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专利号: 2016105258273
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件,包括外延层(12)与氧化层(11),其特征在于,外延层(12)表面下有一层氮注入层。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件,其特征在于,在外延层(12)表面下有一层三价元素的扩散层。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件,其特征在于,氮在外延层(12)表面下的注入深度为18-20nm。

4.根据权利要求2所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件,其特征在于,三价元素为铝,三价元素铝在外延层(12)中的扩散深度为10-20nm。

5.根据权利要求3所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件,其特征在于,三价元素铝在外延层(12)中的浓度呈高斯分布,峰值浓度范围为2×1017-1×1018cm-3。

6.一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件的制备方法,其特征在于:A、采用高温扩散工艺将三价元素植入到4H-SiC外延层(12)表面,形成扩散层;

B、利用干法刻蚀工艺减薄高温扩散工艺所生长的氧化层(11);

C、利用减薄后的氧化层(11)作为掩蔽层,采用离子注入工艺将五价元素氮植入到外延层(12)与氧化层(11)的界面,形成氮注入层;

D、利用干氧氧化工艺将氧化层(11)生长至所需要的厚度;

E、在4H-SiC晶片上镀上金属层,并采用剥离工艺形成金属电极,随后用快速退火的方法形成性能良好的欧姆接触。

7.根据权利要求6所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件的制备方法,其特征在于,步骤A是区别于常规扩散工艺的高温扩散,扩散温度在1500℃~1800℃之间。

8.根据权利要求6所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件的制备方法,其特征在于,高温扩散后的铝原子在外延层(12)中的浓度呈高斯分布,峰值浓度范围为2×

1017-1×1018cm-3,深度范围为10-20nm,并且同时生长的氧化层(11)为掺铝的SiO2。

9.根据权利要求6所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件的制备方法,其特征在于,步骤B中的减薄工艺采用等离子体干法刻蚀技术,精确控制刻蚀后的氧化层(11)厚度为18-20nm。

10.根据权利要求6所述的一种低功耗4H-SiC电压控制型功率半导体器件的制备方法,其特征在于,步骤A中的三价元素为铝或硼。