CN204680673U - 一种阳极抬高的ligbt器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阳极抬高的LIGBT器件，属于电子技术领域。该LIGBT器件将常规短路LIGBT的阳极区的N+抬高，并且将阳极N+和阳极P+之间用介质隔离。这种新型的阳极N+抬高的结构一方面在保证器件较少的关断时间的基础上，在导通时可以消除器件的负阻效应，提高器件的性能和稳定性；另外一方面也可以减小器件的横向尺寸面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阳极抬高的LIGBT器件，属于电子技术领域。
背景技术
横向绝缘栅双极晶体管LIGBT(Lateral Insulator Gate Bipolar Transistor)是MOS栅器件结构与双极晶体管结构相结合而成的复合型功率器件,具有高输入阻抗和低导通压降的特点。和LDMOS不同的是LIGBT是一种双极型器件，导通时不仅有电子电流，阳极P+会向漂移区注入空穴产生电子电流，这就造成关断时间变长。通常降低关断时间的阳极短路结构可以在器件关断时提供一个电子的抽取通道，但是导通时有一个由LDMOS模式向LIGBT模式转变的过程，因此带来负阻效应，影响器件的稳定性。介质隔离LIGBT可以抑制负阻效应，但是因为介质槽深度，宽度的要求会使器件的尺寸变大。阳极P+、N+分离的结构也可以抑制负阻效应，但是同样由于两者之间的距离使器件整体尺寸变大。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是：提出一种在保证器件较少的关断时间的基础上，在导通时可以消除器件的负阻效应，提高器件的性能和稳定性，同时可以减小器件的横向尺寸面积的阳极抬高的LIGBT器件。
为了解决上述技术问题所提出的技术方案是：一种阳极抬高的LIGBT器件：在硅衬底1上具有埋氧层2；埋氧层上具有漂移区3；漂移区一侧为阴极区，一侧为阳极区；在P体区4中依次为阴极重掺杂P+区5、阴极重掺杂N+区6；阳极P+区8下轻掺杂N缓冲区7，阳极重掺杂N+区11抬高，抬高部分10高度为d，阳极P+区8和N+区11之间用二氧化硅介质9隔离；器件上部依次为阴极12、栅极13、阳极15、阳极16；阴极重掺杂N+区6、漂移区3之间，P体区4的上端为沟道17；栅极13横跨阴极重掺杂N+区6、沟道17、漂移区3上方，中间有较薄的氧化层14隔离；所述硅衬底1、漂移区3、阴极重掺杂N+区6、N缓冲区7、阳极重掺杂N+区11为N型；阴极P体区4、阴极重掺杂P+区5、阳极重掺杂P+区8为P型。
优选的，所述硅衬底1为SOI硅衬底。
优选的，所述阳极N+抬高的高度d可调。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型将常规短路LIGBT的阳极区的N+抬高，并且将阳极N+和阳极P+之间用介质隔离。与现有技术相比一方面介质9的深度和宽度的要求降低，减小了器件的横向尺寸，另一方面阳极N+抬高改变了导通时电子的流通路径，增大了电子从阳极重掺杂N+区11到阳极重掺杂P+区8的距离，使得器件能够更早的进入LIGBT模式，抑制负阻效应，随着高度d的增加，对负阻效应的抑制作用也增强，提高器件的性能和稳定性；而且关断时依然存在电子抽取通道，使关断时间降低。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的作进一步说明。
图1是普通短路LIGBT剖面示意图；
图2是介质隔离LIGBT器件的剖面示意图；
图3是阳极分离LIGBT器件的剖面示意图；
图4是阳极N+抬高的LIGBT器件的剖面示意图；
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。
如附图4所示，基于介质隔离与结隔离相结合的LIGBT器件，在硅衬底1上具有埋氧层2；埋氧层上具有漂移区3；漂移区一侧为阴极区，一侧为阳极区；在P体区4中依次为阴极重掺杂P+区5、阴极重掺杂N+区6；阳极P+区8下轻掺杂N缓冲区7，阳极重掺杂N+区11抬高，抬高部分10的高度为d，阳极P+区8和N+区11之间用二氧化硅介质9隔离；器件上部依次为阴极12、栅极13、阳极15、阳极16；阴极重掺杂N+区6、漂移区3之间，P体区4的上端为沟道17；栅极13横跨阴极重掺杂N+区6、沟道17、漂移区3上方，中间有较薄的氧化层14隔离；所述硅衬底1、漂移区3、阴极重掺杂N+区6、N缓冲区7、阳极重掺杂N+区11为N型；阴极P体区4、阴极重掺杂P+区5、阳极重掺杂P+区8为P型。
与普通的阳极短路LIGBT相比较，本实用新型创新之处在于阳极区的改变，普通阳极短路结构中，如图1所示，阳极N缓冲区包围P+、N+，且二者相连。本实用新型结构阳极N+抬高，并且N+、P+之间用介质隔离。
该实用新型结构的优势体现在当LIGBT导通时，由于阳极N+抬高，电子电流的路径改变，电流从阳极N+绕过介质流向阳极P+的距离增加，阳极P+和N缓冲区之间的节点电压升高，使器件能够更早的进入LIGBT模式，因此可以抑制负阻效应；另外器件关断时，因为器件仍然属于短路结构，阳极N+可以对电子进行抽取，保证了关断速度，降低开关损耗。
该实用新型结构的优势还体现于在消除负阻效应的目标下介质隔离LIGBT，如图2所示，对氧化槽的深度和宽度要求比较大，阳极分离LIGBT，如图3所示，阳极区N+和P+之间同样需要很大的距离，本结构与之相比由于有阳极N+抬高，所以氧化槽的深度、宽度要求相对小得多，在同等P+和N+宽度的情况下器件横向尺寸更小。
与常规阳极短路LIGBT相比此结构在降低关断时间的基础上消除了负阻效应；与介质隔离LIGBT和阳极分离LIGBT相比，此结构器件横向尺寸更小利于集成和节省成本。
