[发明专利]一种基于碳化硅基的反向开关晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳化硅基的反向开关晶体管，其特征在于，该反向开关晶体管自下而上包括碳化硅N⁺型衬底（7）、碳化硅P基区（1）、碳化硅N^-漂移区（3）以及阳极发射区，其中，所述阳极发射区由碳化硅阳极P⁺发射区（4）和碳化硅阳极N⁺发射区（6）交替组成；所述基于碳化硅基的反向开关晶体管采用30°~60°正斜角的终端方式，形成的台面上覆盖有钝化层（2）；

该基于碳化硅基的反向开关晶体管设置有阴极短路点，该阴极短路点是先将碳化硅N⁺型衬底（7）断开，并在断开处选择性注入离子形成碳化硅阴极P⁺区（8），然后在N⁺型衬底（7）和碳化硅阴极P⁺区（8）表面沉积金属形成阴极电极（9）；其中，碳化硅阴极P⁺区（8）作为反向晶体管的阴极短路点，能够进行载流子的传导；

所述碳化硅阳极P⁺发射区（4）的掺杂浓度为3*10¹⁸ cm^-3~9*10¹⁹cm^-3，所述碳化硅阳极N⁺发射区（6）的掺杂浓度为8*10¹⁸ cm^-3~2*10¹⁹ cm^-3，所述碳化硅N^-漂移区（3）的掺杂浓度为9*10¹⁴ cm^-3~8*10¹⁵cm^-3，所述碳化硅P基区（1）的掺杂浓度为4*10¹⁷ cm^-3~2.8*10¹⁸cm^-3，所述碳化硅N⁺型衬底（7）的掺杂浓度为1*10¹⁹cm^-3~9*10¹⁹cm^-3；

所述碳化硅N⁺型衬底（7）的厚度为1μm~3μm；

此外，在所述阳极发射区的上方还覆盖有阳极欧姆金属（5），所述碳化硅N⁺型衬底（7）的下方还覆盖有阴极欧姆金属（9）。

2.如权利要求1所述基于碳化硅基的反向开关晶体管，其特征在于，所述碳化硅阴极P⁺区（8）分布在所述碳化硅N⁺型衬底（7）与所述碳化硅P基区（1）的接触面上。

3.如权利要求1所述基于碳化硅基的反向开关晶体管，其特征在于，所述碳化硅阴极P⁺区（8）呈点状阵列按预先设定的间距均匀分布在所述碳化硅N⁺型衬底（7）与所述碳化硅P基区（1）的接触面上。

4.如权利要求1所述基于碳化硅基的反向开关晶体管，其特征在于，所述碳化硅阳极P⁺发射区（4）的厚度为0.5μm，所述碳化硅阳极P⁺发射区（4）的横向长度为10μm ~30μm；所述碳化硅阳极N⁺发射区（6）的横向长度为5μm。

5.如权利要求1所述基于碳化硅基的反向开关晶体管，其特征在于，所述碳化硅N^-漂移区（3）的厚度为54μm；所述碳化硅P基区（1）的厚度为0.5μm ~2.5μm。