半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备与流程

文档序号:33712666发布日期:2023-04-01 00:33阅读:47来源:国知局
半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备与流程

1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备。


背景技术:

2.碳化硅(sic)功率半导体可以在高开关频率的场景下工作,具有低功耗、长寿命、高频率、体积小、质量轻等优势,在轨交、通信及光伏领域具备较强的发展潜力。
3.几种sic功率器件已经实现商业化,例如,结型场效应晶体管(junction field-effect transistor,jfet)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)等。与sic mosfet相比,sic jfet具有更高的通道迁移率和更低的制造工艺要求,sic jfet不含栅极氧化物的制备。但sic jfet的正常工作可靠性低,安全风险大。
4.目前,sic jfet的常关工作可以通过cascode配置实现,其中低压si mosfet连接在高压sic jfet的栅极和电源之间,但si mosfet器件相对较慢的开关速度和有限的工作温度,阻碍了sic jfet的功能实现,且该cascode型的半导体器件内,电流分布不均,容易出现温度过高导致器件失效的情况。


技术实现要素:

5.本发明提供一种半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备,可以有效防止温度过高导致器件失效的情况发生,提升半导体器件工作的可靠性。
6.本发明提供一种半导体器件,包括:
7.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管,所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极、第一漏极、第一源极、第一栅极区域、栅极延伸区域和第一源极区域,所述栅极延伸区域朝向背离所述第一源极区域的方向延伸,所述第一栅极与所述第一栅极区域和所述栅极延伸区域相连,所述第一源极与所述第一源极区域相连;
8.低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管,所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括第二栅极、第二漏极和第二源极;
9.其中,所述第一栅极和所述第二源极连接,所述第一源极和所述第二漏极连接,半导体器件的源极为所述第二源极,所述半导体器件的栅极为所述第二栅极,所述半导体器件的漏极为所述第一漏极。
10.根据本发明提供的一种半导体器件,所述半导体器件的工作模态包括第一正向阻断模态,在所述第一正向阻断模态下,所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管断开,所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管导通,所述半导体器件的漏源电压为所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管承受的电压。
11.根据本发明提供的一种半导体器件,所述半导体器件的工作模态包括第二正向阻断模态,在所述第二正向阻断模态下,所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述
高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均断开,所述半导体器件的漏源电压为所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管承受的电压。
12.根据本发明提供的一种半导体器件,所述半导体器件的工作模态包括第一正向导通模态下,在所述第一正向导通模态,所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均导通。
13.根据本发明提供的一种半导体器件,还包括:第一金属连接结构和第二金属连接结构,所述第一栅极和所述第二源极通过所述第一金属连接结构连接,所述第一源极和所述第二漏极通过所述第二金属连接结构连接。
14.本发明还提供一种上述半导体器件的制备方法,包括:
15.在sic衬底的第一区域通过光刻和离子注入形成p型栅极接触区和n型漂移区,朝向背离所述n型漂移区的方向延伸得到栅极延伸区域;
16.在所述sic衬底的第二区域按顺序生长gan层、algan层和p-gan层;
17.在所述第一区域和所述第二区域进行刻蚀,分别形成高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管;
18.连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极,并连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极,得到半导体器件。
19.根据本发明提供的一种半导体器件的制备方法,所述在所述第一区域和所述第二区域进行刻蚀,分别形成高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管,包括:
20.在所述第一区域刻蚀出第一源极连接区域、第一栅极连接区域和第一漏极连接区域,得到所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管;
21.在所述第二区域刻蚀出第二源极连接区域和第二栅极连接区域,得到所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管;
22.其中,所述第一源极连接区域用于形成所述第一源极,所述第一栅极连接区域用于形成所述第一栅极,所述第一漏极连接区域用于形成所述第一漏极,所述第二源极连接区域用于形成所述第二源极,所述第二栅极连接区域用于形成所述第二栅极。
23.根据本发明提供的一种半导体器件的制备方法,所述连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极,并连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极,包括:
24.通过金属沉积形成第一金属连接结构和第二金属连接结构,所述第一栅极和所述第二源极通过所述第一金属连接结构连接,所述第一源极和所述第二漏极通过所述第二金属连接结构连接。
25.根据本发明提供的一种半导体器件的制备方法,所述通过金属沉积形成第一金属连接结构,包括:
