrik alanının problemini çözemez ve cihazın uzun süredir güveniliğini maksimum ölçüde sağlamaz.
Keşfetme içeriği
Keşfedilmesinin en önemli amacı, yüksek voltaj 4H-SiC yarı yönetici maddelerini kullanarak, araç başarısızlığını çözmek ve yüksek kapı oksijen elektrik alanı tarafından oluşan yüksek kapı elektrik alanı tarafından yüzleştirmek ve aynı zamanda aygıtların kırılma voltajını da geliştirebilir, aygıtların stabiliyetini geliştirebilir. Aygıt performansını iyileştirmek amacına ulaştırın. Bu yüzden yüksek güç yarı yönetici cihazlarında daha iyi kullanılabilir.
To realize the above purpose, the invention provides the following scheme: the invention provides a UMOSFET structure using a high voltage 4H-SiC semiconductor material, which is characterized in that it comprises a drain arranged successively from bottom to bottom, an N+ substrate, a first n-drift region, a p/n alternating buffer layer, a second n-drift region, and a trench; Trenç'in iç duvarı gri oksit filmi ile sunuyor, gri oksit filmi bir grizle sunuyor, grid'in her iki tarafı N+ kaynak bölgesi, P-vücut bölgesi, P+ kaynak bölgesi, N+ kaynak bölgesi, P+ kaynak bölgesi, P+ kaynak bölgesi, P+ kaynak bölgesi, N+ kaynak bölgesi, N+ kaynak bölgesi, P+ kaynak bölgesi, P+ kaynak bölgesi, P+ kaynak böl the bottom of the groove is located in the second n-drift region; Kapı okside filmi tarafından kapı takılan P türü polisilikon ve N türü polisilikon ile oluşan ayak kapı pn birliği kapının altında ayarlandırılır. p/n değiştirme buffer katı P türü polisilikon ve N türü polisilikon başka şekilde ayarlandı; N tipi doping örtüsü groove ile p/n değişikli buffer katı arasında ayarlandı ve p+ kapı oksijen koruması bölgesi N tipi doping örtüsü içinde ayarlandı, ve P+ kapı oksijen koruması bölgesi kapı oksijen filmine bağlantı oluyor.
Özellikle, p+ kapının oksijen korumasının giriş derinliğinin N tipi doping encapsulasyonunun altındaki derinliğinden fazlası yok.
Özellikle, ağ yükselmesi derinliği 2μm'den daha büyük.
Özellikle, p bölgesi doping konsantrasyonu p/n buffer katı 3×10
Özellikle, p/n buffer katı kalınlığı 0,8μm'den daha büyük.
Özellikle, p/n buffer katı ve tank altı arasındaki mesafe 1.0-1.5μm.
Anlaşılan haberler
2023-05-22
-
Telefon
+86 19886284706