本技術(shù)涉及一種橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，尤其是涉及橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)的場板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體功率晶體管具有非常低的導(dǎo)通電阻與非?？斓那袚Q速度，因此適用在電源切換(power?switch)電路上，使得電源管理技術(shù)(power?management?techniques)更有效率。

2、隨著半導(dǎo)體裝置朝著輕薄化的趨勢發(fā)展，功率晶體管的尺寸也不斷地縮小，因此要應(yīng)用于更高壓的環(huán)境也愈發(fā)困難。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供一種橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，能降低或分散漏極邊緣的電場峰值，以在漏極端增加場板的方式，改善漏極端電場強度。

2、本實用新型的一種橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)包括沿器件垂直方向自下而上的襯底、緩沖層、溝道層和勢壘層，以及在所述勢壘層上沿橫向方向分布的源極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)與漏極結(jié)構(gòu)。所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)還包括漏極端場板結(jié)構(gòu)，位于漏極結(jié)構(gòu)上方并與漏極結(jié)構(gòu)電連接，且漏極端場板結(jié)構(gòu)是由至少三層漏極端場板構(gòu)成，并具有接近柵極結(jié)構(gòu)的第一端部與遠離柵極結(jié)構(gòu)的第二端部。所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中的每一層與所述勢壘層之間的垂直距離，正相關(guān)于所述第一端部與所述漏極結(jié)構(gòu)的橫向距離。

3、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中的第一層所述漏極端場板與所述漏極結(jié)構(gòu)直接接觸。

4、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，從所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中最頂層的所述漏極端場板的所述第一端部到所述漏極結(jié)構(gòu)接近所述柵極結(jié)構(gòu)的邊緣的橫向距離，小于所述柵極結(jié)構(gòu)的一端部與所述漏極結(jié)構(gòu)之間的橫向距離的一半，其中所述柵極結(jié)構(gòu)的所述端部接近所述漏極結(jié)構(gòu)。

5、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，還包括源極端場板結(jié)構(gòu)，位于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述漏極結(jié)構(gòu)之間，其中所述源極端場板結(jié)構(gòu)包括多層源極端場板，且所述多層源極端場板中的至少一層與所述源極結(jié)構(gòu)電連接。

6、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，所述多層源極端場板中的第一層與所述柵極結(jié)構(gòu)電連接且與其它層電絕緣。

7、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，所述至少三層漏極端場板中的第一層與所述多層源極端場板中的第一層位于同一平面并且具有相同厚度。

8、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，所述至少三層漏極端場板中的第二層與所述多層源極端場板中的第二層位于同一平面并且具有相同厚度。

9、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，所述溝道層是gan層，所述勢壘層是algan層。

10、在根據(jù)本實用新型的實施例的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)中，還包括p型gan層，設(shè)置于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述勢壘層之間。

11、基于上述，本實用新型不需要額外的工藝，可通過在漏極端增加場板的方式，以降低或分散漏極邊緣的電場峰值，從而改善漏極端電場強度。因此本實用新型的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于更高壓的環(huán)境。

12、為讓本實用新型的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，包括：沿器件垂直方向自下而上的襯底、緩沖層、溝道層和勢壘層；以及在所述勢壘層上沿橫向方向分布的源極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)與漏極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中的第一層所述漏極端場板與所述漏極結(jié)構(gòu)直接接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，從所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中最頂層的所述漏極端場板的所述第一端部到所述漏極結(jié)構(gòu)接近所述柵極結(jié)構(gòu)的邊緣的橫向距離，小于所述柵極結(jié)構(gòu)的一端部與所述漏極結(jié)構(gòu)之間的橫向距離的一半，其中所述柵極結(jié)構(gòu)的所述端部接近所述漏極結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括源極端場板結(jié)構(gòu)，位于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述漏極結(jié)構(gòu)之間，其中所述源極端場板結(jié)構(gòu)包括多層源極端場板，且所述多層源極端場板中的至少一層與所述源極結(jié)構(gòu)電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層源極端場板中的第一層與所述柵極結(jié)構(gòu)電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少三層漏極端場板中的第一層與所述多層源極端場板中的第一層位于同一平面并且具有相同厚度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少三層漏極端場板中的第二層與所述多層源極端場板中的第二層位于同一平面并且具有相同厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述溝道層是gan層，所述勢壘層是algan層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括p型gan層，設(shè)置于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述勢壘層之間。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，包括沿器件垂直方向自下而上的襯底、緩沖層、溝道層和勢壘層，以及在所述勢壘層上沿橫向方向分布的源極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)與漏極結(jié)構(gòu)。所述的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)還包括漏極端場板結(jié)構(gòu)，位于漏極結(jié)構(gòu)上方并與漏極結(jié)構(gòu)電連接，且漏極端場板結(jié)構(gòu)是由至少三層漏極端場板構(gòu)成，并具有接近柵極結(jié)構(gòu)的第一端部與遠離柵極結(jié)構(gòu)的第二端部。所述漏極端場板結(jié)構(gòu)中的每一層與所述勢壘層之間的垂直距離，正相關(guān)于所述第一端部與所述漏極結(jié)構(gòu)的橫向距離。本技術(shù)提供的橫向功率晶體管結(jié)構(gòu)，能降低或分散漏極邊緣的電場峰值，以在漏極端增加場板的方式，改善漏極端電場強度。

技術(shù)研發(fā)人員：王淞丞,薛光博,陳師萱
受保護的技術(shù)使用者：力智電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240118
技術(shù)公布日：2024/9/19