26.通过金属沉积形成第一金属段和第二金属段,所述第一金属段的一端与所述第二源极连接,所述第一金属段的另一端与所述第二金属段连接,所述第二金属段中部与所述栅极延伸区域接触,所述第二金属段的两端朝向所述p型栅极接触区延伸形成延伸段,所述
延伸段与所述p型栅极接触区接触。
27.本发明还提供一种电子设备,包括如上任一项所述的半导体器件。
28.本发明提供的半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备,通过结构设计,将高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成在一个器件中,得到共源共栅结构的半导体器件,通过栅极延伸区,使得电流分布更加均匀,将大电流产生的高温引入第一源极区域,可以有效防止温度过高导致器件失效。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明提供的半导体器件的俯视图;
31.图2是本发明提供的半导体器件的电路结构示意图;
32.图3是本发明提供的半导体器件的立体结构示意图之一;
33.图4是本发明提供的半导体器件的立体结构示意图之二;
34.图5是本发明提供的半导体器件的立体结构示意图之三;
35.图6是本发明提供的半导体器件的立体结构示意图之四;
36.图7是本发明提供的半导体器件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
38.在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
40.在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。
41.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
42.下面结合图1至图6描述本发明实施例的半导体器件。
43.高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,hemt)是一种异质结场效应晶体管,具有较高迁移率。
44.本发明实施例提供的半导体器件包括高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管(d-mode sic jfet)和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(e-mode gan hemt)。
45.其中,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极、第一漏极和第一源极。
46.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极区域、栅极延伸区域和第一源极区域,栅极延伸区域朝向背离第一源极区域的方向延伸,第一栅极与第一栅极区域和栅极延伸区域相连,第一源极与第一源极区域相连。如图1所示,g
jfet
、d
jfet
和s
jfet
分别对应高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极、第一漏极和第一源极。
47.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括p-sic(p型掺杂)的区域和n-sic(n型掺杂)的区域。
48.其中,g
jfet
连接的两端的p-sic对应第一栅极区域,中间的p-sic对应栅极延伸区域,n-sic的区域中包括第一源极区域,图1所示靠近s
jfet
的区域。
49.在该实施例中,通过设置栅极延伸区域,使得栅极区域外延,器件内电流分布更加均匀,外延的栅极延伸区域可以将器件内大电流产生的高温引入n-sic的区域,有效防止温度过高导致器件失效的情况发生。
50.低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括第二栅极、第二漏极和第二源极。
51.在该实施例中,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极连接,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成的半导体器件的源极为第二源极。
52.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极连接。
53.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成的半导体器件的栅极为第二栅极,漏极为第一漏极。例如,如图2所示,e-gan表示低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管一侧,sic jfet表示高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管一侧。
54.g
jfet
、d
jfet
和s
jfet
分别对应高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极、第一漏极和第一源极。
55.g
gan
、d
gan
和s
gan
分别对应低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二栅极、第二漏极和第二源极。
56.第一栅极g
jfet
和第二源极s
gan
连接,第一源极s
jfet
和第二漏极d
gan
连接,半导体器件的源极为第二源极s
gan
,半导体器件的栅极为第二栅极g
gan
,半导体器件的漏极为第一漏极d
jfet
,形成共源共栅结构(即cascode型)的半导体器件。
57.根据本发明实施例提供的半导体器件,通过结构设计,将高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成在一个器件中,得到共源共栅结构的半导体器件,通过栅极延伸区,使得电流分布更加均匀,将大电流产生的高温引入第一源极区域,可以有效防止温度过高导致器件失效,可以有效提升半导体器件工作的可靠性。
58.下面介绍高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成的共源共栅结构半导体器件的工作模态。
59.半导体器件的工作模态可以包括第一正向阻断模态、第二正向阻断模态和第一正向导通模态。
60.在一些实施例中,在半导体器件的第一正向阻断模态下,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管断开,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管导通,半导体器件的漏源电压为低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管承受的电压。
