[发明专利]具有有源漂移区带的半导体布置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种半导体布置，并且具体地涉及一种具有第一半导体器件并且具有串联连接的多个第二半导体器件的半导体布置。

背景技术

在开发功率半导体器件（例如功率晶体管或功率二极管）中的一个重要目的是制造具有高电压阻断能力但却具有低开态电阻（R_ON）并且具有低开关损耗的器件。

功率晶体管通常包括在主体区域与漏极区域之间所布置的并且比漏极区域更低掺杂的漂移区域。传统功率晶体管的开态电阻取决于漂移区域在电流流动方向上的长度以及漂移区域的掺杂浓度，其中，当漂移区域的长度减少时，或当漂移区域中的掺杂浓度增加时，开态电阻降低。然而，减少区域的长度或增加掺杂浓度减少了电压阻断能力。

用于减少具有给定电压阻断能力的功率晶体管的开态电阻的一种可能方式是：在漂移区域中提供补偿区域，其中，所述补偿区域与漂移区域互补地受掺杂。另一可能方式是：在漂移区域中提供与漂移区域介质绝缘并且例如连接到晶体管的栅极或源极端子的场板。在这些类型的功率晶体管中，当组件处于其关闭状态时，补偿区带或场板部分地“补偿”漂移区域中的掺杂电荷。这允许提供漂移区域的更高的掺杂——这减少了开态电阻——而不减少电压阻断能力。

功率二极管（pin二极管）通常在第一掺杂类型的第一发射极区域与第二掺杂类型的第二发射极区域之间包括低掺杂的漂移区域或基极区域。功率二极管被配置为当在第一发射极区域与第二发射极区域之间施加具有第一极性的电压（阻断电压）时阻断，并且被配置为当在第一发射极区域与第二发射极区域之间施加具有第二极性的电压时传导电流。然而，在导通状态下，在基极区域中生成具有第一类型和第二类型的电荷载流子（p型和n型电荷载流子）的电荷载流子等离子体。基极区域中所存储的电荷载流子等离子体的量取决于基极区域的长度，并且因此取决于电压阻断能力，其中，当电压阻断能力增加时，电荷载流子等离子体的量增加。必须在二极管当施加阻断电压时可能阻断之前移除这种电荷载流子等离子体。

然而，这些已知的器件具有高输出电容，这当器件将工作状态从打开状态改变或关闭状态并且反之时可能导致时延。因此，问题在于，提供一种类似于具有高电压阻断能力、低开态电阻以及低输出电容的功率半导体器件而进行动作的半导体布置。

发明内容

通过如权利要求1、14和19所述的半导体布置来解决该问题。在从属权利要求中公开具体实施例。

第一实施例涉及一种半导体器件布置。所述半导体器件布置包括：第一半导体器件，具有负载路径；多个第二半导体器件，每个具有第一负载端子和第二负载端子与控制端子之间的负载路径。所述第二半导体器件使得其负载路径串联连接并且串联连接到所述第一半导体器件的负载路径，所述第二半导体器件中的每一个使得其控制端子连接到其它第二半导体器件之一的负载端子，并且所述第二半导体器件之一使得其控制端子连接到所述第一半导体器件的负载端子之一。此外，所述第二半导体器件中的每一个具有至少一个器件特征，所述第二半导体器件中的至少一个的至少一个器件特征与所述第二半导体器件中的其它半导体器件的对应器件特征不同。

第二实施例涉及一种半导体器件布置。所述半导体器件布置包括：第一半导体器件，具有负载路径；多个第二晶体管，每个具有第一负载端子和第二负载端子与控制端子之间的负载路径。所述第二晶体管使得其负载路径串联连接并且串联连接到所述第一半导体器件的负载路径，具有所述第一半导体器件和所述第二晶体管的串联电路连接在所述半导体器件布置的第一负载端子与第二负载端子之间。所述半导体器件布置还包括：所述串联电路的抽头，所述抽头位于所述第二晶体管中的两个晶体管的各负载路径之间；和第三负载端子，耦合到所述抽头。

第三实施例涉及一种半导体器件布置。所述半导体器件布置包括：至少两个并联连接的串联电路。每个串联电路包括：第一半导体器件，具有负载路径和控制端子；多个第二半导体器件，每个具有第一负载端子和第二负载端子与控制端子之间的负载路径。所述半导体器件布置还包括：驱动端子。至少一个电阻器连接在一个串联电路的所述第一半导体器件的所述控制端子与所述驱动端子之间，每个串联电路的所述第二半导体器件使得其负载路径串联连接并且串联连接到所述第一半导体器件的负载路径，每个串联电路的所述第二半导体器件中的每一个使得其控制端子连接到其它第二半导体器件之一的负载端子，并且每个串联电路的所述第二半导体器件之一使得其控制端子连接到所述第一半导体器件的负载端子之一。