[实用新型]新型电力电子功率器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型电力电子功率器件，主要是指电力电子VDMOS FET（310W/35A）器件，属于开关电源技术领域。

背景技术

金属氧化物场效应晶体管功率器件是电力电子新型功率器件中的重要品种。它是一种场控器件，具有高输入阻抗、高频率响应、高开关速度、低开关功耗、低驱动功耗、没有热失控、安全工作区大、芯片面积减小，导通电阻进一步降低，并具有最小的电荷，开关速度更高等优良性能。是电力电子技术由低频走向高频，实现功率变频的关键基础产品，是作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础产品。本项目产品可广泛地应用于各类电源，如计算机电源、高频开关电源、不间断电源、变频器电源等，为民间、军用电子设备实现小型化、轻量化、高可靠性提供了物质基础。

我公司生产的VDMOS FET（310W/35A）是全国唯一的自行研发、生产、销售的，产品质量优良，产品性能稳定，各项技术指标优于国外同类型产品，生产成本低，价格比国外产品具有很大优势，因此，我们的VDMOS FET（310W/35A）产品对堵截走私，替代进口，发展民族半导体MOS FET元器件将起到很大的促进作用。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种新型电力电子功率器件，即电力电子VDMOS FET（310W/35A）器件，VDMOS FET（310W/35A）器件主要用于开关电源。

本实用新型采用的技术方案是：一种新型电力电子功率器件，它主要包括漏极、源极和栅极，它还包括一个N⁺衬底，在所述N⁺衬底下设有多层金属化，在N⁺衬底上为N^-外延层，在N^-外延层上为铝电极区，在铝电极区上设有源极；在铝电极区下部设有栅极；在N^-外延层的上部设有沟道区。

所述栅极设置在多晶硅栅的上面；多晶硅栅的下面为栅氧化层，其余三面为钝化层。

所述漏极位于多层金属化上。

本实用新型的有益效果是：这种新型电力电子功率器件主要包括漏极、源极、栅极和N⁺衬底，在所述N⁺衬底下设有多层金属化，在N⁺衬底上为N^-外延层，在N^-外延层上为铝电极区，在铝电极区上设有源极；在铝电极区下部设有栅极；在N^-外延层的上部设有沟道区。该VDMOS FET（310W/35A）产品分为两个级别。一是工业级标准，器件老化要求大于1000小时；二是消费电子级别器件，器件老化要求大于等于168小时。两种器件主要目标市场：1、邮电、通讯、作移动通讯基站电源。2、计算机，作为服务器、工业控制机的开关电源。3、电动车、滑板车、电动工具控制器。4、家用电子产品。国内开关电源随着通用工业和消费电子产品的市场需求迅速增长，增长率为30%。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是一种新型电力电子功率器件的结构示意图。

图中：1、漏极，2、多层金属化，3、N⁺衬底，4、N^-外延层，5、栅氧化层， 6、多晶硅栅，7、钝化层，8、铝电极区，9、源极，10、栅极，11、多晶硅区，12、沟道区。

具体实施方式

图1示出了一种新型电力电子功率器件的结构示意图。图中，一种新型电力电子功率器件主要包括漏极1、源极9、栅极10和N⁺衬底（3），漏极1位于多层金属化2上，在N⁺衬底3下设有多层金属化2，在N⁺衬底3上为N^-外延层，在N^-外延层上为铝电极区8，在铝电极区8上设有源极9，在铝电极区8下部设有栅极10；在N^-外延层的上部设有沟道区12。栅极10设置在多晶硅栅6的上面；多晶硅栅6的下面为栅氧化层5，其余三面为钝化层7。

当漏极1施加正电压，源极9接低电压，栅极10加正电压，沟道区12由P型转变为N型，电子从源极N+区流向沟道区12，再经N-漂移，N+衬底3，流向漏极1，VDMOS处于通道状态，沟道区12由P型转变成N型所加的最小栅电压，定义为VDMOS的阈值电压，这是VDMOS的重要参数之一，若栅极10所加的电压小于阈值电压，电子不能从N+源区通过沟道区12流向N-漂移区至漏极1，VDMOS处于截止状态。