[实用新型]半导体装置及电压夹止装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体装置及电压夹止装置，更确切地说，本实用新型涉及降压装置。

背景技术

在传统技术中，将一较高电压电势降到一较低电压电势已广为业界所熟知。如分压器和变压器等降压装置便广泛地应用于提供电子系统一预定的电压电势。变压器包括多个彼此耦合且匝数成比例的线圈以实现降压。然而，一般的变压器尺寸巨大且不易与半导体装置集成。因此，其较高的制造成本与巨大的占用空间亦成为其必然的缺点。

另外，传统技术中由电阻器组成的分压器通常必须考虑电阻变化问题。电阻器的温度依赖性造成了分压器所供应的电压电势的精度降低。然而，电阻器所引起的功耗则是另一需要考虑的问题。在通用的应用中，需要一恒定的电压源供应电子电路时，一足以供应稳定的电压电势且占用较小晶粒空间与低功耗的装置将为业界所渴求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体装置，利用其相对位置随电压变化而变化的第一耗尽边界和第二耗尽边界，来产生一稳定的最大输出电压电势，并藉此提升半导体装置的成本效益。

本实用新型的目的在于提供一种电压夹止装置，利用由一电压电势所控制的第一耗尽边界和第二耗尽边界，来产生与所述电压电势成比例的一最大输出电压电势，并藉此提高最大输出电压电势的精确度。

本实用新型涉及一种半导体装置，其特征是包括具有掺杂分布的阱，所述阱包括其相对位置随电压变化而变化从的一第一耗尽边界和一第二耗尽边界，其中当所述第一耗尽边界和所述第二耗尽边界夹止时，由一电压电势所控制的一最大输出电压电势在所述半导体装置的一输出端子处输出。

本实用新型还涉及一种电压夹止装置，包含一输入端子、一输出端子和一控制端子，其特征是所述输入端子经由一准连接阱连接到所述输出端子，所述控制端子连接到具有互补于所述准连接阱的掺杂极性的一控制阱，在所述准连接阱下的一区具有互补于所述准连接阱的掺杂极性，其中所述准连接阱包括其相对位置随电压变化而变化的一第一耗尽边界和一第二耗尽边界，当所述第一耗尽边界和所述第二耗尽边界夹止时，所述控制端子处的一电压电势所控制的一最大输出电压电势会透过所述输出端子处输出。

本实用新型提出一种利用由两个耗尽边界形成一夹止机制的电压夹止装置。电压夹止装置的一夹止电压可依据下列参数来调整：(1)一栅极电压、(2)一准连接阱的一间隙、(3)准连接阱的掺杂浓度及深度以及(4)具有与准连接阱掺杂极性互补的一阱之掺杂浓度及深度。电压夹止装置具有微型尺寸且可与半导体装置集成以作为降压装置。

准连接阱经由控制两个相邻阱之间的一距离而形成。具有与两个相邻阱不同的掺杂浓度的一中间掺杂区形成于所述两个相邻阱之间。

中间掺杂区与互补于准连接阱的多个互补掺杂区形成两个耗尽边界。两个耗尽边界依据栅极电压和施加到准连接阱的电压电势而变化。准连接阱的电阻、电压和电流的变化由两个耗尽边界和施加到准连接阱的电压电势来控制。

根据本实用新型，电压夹止装置的输出电压经由控制以被夹止维持于一预定电压电势，因此电压夹止装置可作为半导体装置中之微型降压装置。在一般应用中，本实用新型可提供一种极具成本效益且精确的降压装置。

应理解，前述一般性描述和以下详细描述均为示范性的，且希望对所主张的本实用新型提供进一步阐释。根据随后描述和图式将容易明了更进一步的目标和优点。

附图说明

随附的图式提供对本实用新型的进一步了解，且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明了本实用新型的实施例，且与描述一起用来阐释本实用新型的原理。

图1展示根据本实用新型一实施例的电压夹止装置的横截面图。

图2展示根据本实用新型实施例的在不同栅极电压电势下的电压夹止装置的两个耗尽边界。

图3展示根据本实用新型实施例，电压夹止组件的输入电压和输出电压在施予不同栅极电压电势下的特征性质。

具体实施方式

图1展示根据本实用新型实施例的一电压夹止装置100的横截面图。电压夹止装置100包含电阻率范围为10ohm-cm到100ohm-cm的一P型衬底90。如图1中所示，一准连接N型阱210由P型衬底90中的两个相邻N型阱形成，其特征为所述两个相邻N型阱之间有一宽度G的一间隙。利用间隙可在一中间掺杂区II中形成一不连续的离子掺杂区。不连续的离子掺杂区平行于P型衬底90的表面。其中中间掺杂区II的等效掺杂浓度小于区I和III。