上述实施例中的结构、步骤、数值等均为示意，在不违反本实用新型思想的前提下，本领域的一般技术人员可以进行同等替换，也可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种阳极抬高的LIGBT器件，其特征在于：在硅衬底(1)上具有埋氧层(2)；埋氧层上具有漂移区(3)；漂移区一侧为阴极区，一侧为阳极区；在P体区(4)中依次为阴极重掺杂P+区(5)、阴极重掺杂N+区(6)；阳极P+区(8)下轻掺杂N缓冲区(7)，阳极重掺杂N+区(11)抬高，抬高部分(10)高度为d，阳极P+区(8)和N+区(11)之间用二氧化硅介质(9)隔离；器件上部依次为阴极(12)、栅极(13)、阳极(15)、阳极(16)；阴极重掺杂N+区(6)、漂移区(3)之间，P体区(4)的上端为沟道(17)；栅极(13)横跨阴极重掺杂N+区(6)、沟道(17)、漂移区(3)上方，中间有较薄的氧化层(14)隔离；所述硅衬底(1)、漂移区(3)、阴极重掺杂N+区(6)、N缓冲区(7)、阳极重掺杂N+区(11)为N型；阴极P体区(4)、阴极重掺杂P+区(5)、阳极重掺杂P+区(8)为P型。
2.根据权利要求1所述的阳极抬高的LIGBT器件，其特征在于：所述硅衬底(1)为SOI硅衬底。
3.根据权利要求2所述的阳极抬高的LIGBT器件，其特征在于：所述阳极N+抬高，高度d可调。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520370037.3U CN204680673U (zh) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | 一种阳极抬高的ligbt器件 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520370037.3U CN204680673U (zh) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | 一种阳极抬高的ligbt器件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204680673U true CN204680673U (zh) | 2015-09-30 |
Family
ID=54180344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520370037.3U Withdrawn - After Issue CN204680673U (zh) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | 一种阳极抬高的ligbt器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204680673U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104934466A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-23 | 南京邮电大学 | 一种阳极抬高的ligbt器件及制造方法 |
| CN111326576A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-23 | 重庆邮电大学 | 一种具有纵向分离阳极的sa-ligbt器件 |
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2015
- 2015-06-01 CN CN201520370037.3U patent/CN204680673U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104934466A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-23 | 南京邮电大学 | 一种阳极抬高的ligbt器件及制造方法 |
| CN104934466B (zh) * | 2015-06-01 | 2017-12-05 | 南京邮电大学 | 一种阳极抬高的ligbt器件及制造方法 |
| CN111326576A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-23 | 重庆邮电大学 | 一种具有纵向分离阳极的sa-ligbt器件 |
| CN111326576B (zh) * | 2020-02-14 | 2023-03-14 | 重庆邮电大学 | 一种具有纵向分离阳极的sa-ligbt器件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd. Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ. Contract record no.: 2016320000215 Denomination of utility model: LIGBT device with anode being lifted, and manufacturing method Granted publication date: 20150930 License type: Common License Record date: 20161118 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150930 Effective date of abandoning: 20171205 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd. Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ. Contract record no.: 2016320000215 Date of cancellation: 20180116 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |