專利名稱：功率半導體部件、包括其的功率半導體組件及其操作方法
技術領域：
本發明涉及功率半導體部件。
背景技術：
功率半導體部件常常由高電壓供電。在許多情況中，對能將所施加的電壓用作用 于開環控制或閉環控制電子設備的輸入變量存在興趣。因為這樣的開環控制或閉環控制電 子設備被方便地設計為僅僅處理低電壓，施加到功率半導體部件的高電壓必須首先被轉換 為與高電壓對應的信號，該信號然后被施加到該開環控制或閉環控制電子設備。這例如可以利用電阻分壓器來完成，但是該電阻分壓器具有不可忽視的功率損失 這一缺點。盡管為了回避這個問題，可以使用電容分壓器，然而，這里，尤其是在施加直流電 壓時分壓可能因為漏電流而易于漂移，使得必須對電容進行所限定的放電，這使事情變得 復雜。本發明的一個方面是提供一種功率半導體部件，其現在使得可以推斷施加到該部 件的電壓而無需單獨的分壓器。另一方面涉及提供具有相應功率半導體部件的 功率半導體 組件，從而可以推斷施加到該功率半導體部件的電壓。又一個方面將限定一種用于操作相 應功率半導體部件的方法。
發明內容
如下所詳述的以超過30V的電阻斷能力為特征的功率半導體部件包含半導體主 體以及兩個負載端子和電位探針。電阻斷能力是兩個負載端子兩端的阻斷電壓，該部件能 夠保持阻斷電壓而不發生擊穿。電位探針被設計成對于施加于該兩個負載端子兩端的電壓 而分出(tap)存在于半導體主體中的抽頭位置的電中間電位。盡管中間電壓是該兩個負載 端子的電位的中間值，但它不同于其兩個電位中的每一個。選擇抽頭位置以便在最大阻斷 電壓施加于所述負載端子兩端時，電位探針的電位與施加到所述負載端子的兩個電位中的 至少一個相差最大100V。組合一個這樣的功率半導體部件與導電地連接或可連接到電位探針的檢測器得 到功率半導體組件，現在可以利用其通過分析電壓而不必分出功率半導體部件兩端的全高 電壓降而獲得施加到功率半導體部件的高電壓的定性或定量指示。如上所解釋的那樣，在操作功率半導體部件時，施加到其負載端子的電位不同。借 助于電位探針，施加到該兩個負載端子的電位的電位中間值被分出。
參考下圖以及說明可以更好地理解本發明。圖中的部件不必按比例繪制，而是在 說明本發明的原理時被加以強調。此外，在圖中，類似的參考數字指示對應部分。在圖中圖1是通過功率半導體部件的垂直截面，在功率半導體部件主體中，形成溝道，電 位探針延伸進入溝道以分出存在于該半導體主體中的溝道的末端處的電壓；
圖2是通過功率半導體部件的垂直截面，該功率半導體部件構造得與圖1所示的 功率半導體部件相同，除了電位探針的末端延伸進入半導體主體而不是遠至主Pn結；圖3是通過功率半導體部件的垂直截面，該功率半導體部件構造得與圖1以及圖 2所示的功率半導體部件相同，除了電位探針的末端延伸直到主pn結；圖4是通過功率半導體部件的邊緣區域的垂直截面，該功率半導體部件的邊緣終 端結構包括場板，在該處電壓可以被分出；圖5是如圖2所示的組件的俯視圖；圖6是功率半導體部件的一部分的俯視圖，該功率半導體部件的主體在pn結的邊 緣區域中被金屬化為電位探針；以及圖7是通過功率半導體部件的垂直截面，該功率半導體部件包含設置抽頭位置的 可變橫向摻雜邊緣終端。
具體實施例方式在下面的具體實施方式
中，參考附圖，其形成具體實施方式
的一部分，并且在附圖 中通過圖解說明來示出具體實施例，在具體實施例中可以實施本發明。在這點上，方向性術 語，諸如“頂部”、“底部”、“前”、“后”、“在前的”、“在后的”等參考所描述的(多個)圖的取 向來使用。因為實施例的部件可以以許多不同的取向定位，所以方向性術語是用于圖解說 明的目的而非限制性的。應當理解在不偏離本發明的范圍的情況下可以利用其他實施例以 及可以作出結構上或邏輯上的改變。因此，以下具體實施方式