61.在该实施例中,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管断开,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管导通,半导体器件的漏极和源极间的电压vds(即漏源电压)满足0《vds《-vth_jfet,半导体器件的栅极和源极间的电压vgs=0。
62.其中,vth_jfet为高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的开启电压阈值。
63.作为开关的低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管处于关断的状态,驱动电压vgs对应位0,作为开关的低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管没有电流,因此,半导体器件电流id=0。
64.高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管在开通状态,-vgs_jfet=-vds_gan《vds《-vth_gan。
65.其中,vgs_jfet为高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和第一源极之间的电压,vds_gan为低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极和第二源极间的电压,vth_gan为低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的开启电压阈值。
66.半导体器件的承受的漏极和源极间的电压vds是开关管中低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管承受的电压,即vds_gan与vds相等。
67.在一些实施例中,在半导体器件的第二正向阻断模态下,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均断开,半导体器件的漏源电压为低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管承受的电压。
68.在该实施例中,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管都关断,半导体器件的漏极和源极间的电压vds满足-vth_jfet《vds,半导体器件的栅极和源极间的电压vgs=0。
69.其中,vth_jfet为高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的开启电压阈值。
70.半导体器件的漏极和源极间的电压vds不断上升,保持-vth_jfet《vds,高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管处于关断状态,其驱动电压比阈值电压更低。
71.半导体器件的承受的漏极和源极间的电压vds由低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管共同承担。
72.在一些实施例中,在半导体器件的第一正向导通模态下,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均导通。
73.在该实施例中,半导体器件的驱动电压,即半导体器件的栅极和源极间的电压vgs比低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的开启电压阈值vth_gan更高,低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均可以导通。
74.在一些实施例中,半导体器件还可以包括第一金属连接结构和第二金属连接结构。
75.其中,第一栅极和第二源极通过第一金属连接结构连接,第一源极和第二漏极通过第二金属连接结构连接。
76.在该实施例中,在连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极时,通过设置第一金属连接结构进行连接。
77.在连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极时,通过设置第二金属连接结构进行连接。
78.在实际执行中,可以通过金属沉积,在高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管之间的对应位置,沉积出第一金属连接结构和第二金属连接结构。
79.需要说明的是,在高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和第一源极之间不可沉积金属以免发生短路。
80.可以理解的是,在半导体器件的结构设计中,可以控制器件的长宽高以及掺杂浓度等设计参数来提升半导体器件的性能。
81.本发明实施例还提供一种半导体器件的制备方法,可以用于制备上述的半导体器件。
82.如图7所示,本发明实施例提供的半导体器件的制备方法包括:
83.步骤710、在sic衬底的第一区域通过光刻和离子注入形成p型栅极接触区和n型漂移区,朝向背离n型漂移区的方向延伸得到栅极延伸区域。
84.如图3所示,在sic衬底的第一区域注入形成p型栅极接触区(p-sic的区域)和n型漂移区(n-sic的区域),其中,n型漂移区的一端为用于形成第一源极的第一源极区域,另一端为用于形成第以漏极的第一漏极区域。
85.在该步骤中,在n型漂移区的上方,朝着背离n型漂移区通过离子注入形成栅极延伸区域。
86.p型栅极接触区和n型漂移区位于sic衬底的同一平面,栅极延伸区域相对于p型栅极接触区和n型漂移区所在平面向上延伸。
87.在该实施例中,通过设置栅极延伸区域,使得栅极区域外延,器件内电流分布更加均匀,外延的栅极延伸区域可以将器件内大电流产生的高温引入n型漂移区的区域,有效防止温度过高导致器件失效的情况发生。
88.步骤720、在sic衬底的第二区域按顺序生长gan层、algan层和p-gan层。
89.如图4所示,从sic衬底向上生长按顺序生长gan层、algan层和p-gan层,其中,
algan层为势垒层,gan层为缓冲层,gan层和algan层存在一定的晶格失配,晶格失配大小与al组分相关,可以通过调整al组分,降低势垒层应力,提高器件可靠性。
90.在该步骤中,在sic衬底的第二区域生长gan层、algan层和p-gan层,用于后续刻蚀得到低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管。
91.步骤730、在第一区域和第二区域进行刻蚀,分别形成高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管。
92.在第一区域和第二区域进行刻蚀,通过干蚀刻形成沟槽结构,在第一区域刻蚀出高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管,并在第二区域刻蚀出低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管。
