[发明专利]一种功率晶体管、功率晶体管电路以及其操作方法

权利要求书

1.一种功率晶体管，包括：

半导体本体，该半导体本体包括：

底面以及在垂直方向上与所述底面远离隔开的顶面；

多个晶体管单元；

第一导电类型的源极区；

与所述第一导电类型互补的第二导电类型的本体区；

第一导电类型的漂移区；

漏极区；

温度传感器二极管，该温度传感器二极管包括形成在n掺杂的阴极区和p掺杂的阳极区之间的pn结；

布置在所述顶面上的漏极接触端子；

布置在所述底面上的源极接触端子；

栅极接触端子；以及

布置在所述顶面上并且与所述漏极接触端子介电绝缘的温度感测接触端子；

其中，或者

（I）所述第一导电类型是‘n’并且所述第二导电类型是‘p’，所述阳极区电连接到所述源极接触端子，并且所述阴极区电连接到所述温度感测接触端子；或者

（II）所述第一导电类型是‘p’并且所述第二导电类型是‘n’，所述阴极区电连接到所述源极接触端子，并且所述阳极区电连接到所述温度感测接触端子。

2.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述阴极区通过第一电介质与所述漂移区和漏极区两者介电绝缘。

3.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述pn结与所述底面之间的距离小于所述pn结与所述顶面之间的距离。

4.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述本体区在垂直方向上包括第一掺杂轮廓，并且其中所述阳极区在垂直方向上包括与所述第一掺杂轮廓相同的第二掺杂轮廓。

5.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述漂移区在垂直方向上包括第一掺杂轮廓，并且其中所述阴极区的第一子区在垂直方向上包括与所述第一掺杂轮廓相同的第二掺杂轮廓。

6.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述漏极区在垂直方向上包括第一掺杂轮廓，并且其中所述阴极区的第二子区在垂直方向上包括与所述第一掺杂轮廓相同的第二掺杂轮廓。

7.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述漏极接触端子是没有通孔的连续连接层。

8.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述阳极区被所述漏极接触端子完全覆盖。

9.根据权利要求1中所述的功率晶体管，其中所述栅极接触端子被布置在所述顶面上。

10.一种功率晶体管电路，包括：

（a）功率晶体管，该功率晶体管包括：

半导体本体，该半导体本体包括：

底面以及在垂直方向上与所述底面远离隔开的顶面；

多个晶体管单元；

第一导电类型的源极区；

与所述第一导电类型互补的第二导电类型的本体区；

第一导电类型的漂移区；

漏极区；

温度传感器二极管，该温度传感器二极管包括形成在n掺杂的阴极区和p掺杂的阳极区之间的pn结；

布置在所述顶面上的漏极接触端子；

布置在所述底面上的源极接触端子；

栅极接触端子；以及

布置在所述顶面上并且与所述漏极接触端子介电绝缘的温度感测接触端子；

其中，或者

（I）所述第一导电类型是‘n’并且所述第二导电类型是‘p’，所述阳极区电连接到所述源极接触端子，并且所述阴极区电连接到所述温度感测接触端子；或者

（II）所述第一导电类型是‘p’并且所述第二导电类型是‘n’，所述阴极区电连接到所述源极接触端子，并且所述阳极区电连接到所述温度感测接触端子；

以及

（b）评估单元，其被配置成评估所述pn结两端与温度有关的电压降，所述评估单元包括电连接到所述温度感测接触端子的输入端。

11.根据权利要求10中所述的功率晶体管电路，还包括电流源，其电连接到所述温度感测接触端子和所述评估单元的输入端之间的电路节点。

12.根据权利要求11中所述的功率晶体管电路，其中所述电流源是恒定电流源。