技术特征：
1.一种集成pmos自适应控制soi ligbt，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠设置的p衬底(1)、埋氧层(2)和顶部半导体层；所述的顶部半导体层沿器件横向方向依次包括阴极结构、主栅极结构、n型漂移区(3)、阳极结构与集成pmos结构；所述阴极结构位于顶部半导体层上层一端，包括p阱区(4)、p+体接触区(5)、n+阴极区(6)与导电材料(81)；所述p+体接触区(5)和n+阴极区(6)相互接触，并列位于p阱区(4)内上表面远离型n型漂移区(3)的一端，且n+阴极区(6)在靠近n型漂移区(3)的一侧，p+体接触区(5)在远离n型漂移区(3)的一侧，p+体接触区(5)和n+阴极区(6)上表面共同引出导电材料(81)为阴极电极；所述主栅极结构由栅介质层(71)与栅电极(82)共同构成；所述阳极结构包括n型缓冲层(9)、p+阳极区(10)和n+阳极区(11)；所述p+阳极区(10)和n+阳极区(11)并列位于n型缓冲层(9)内上表面，且p+阳极区(10)位于靠近n型漂移区(3)的一侧，n+阳极区(11)位于远离n型漂移区(3)的一侧，p+阳极区(10)上表面的导电材料(84)引出为阳极电极；其特征在于，所述集成pmos结构与阳极结构之间设有介质隔离槽(12)，且介质隔离槽(12)从器件表面沿垂直方向向下贯穿n型漂移区(3)与埋氧层(2)接触；所述集成pmos结构包括p+漏区(13)、p+源区(14)、n+体接触区(15)、平面栅结构、栅控金属电极(83)与浮空复合电极(85)；所述p+漏区(13)位于集成pmos结构内上表面靠近阳极结构的一端，所述p+源区(14)与n+体接触区(15)相互接触，并列位于集成pmos结构内上表面远离阳极结构的一端；所述平面栅结构包括平面栅氧化层(72)及其上表面的导电材料(86)，所述平面栅氧化层(72)位于p+漏区(13)与源区(14)之间n型漂移区(3)的上方，且两端分别与p+漏区(13)和p+源区(14)部分交叠；所述栅控金属电极(83)位于栅极结构和阳极结构之间的n型漂移区(3)上表面，且与导电材料(86)短接，所述浮空复合电极(85)位于介质隔离槽(12)上表面且与n+阳极区(11)和p+漏区(13)上表面接触，所述p+源区(14)与n+体接触区(15)共同引出导电材料(87)且与阳极电极短接。2.根据权利要求1所述的一种集成pmos自适应控制soi ligbt，其特征在于所述ligbt主栅极结构为平面栅，所述平面栅由栅介质层(71)及位于其上表面的导电材料(82)构成，所述栅介质层(71)位于p阱区(4)上表面且两端分别与n型漂移区(3)和n+阴极区(6)部分交叠。3.根据权利要求1所述的一种集成pmos自适应控制soi ligbt，其特征在于所述ligbt主栅结构为槽栅，所述槽栅由栅介质层(71)及填充在的凹槽中的导电材料(82)构成，所述槽栅远离漂移区的一侧的侧壁从上至下依次与n+阴极区(6)及p阱区(4)接触，且槽栅深度超过p阱区(4)深度。
技术总结
本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有集成PMOS自适应控制SOI LIGBT功率器件。相对于传统短路阳极结构，本发明在阳极端一侧引入集成PMOS结构，其与主LIGBT之间设有介质隔离槽，集成PMOS结构栅极电位由漂移区上表面栅控金属电极控制，漏极与阳极N+通过浮空复合电极连接，源极与阳极电极连接。在正向导通初期，集成PMOS结构处于关断状态，器件直接进入双极模式，从而无snapback现象；在关断过程中，集成PMOS自适应开启，通过浮空复合电极对电子和空穴的复合，加速电子的抽取，减少器件的关断损耗；在正向阻断时，集成PMOS自适应开启，抑制了阳极PNP三极管的开启，使器件由双极击穿转换为单极击穿模式，从而提高了器件的耐压。耐压。耐压。
技术研发人员：罗小蓉 王俊楠 杨可萌 朱鹏臣 魏杰 戴恺纬 李杰 卢金龙
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/31