93.在实际执行中,如图4所示,在第一区域和第二区域进行刻蚀时,对低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的连接区域进行刻蚀,便于后续连接。
94.步骤740、连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极,并连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极,得到半导体器件。
95.如图1所示,在第一区域中与第二区域连接的地方形成第一源极(即s
jfet
),在第一区域远离第二区域的一端形成第一漏极(即d
jfet
),在p型栅极接触区和栅极延伸区域形成第一栅极(即g
jfet
)。
96.在该实施例中,在第二区域的部分通过刻蚀,得到包括第二栅极(即g
gan
)、第二漏极和第二源极(即s
gan
)的低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管。
97.如图6所示,第一栅极g
jfet
和第二源极s
gan
连接,第一源极s
jfet
和第二漏极d
gan
连接,半导体器件的源极(对应图6所示的s)为第二源极s
gan
,半导体器件的栅极(对应图6所示的g)为第二栅极g
gan
,半导体器件的漏极(对应图6所示的d)为第一漏极d
jfet
,形成共源共栅结构(即cascode型)的半导体器件。
98.根据本发明实施例提供的半导体器件的制备方法,通过结构设计,将高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集成在一个器件中,得到共源共栅结构的半导体器件,通过栅极延伸区,使得电流分布更加均匀,将大电流产生的高温引入第一源极区域,可以有效防止温度过高导致器件失效。
99.在一些实施例中,步骤730、在第一区域和第二区域进行刻蚀,分别形成高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管,可以包括:
100.在第一区域刻蚀出第一源极连接区域、第一栅极连接区域和第一漏极连接区域,得到高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管;
101.在第二区域刻蚀出第二源极连接区域和第二栅极连接区域,得到低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管;
102.其中,第一源极连接区域用于形成第一源极,第一栅极连接区域用于形成第一栅极,第一漏极连接区域用于形成第一漏极,第二源极连接区域用于形成第二源极,第二栅极连接区域用于形成第二栅极。
103.如图5所示,在第一区域进行刻蚀,刻蚀n型漂移区的两端,分别得到第一源极连接区域和第一漏极连接区域;刻蚀p型栅极接触区和栅极延伸区域得到第一栅极连接区域。
104.在第二区域进行刻蚀,刻蚀gan层、algan层、p-gan层以及位于gan层下方的sic衬底,在p-gan层形成第二栅极连接区域,在gan层和algan层形成第二源极连接区域。
105.在一些实施例中,步骤740、连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极,并连接高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极,可以包括:
106.通过金属沉积形成第一金属连接结构和第二金属连接结构,第一栅极和第二源极通过第一金属连接结构连接,第一源极和第二漏极通过第二金属连接结构连接。
107.在该实施例中,在高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极之间沉积出第一金属连接结构,连接第一栅极和第二源极。
108.在高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极之间沉积出第二金属连接结构,连接第一源极和第二漏极。
109.需要说明的是,在高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和第一源极之间不可沉积金属以免发生短路。
110.在一些实施例中,通过金属沉积形成第一金属连接结构,可以包括:
111.通过金属沉积形成第一金属段和第二金属段,第一金属段的一端与第二源极连接,第一金属段的另一端与第二金属段连接,第二金属段中部与栅极延伸区域接触,第二金属段的两端朝向p型栅极接触区延伸形成延伸段,延伸段与p型栅极接触区接触。
112.在该实施例中,金属沉积形成的第一金属连接结构包括第一金属段和第二金属段。
113.如图6所示,第一金属段可以是沿着半导体器件的长度方向的金属段,即图1所示,连接s
gan
和g
jfet
的金属段。
114.如图6所示,第二金属段可以是沿着半导体器件的宽度方向的金属段,即图1所示g
jfet
的金属段。
115.在该实施例中,第二金属段的两端朝向p型栅极接触区延伸形成延伸段,延伸段与p型栅极接触区接触,第二金属段中部与栅极延伸区域接触,p型栅极接触区和栅极延伸区域共同形成第一栅极。
116.栅极延伸区域使得器件内电流分布更加均匀,可以将器件内大电流产生的高温引入n-sic的区域,有效防止温度过高导致器件失效的情况发生。
117.本发明实施例还提供一种电子设备,包括如上述的半导体器件。
118.电子设备的半导体器件为高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管和低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管集的共源共栅结构的器件,通过栅极延伸区,使得电流分布更加均匀,将大电流产生的高温引入第一源极区域,可以有效防止温度过高导致器件失效,可以有效提升半导体器件工作的可靠性。
119.该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(mobile internet device,mid)、增强现实(augmented reality,ar)/虚拟现实(virtual reality,vr)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,pda)等,还可以为服务
器、网络附属存储器(network attached storage,nas)、个人计算机(personal computer,pc)、电视机(television,tv)、柜员机或者自助机等,本发明实施例不作具体限定。
120.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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