本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在電力電子學(xué)領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體器件作為關(guān)鍵部件，其特性對系統(tǒng)性能的實(shí)現(xiàn)和改善起著至關(guān)重要的作用，功率半導(dǎo)體器件最主要的特點(diǎn)之一是其阻斷高壓的能力，器件阻斷高壓的能力主要取決于器件結(jié)構(gòu)中特定PN結(jié)的反偏擊穿電壓。在功率器件中受PN結(jié)彎曲或PN結(jié)終止處表面非理想因素的影響，反偏PN結(jié)擊穿電壓又受限于發(fā)生在表面附近或結(jié)彎曲處局部區(qū)域，相對于體內(nèi)平行平面結(jié)提前出現(xiàn)的擊穿現(xiàn)象，且功率半導(dǎo)體體積較大，占用空間大，集成度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本實(shí)用新型提供了一種新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)，能夠提高整體耐壓并防止提前擊穿現(xiàn)象，集成度高，減小了模塊封裝體積及成本，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)，包括多段浮空場板和功率芯片，所述多段浮空場板的下表面通過焊料層焊接有底板，所述功率芯片由結(jié)型場效應(yīng)晶體管和結(jié)型勢壘肖特基二極管并聯(lián)復(fù)合而成，所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管包括P型溝道區(qū)、N型漂移區(qū)和陰極P型體區(qū)，所述P型溝道區(qū)鑲嵌在N型漂移區(qū)的中間，P型溝道區(qū)的左邊N型漂移區(qū)引出有陽極N⁺區(qū)，P型溝道區(qū)的右邊N型漂移區(qū)引出發(fā)射極N⁺區(qū)；所述陰極P型體區(qū)淀積在N型漂移區(qū)的下表面；所述結(jié)型勢壘肖特基二極管包括N型基片和陽極金屬，所述N型基片和陽極金屬之間填充有N^-外延層；所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管和結(jié)型勢壘肖特基二極管均連接有陰極金屬層。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述多段浮空場板的兩側(cè)刻蝕有深溝刻槽，多段浮空場板的中心蝕刻有中心區(qū)槽，中心區(qū)槽向兩側(cè)延伸至深溝刻槽，深溝刻槽與中心區(qū)槽中均填充有低介電常數(shù)電介質(zhì)。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述陰極P型體區(qū)兩側(cè)填接有P型柱體，且P型柱體的另一端熔接進(jìn)深溝刻槽。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述結(jié)型勢壘肖特基二極管的N型基片與陰極金屬層之間墊襯有N⁺陰極層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置多段浮空場板減小兩端場板末端的電場強(qiáng)度，避免出現(xiàn)電場不均提前擊穿；設(shè)置結(jié)型場效應(yīng)晶體管和結(jié)型勢壘肖特基二極管結(jié)合在一起，減小封裝體積；設(shè)置深溝刻槽和中心區(qū)槽，提高擊穿電壓并使整體擊穿電壓保持一致；本實(shí)用新型能夠提高整體耐壓并防止提前擊穿現(xiàn)象，集成度高，減小了模塊封裝體積，降低了成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為多段浮空場板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-多段浮空場板；2-功率芯片；3-底板；4-結(jié)型場效應(yīng)晶體管；5-結(jié)型勢壘肖特基二極管；6-P型溝道區(qū)；7-N型漂移區(qū)；8-陽極N⁺區(qū)；9-發(fā)射極N⁺區(qū)；10-陰極P型體區(qū)；11-N型基片；12-陽極金屬；13-N^-外延層；14-N⁺陰極層；15-陰極金屬層；16-深溝刻槽；17-中心區(qū)槽；18-P型柱體。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)，包括多段浮空場板1和功率芯片2，所述多段浮空場板1的下表面通過焊料層焊接有底板3，所述功率芯片2由結(jié)型場效應(yīng)晶體管4和結(jié)型勢壘肖特基二極管5并聯(lián)復(fù)合而成，所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管4包括P型溝道區(qū)6、N型漂移區(qū)7和陰極P型體區(qū)10，所述P型溝道區(qū)6鑲嵌在N型漂移區(qū)8的中間，P型溝道區(qū)6的左邊N型漂移區(qū)7引出有陽極N⁺區(qū)8，P型溝道區(qū)6的右邊N型漂移區(qū)7引出發(fā)射極N⁺區(qū)9；所述陰極P型體區(qū)10淀積在N型漂移區(qū)7的下表面；所述結(jié)型勢壘肖特基二極管5包括N型基片11和陽極金屬12，所述N型基片11和陽極金屬12之間填充有N^-外延層13；所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管4和結(jié)型勢壘肖特基二極管5均連接有陰極金屬層15；

