[发明专利]一种具有复合栅介质结构的SiC VDMOS器件

权利要求书

1.一种具有复合栅介质结构的SiCVDMOS器件，其元胞结构包括：金属栅电极（1）、多晶硅栅（2）、栅介质、金属源电极（5）、碳化硅N⁺源区（6）、碳化硅P⁺接触区（7）、碳化硅P-base区（8）、碳化硅Nˉ漂移区（9）、碳化硅N⁺衬底（10）、金属漏电极（11）；元胞从下往上依次是金属漏电极（11）、碳化硅N⁺衬底（10）、碳化硅Nˉ漂移区（9）；在碳化硅N–漂移区（9）顶部两侧分别具有一个碳化硅P-base区（8），每个碳化硅P-base区（8）中具有相互独立但彼此接触的碳化硅N⁺源区（6）和碳化硅P⁺接触区（7）；元胞表面两侧是与碳化硅N⁺源区（6）和碳化硅P⁺接触区（7）都接触的金属源电极（5），元胞表面中间是与碳化硅N⁺源区（6）、碳化硅P-base区（8）和碳化硅N–漂移区（9）都接触的栅介质；栅介质表面是多晶硅栅（2），多晶硅栅（2）表面是金属栅电极（1）；

其特征在于，所述栅介质为复合栅介质结构，由高介电常数栅介质（3）和SiO₂栅介质（4）复合而成；其中SiO₂栅介质（4）覆盖于两个碳化硅P-base区（8）之间的碳化硅Nˉ漂移区（9）表面，即器件的JFET区表面；而高介电常数栅介质（3）覆盖于两个碳化硅P-base区（8）的表面，即器件的沟道区表面；所述高介电常数栅介质（3）的介电常数高于SiO₂的介电常数。

2.根据权利要求1所述的具有复合栅介质结构的SiC VDMOS器件，其特征在于，所述高介电常数栅介质（3）材料为HfO₂、Si₃N₄、TiO₂、Al₂O₃或ZrO₂。

3.根据权利要求1或2所述的具有复合栅介质结构的SiC VDMOS器件，其特征在于，所述复合栅介质结构的实现方式为：首先在两个碳化硅P-base区（8）之间的碳化硅Nˉ漂移区（9）表面，即器件的JFET区表面积SiO₂栅介质（4），然后在两个碳化硅P-base区（8）的表面，即器件的沟道区表面沉积高介电常数栅介质3。

4.根据权利要求1或2所述的具有复合栅介质结构的SiC VDMOS器件，其特征在于，所述复合栅介质结构的实现方式为：首先在两个碳化硅P-base区（8）之间的碳化硅Nˉ漂移区（9）表面，即器件的JFET区表面沉积SiO₂栅介质（4），然后在两个碳化硅P-base区（8）的表面，即器件的沟道区表面以及SiO₂栅介质（4）表面沉积高介电常数栅介质（3）。

5.根据权利要求1或2所述的具有复合栅介质结构的SiC VDMOS器件，其特征在于，所述复合栅介质结构的实现方式为：首先在在两个碳化硅P-base区（8）的表面，即器件的沟道区表面沉积高介电常数栅介质（3），然后在两个碳化硅P-base区（8）之间的碳化硅Nˉ漂移区（9）表面，即器件的JFET区表面以及高介电常数栅介质（3）表面沉积SiO₂栅介质（4）。