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本实用新型公开了一种侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构，所述元胞结构的沟槽底部及顶部凸起块的上部设置有离子注入形成的P型层，在沟槽的侧面淀积了金属并形成侧面的肖特基接触，即侧墙肖特基接触，所述侧墙肖特基接触的外围包裹了阳极金属层。本申请中P型区将侧墙的肖特基区包裹屏蔽住，实现肖特基区表面电场的减弱与屏蔽；而沟槽的底部表面及顶部凸起块的顶部表面处P型层具有表面高浓度分布，与阳极金属间形成欧姆接触，以增强器件的抗浪涌电流能力。

一种侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构

[0001]技术领域

[0002]本实用新型涉及半导体器件技术领域，尤其是涉及一种侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构。

[0003]背景技术

[0004]SiC作为近十几年来迅速发展的宽禁带半导体材料，与其它半导体材料，比如Si，GaN及GaAs相比，SiC材料具有宽禁带、高热导率、高载流子饱和迁移率、高功率密度等优点。SiC可以热氧化生成二氧化硅，使得SiC MOSFET及SBD等功率器件和电路的实现成为可能。自20世纪90年代以来，SiC MOSFET和SBD等功率器件已在开关稳压电源、高频加热、汽车电子以及功率放大器等方面取得了广泛的应用

[0005]目前碳化硅肖特基二极管(Schottky barrier diodes，以下简称SBD)往往采用MPS(merged pin/Schottky diode)结构，如图1所示，在器件的设计过程中存在两个问题：一是，对于MPS的设计，存在器件单位面积电流密度和正向导通阻抗与器件肖特基区表面电场强度及可靠性的矛盾，肖特基区单元宽度m越宽，器件的正向导通阻抗越低，但m越大，器件肖特基区表面电场越强，肖特基区可靠性越差；另外一个是，对于碳化硅SBD器件，主要应用在高压高频大电流领域，由于功率负载等变化形成大的浪涌电流，因此SBD抗浪涌电流能力非常重要。在现有的MPS结构(如图1)方面，提高MPS的浪涌能力的主要方法是提高嵌入的pin二极管的电导率调制效应来实现，一般的观点认为，随着P区面积占比的增加，pin二极管面积比例增加浪涌电流会大幅增加，但是额定电流下的导通电阻增加，因此存在着折中设计。

[0006]如上所述，现有SBD器件结构存在P区面积占比与肖特基接触区面积占比间的折中矛盾以及肖特基区表面电场可靠性的矛盾。本发明通过侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构(Side Wall Schottky Barrier Diode，简称SW‑SBD)，能有效的保护侧墙的肖特基接触区，同时提供抗大电流浪涌能力，有效解决这两个问题。

[0007]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

[0008]实用新型内容

[0009]本实用新型的目的在于提供一种侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构，该元胞结构的P型区将侧墙的肖特基区包裹屏蔽住，实现肖特基区表面电场的减弱与屏蔽；而沟槽的底部表面及顶部凸起块的顶部表面处P型层具有表面高浓度分布，与阳极金属间形成欧姆接触，以增强器件的抗浪涌电流能力。

[0010]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0011]本实用新型提供一种侧墙肖特基接触的碳化硅沟槽SBD器件元胞结构，所述元胞结构的沟槽底部及顶部凸起块的上部设置有离子注入形成的P型层，在沟槽的侧面淀积了金属并形成侧面的肖特基接触，即侧墙肖特基接触，所述侧墙肖特基接触的外围包裹了阳极金属层。

[0012]进一步，所述P型层与所述阳极金属层接触的表面离子浓度高于1E19cm‑3。

[0013]采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

[0014]本申请提供的元胞结构的P型区将侧墙的肖特基区包裹屏蔽住，实现肖特基区表面电场的减弱与屏蔽；而沟槽的底部表面及顶部凸起块的顶部表面处P型层具有表面高浓度分布，与阳极金属间形成欧姆接触，以增强器件的抗浪涌电流能力。此新型SW‑SBD器件结构能起到良好的肖特基区电场屏蔽保护作用，能避免常规结构设计时P型区与肖特基区面积占比之间的折中矛盾，可以实现较大的肖特基区面积与P型区域面积的比例，增加单位面积的电流密度，同时有效保护肖特基接触区和增强器件的电压浪涌能力。