所述多段浮空場板1的兩側(cè)刻蝕有深溝刻槽16，多段浮空場板1的中心蝕刻有中心區(qū)槽17，中心區(qū)槽17向兩側(cè)延伸至深溝刻槽16，深溝刻槽16與中心區(qū)槽17中均填充有低介電常數(shù)電介質(zhì)；所述陰極P型體區(qū)10兩側(cè)填接有P型柱體18，且P型柱體18的另一端熔接進(jìn)深溝刻槽16；所述結(jié)型勢壘肖特基二極管5的N型基片11與陰極金屬層15之間墊襯有N⁺陰極層14。

本實(shí)用新型的工作原理：所述底板3用于支撐整個半導(dǎo)體器件，所述多段浮空場板1能夠減小場板末端的電場強(qiáng)度，補(bǔ)償硅表面電場；所述功率芯片2在功能上等同于結(jié)型場效應(yīng)晶體管4和結(jié)型勢壘肖特基二極管5并聯(lián)，大大減小模塊封裝體積及成本；所述P型溝道區(qū)6的長度和厚度隨著所加電壓的不同而改變，所述N型漂移區(qū)7和陰極P型體區(qū)10形成PN結(jié)，其中P型溝道區(qū)6頂端引出門極，陽極N⁺區(qū)8引出源極，發(fā)射極N⁺區(qū)9引出漏極，通過在門極加上不同電壓，漏極產(chǎn)生電流不同，可以實(shí)現(xiàn)不同倍數(shù)的功率放大，也可當(dāng)做開關(guān)器件使用；所述結(jié)型勢壘肖特基二極管5加上電場后，N型基片11中的電子向陽極金屬12擴(kuò)散，形成肖特基勢壘，所述N^-外延層13用于消除邊緣區(qū)域電場，所述N⁺陰極層14用于減小陰極接觸電阻，所述陰極金屬層15用于實(shí)現(xiàn)結(jié)型場效應(yīng)晶體管4和結(jié)型勢壘肖特基二極管5同多段浮空場板1之間形成導(dǎo)電通道，所述深溝刻槽16和中心區(qū)槽17的截斷曲面結(jié)彎曲可以消除電場集中，且其中填充的低介電常數(shù)電介質(zhì)可以提高擊穿電壓，并且使邊緣與中心的擊穿電壓保持一致；所述P型柱體18抑制了器件的逆阻效應(yīng)，同時也克服了器件大電流工作時的閂鎖效應(yīng)。

該新型功率半導(dǎo)體器件及其邊緣終端結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置多段浮空場板1減小兩端場板末端的電場強(qiáng)度，避免出現(xiàn)電場分布不均導(dǎo)致的提前擊穿；設(shè)置結(jié)型場效應(yīng)晶體管4和結(jié)型勢壘肖特基二極管5結(jié)合在一起，減小封裝體積；設(shè)置深溝刻槽16和中心區(qū)槽17，提高擊穿電壓并使整體擊穿電壓保持一致；本實(shí)用新型能夠提高整體耐壓并防止提前擊穿現(xiàn)象，集成度高，減小了模塊封裝體積，降低了成本。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。