[发明专利]SiC半导体功率器件

权利要求书

1.一种垂直半导体功率器件，包括：

SiC半导体主体，所述SiC半导体主体的至少一部分构成漂移区；

处于SiC半导体主体的第一侧的第一接触件；

处于SiC半导体主体的第二侧的第二接触件，第一侧与第二侧相对；以及

第一接触件与第二接触件之间的包括至少一个石墨烯层的电流路径。

2.权利要求1的垂直功率半导体器件，其中所述SiC半导体主体包括SiC衬底和SiC衬底上方的外延SiC层。

3.权利要求1的垂直功率半导体器件，还包括从第二侧延伸到SiC半导体主体中的多条沟槽，其中所述至少一个石墨烯层被设置在所述多条沟槽的侧壁的至少一部分上。

4.权利要求3的垂直功率半导体器件，其中所述多条沟槽包括延伸到SiC半导体主体中的处于50μm到150μm的范围内的深度的至少一条沟槽，其中所述至少一条沟槽具有处在50nm到500nm的范围内的宽度。

5.权利要求1的垂直功率半导体器件，其中所述至少一个石墨烯层包括两个或更多石墨烯层的层叠。

6.权利要求1的垂直功率半导体器件，还包括被配置成控制所述至少一个石墨烯层的至少一部分的导电性的栅极电极。

7.权利要求1的垂直功率半导体器件，其中所述SiC半导体主体的处于第二侧的一部分包括多孔SiC。

8.权利要求7的垂直功率半导体器件，其中所述至少一个石墨烯层覆盖所述多孔SiC的空隙的侧壁的至少一部分。

9.权利要求1的垂直功率半导体器件，其中所述漂移区内的处于第一接触件与第二接触件之间的电流路径包括所述至少一个石墨烯层以及并联连接的所述SiC半导体主体的一部分。

10.权利要求1的垂直半导体功率器件，其中：

所述垂直半导体功率器件是FET器件；并且

第一接触件是与所述FET器件的源极和漏极之一的接触件，而第二接触件是与源极和漏极当中的另一个的接触件。

11.权利要求10的垂直半导体功率器件，还包括处于第一侧的侧向沟道区段，其中所述侧向沟道区段包括所述至少一个石墨烯层。

12.权利要求1的垂直半导体功率器件，其中：

所述垂直半导体功率器件是功率二极管；并且

第一接触件是与所述功率二极管的阴极和阳极之一的接触件，而第二接触件是与阴极和阳极当中的另一个的接触件。

13.权利要求1的垂直半导体功率器件，其中：

所述垂直半导体功率器件是IGBT；并且

第一接触件是与IGBT的发射极的接触件，并且第二接触件是与IGBT的集电极的接触件。

14.权利要求1的垂直半导体器件，其中所述至少一个石墨烯层被设置在栅极结构上方，所述栅极结构被配置成控制所述至少一个石墨烯层的导电性。

15.权利要求1的垂直功率半导体器件，还包括从第一侧延伸到SiC半导体主体中的多条沟槽，其中所述至少一个石墨烯层被设置在所述多条沟槽的侧壁的至少一部分上。

16.权利要求15的垂直功率半导体器件，其中所述漂移区的导电类型是n型和p型之一。

17.权利要求15的垂直功率半导体器件，还包括被设置在所述多个沟槽内的电极，所述电极被配置成通过施加到该电极的电压来控制所述至少一个石墨烯层的导电性。

18.权利要求1的垂直功率半导体器件，还包括在第一侧与第二侧之间延伸穿过SiC主体的多条沟槽，其中所述至少一个石墨烯层被设置在所述多条沟槽的侧壁的至少一部分上。

19.一种垂直半导体功率器件，包括：

SiC半导体主体，所述SiC半导体主体的至少一部分构成漂移区；

处于SiC半导体主体的第一侧的第一接触件；

处于SiC半导体主体的第二侧的第二接触件，第一侧与第二侧相对；以及

处于第一侧的侧向沟道区段，所述侧向沟道区段包括至少一个石墨烯层。

20.权利要求19的垂直半导体功率器件，其中第一和第二接触件是与FET的源极和漏极或者IGBT的发射极和集电极的一对接触件之一。