[发明专利]电力电子组件和半导体器件叠层

权利要求书

1.一种电力电子组件，所述电力电子组件包括：

半导体器件叠层，所述半导体器件叠层包括：

宽带隙半导体器件，所述宽带隙半导体器件包括宽带隙半导体材料；

半导体冷却芯片，所述半导体冷却芯片包括热联接到所述宽带隙半导体器件的半导体材料；和

第一电极，所述第一电极电联接到所述宽带隙半导体器件，并且定位在所述宽带隙半导体器件和所述半导体冷却芯片之间；

衬底层，所述衬底层联接到所述半导体器件叠层，使得所述半导体冷却芯片定位在所述衬底层和所述宽带隙半导体器件之间，其中，所述衬底层包括衬底入口端口和衬底出口端口；

集成流体通道系统，所述集成流体通道系统在所述衬底层的衬底入口端口和衬底出口端口之间延伸，其中，所述集成流体通道系统包括：

衬底流体入口通道，所述衬底流体入口通道从所述衬底入口端口延伸到所述衬底层中；

衬底流体出口通道，所述衬底流体出口通道从所述衬底出口端口延伸到所述衬底层中；和

一个或多个冷却芯片流体通道，所述一个或多个冷却芯片流体通道延伸到所述半导体冷却芯片中，其中，所述一个或多个冷却芯片流体通道与所述衬底流体入口通道和所述衬底流体出口通道流体连通。

2.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述集成流体通道系统还包括一个或多个电极流体通道，所述一个或多个电极流体通道延伸到所述第一电极中，其中，所述一个或多个电极流体通道与所述一个或多个冷却芯片流体通道流体连通。

3.根据权利要求2所述的电力电子组件，其中，所述集成流体通道系统还包括一个或多个半导体流体通道，所述一个或多个半导体流体通道延伸到所述宽带隙半导体器件中，使得所述一个或多个半导体流体通道与所述一个或多个电极流体通道和所述一个或多个冷却芯片流体通道流体连通。

4.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述半导体冷却芯片的半导体材料包括Si、GaAs、SiC、GaN、AlN、BN和金刚石中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述半导体冷却芯片包括栅极驱动电路部分，所述栅极驱动电路部分电联接到所述宽带隙半导体器件。

6.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述一个或多个冷却芯片流体通道的至少一部分包括从所述半导体冷却芯片延伸的多个槽道状翅片。

7.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述一个或多个冷却芯片流体通道的至少一部分包括从所述半导体冷却芯片延伸的多个柱状翅片。

8.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述宽带隙半导体器件的宽带隙半导体材料包括SiC、GaN、AlN、BN和金刚石中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的电力电子组件，所述电力电子组件还包括第二电极，所述第二电极与所述第一电极相对地定位在所述宽带隙半导体器件上。

10.根据权利要求9所述的电力电子组件，其中，所述第一电极包括漏极，并且所述第二电极包括源极，所述第一电极和所述第二电极每个均热联接并且电联接到所述宽带隙半导体器件，使得竖直电流路径从所述源极穿过所述宽带隙半导体器件延伸至所述漏极。

11.根据权利要求1所述的电力电子组件，其中，所述衬底层包括熔化温度高于约300℃的高温衬底层。