[发明专利]一种集成电流采样功能的超结器件

权利要求书

1.一种集成电流采样功能的超结器件，器件从内到外依次为元胞区(201)、过渡区(202)和终端区(203)，元胞区(201)、过渡区(202)和终端区(203)共用重掺杂第一导电类型半导体衬底(101)及第一导电类型半导体外延层(102)，重掺杂第一导电类型半导体衬底(101)的底部与超结器件的漏电极相连，其特征在于：所述过渡区(202)同时充当电流采样区，过渡区(202)的第一导电类型半导体外延层(102)中设有第二导电类型半导体柱A(103-1)和第二导电类型半导体柱B(103-2)，两者的位置相比之下，第二导电类型半导体柱A(103-1)靠近元胞区(201)，第二导电类型半导体柱B(103-2)靠近终端区(203)；所述第二导电类型半导体柱A(103-1)和第二导电类型半导体柱B(103-2)的顶部分别具有第二导电类型半导体区A(105-1)和第二导电类型半导体区B(105-2)，第二导电类型半导体区A(105-1)顶部与源极电位相连，第二导电类型半导体区B(105-2)顶部与栅极电位相连，第二导电类型半导体区A(105-1)和第二导电类型半导体区B(105-2)之间为第一导电类型半导体导电通道(108)，所述第一导电类型半导体导电通道(108)用于与超结器件外接的过流保护电路的电流采样端相连。

2.根据权利要求1所述的一种集成电流采样功能的超结器件，其特征在于：第一导电类型半导体导电通道(108)的宽度足够窄，其宽度满足当超结器件的栅极关断时，第一导电类型半导体导电通道(108)能够被完全耗尽。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成电流采样功能的超结器件，其特征在于：所述元胞区(201)包含若干个结构完全相同的元胞，每个元胞从下到上包括：重掺杂第一导电类型半导体衬底(101)、第一导电类型半导体外延层(102)、位于第一导电类型半导体外延层(102)中的第二导电类型半导体柱(103)，第二导电类型半导体柱(103)的顶部具有第二导电类型半导体区(104)，第二导电类型半导体区(104)内部的上方具有重掺杂第一导电类型半导体源区(106)和重掺杂第二导电类型半导体接触区(107)，相邻第二导电类型半导体区(104)中的重掺杂第一导电类型半导体源区(106)或重掺杂第二导电类型半导体接触区(107)也相邻；所述重掺杂第一导电类型半导体源区(106)的部分上表面和重掺杂第二导电类型半导体接触区(107)的全部上表面与器件的源电极相连；栅电极(109)位于第一导电类型半导体外延层(102)的上表面，并通过栅介质层与器件的半导体部分实现电学隔离，所述栅电极(109)跨在相邻第二导电类型半导体区(104)的重掺杂第一导电类型半导体源区(106)之间，并覆盖重掺杂第一导电类型半导体源区(106)的部分区域。

4.根据权利要求1或2所述的一种集成电流采样功能的超结器件，其特征在于：所述终端区(203)从下到上包括：重掺杂第一导电类型半导体衬底(101)、第一导电类型半导体外延层(102)、位于第一导电类型半导体外延层(102)中的多个相互独立的第二导电类型半导体柱(103)。

5.根据权利要求1或2所述的一种集成电流采样功能的超结器件，其特征在于：所述半导体材料为硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅半导体材料。

6.根据权利要求1或2所述的一种集成电流采样功能的超结器件，其特征在于：第一导电类型半导体为N型半导体，所述第二导电类型半导体为P型半导体；或者第一导电类型半导体为P型半导体，所述第二导电类型半导体为N型半导体。