不應以限制性的意義來理解， 并且本發明的范圍由所附權利要求所限定。現在參考圖1，通過示例圖解說明了功率半導體部件100，其被配置為包括半導體 主體1的IGBT，所述半導體主體1由硅、碳化硅或任何其他半導體材料制成。半導體主體1 包含正面11以及與其相對的背面12。功率半導體部件100包含兩個負載端子21以及22， 至少在功率半導體部件100工作的某些階段，跨過負載端子21以及22實現從負載端子21、 22中的一個通過半導體主體1到負載端子22、21中的另一個的電流。例如，可以借助于功 率半導體部件100的柵電極在涉及諸如MOSFET、IGBT或J-FET的晶體管的地方改變該電 流。在諸如晶閘管的其他部件中，該電流至少可以通過以電的方式或光的方式啟動功率半 導體部件100來接通。其他適當的部件，例如二極管，不具有柵電極。依賴于所涉及的部件 的類型，負載端子21、22可以是漏極或源極、發射極以及集電極、或陽極電極和陰極電極， 該分配是可選的。在圖1所示的組件中，功率半導體部件100例如被配置為IGBT，然而，將理解任何 其他功率半導體部件，特別是如上所列舉的功率半導體部件，基本上是可兼容的。為了實現IGBT結構，半導體主體1包含堆疊在背面12上的強ρ摻雜發射極16、弱 η摻雜漂移區15、強ρ摻雜主體區18以及強η摻雜源區19。夾在主體區18和漂移區15/ 場停止區17之間的是主pn結73。第一負載端子21在正面11接觸源區19，負載端子22 在背面12接觸ρ發射極。在本申請的意義上，部件的主pn結應理解為當接通時，部件的負 載電流經由其流動并且在截止時在其處由負載電流形成抑制寬的空間電荷區的部件的pn 結。例如，在二極管中，主pn結形成在ρ摻雜陽極區和η摻雜陰極區之間，而在晶閘管中， 其形成在P摻雜基區和η摻雜基區之間。
為了選通跨過該負載端子21和22的電流，提供利用電介質42在電學上與半導體 主體1以及與負載端子21、22隔離的柵電極41。在部件100工作時向第一負載端子21施加第一電位Vl以及向第二負載端子22 施加不同于第一電位Vl的第二電位V2，在半導體主體1中產生電場，其可以通過等位面描 述，對于每個等位面可以分配某一電位。分配到這些等位面的電位居于電位Vl和V2之間。 電位Vl和V2分別僅在正面11以及背面12處被獲得。半導體主體1的電位不同于分別施 加到負載端子21和22的電位Vl和V2，但是其是二者的中間值，稱為中間電位Vz。本發明在使用如下事實時提供這樣的中間電位Vz，即其涉及分別施加到負載端子 21以及22的電位Vl以及V2，由此只要該中間電位Vz是相對于部件100的某一其它適當 電位來被分析的，現在就可以獲得負載端子21以及22兩端的電壓降的定性或定量指示。作 為用于此目的的參考電位，例如可以使用第一負載端子21的電位Vl或第二負載端子22的 電位V2。被提供來分出如圖1所示的組件中的中間電位Vz的是電位探針3，其特征在于被 設置在配置在半導體主體1中的溝道中的部分31，以在半導體主體1的抽頭位置4分出中 間電位Vz。為此目的，溝道以及部分31例如可以基本上垂直于正面11延伸進半導體主體 1中。抽頭位置4被設置在溝道的最低點。側向地，部分31利用電介質14a與半導體主體 1絕緣以便在部分31和半導體主體1之間僅在溝道底端、即在抽頭位置4處存在導電連接， 其中，部分31由例如多晶半導體材料或金屬制成。為了例如利用檢測器6檢測中間電位Vz，電位探針3包含接合墊32，電連接元件 7 (例如接合線)被接合到所述接合墊32，所述電連接元件7被或可以被導電地連接到檢測 器6。接合墊32可以具有至少50 μ mx50 μ m的占地面積。應理解接合線7和檢測器6之間 的連接僅僅是以圖解說明的方式示出，換句話說，接合線7未必是如所示那樣直接結合到 檢測器6。為了將接合墊32與半導體主體1的正面11電隔離，電介質14b附加地配置在接 合墊32和半導體主體1之間。雖然負載端子21和22兩端的電位差在部件100接通時典型地可以是可以由常規 低電壓電子設備直接檢測的僅僅幾伏，但在部件100為阻斷狀態時，其可以是幾百伏、幾千 伏或甚至超過10000伏。部件100的設計支配其最大容許阻斷電壓，如果被超過，其將導致 部件100損害以至毀壞。通過監控抽頭位置4處中間電位Vz以從所檢測的中間電位Vz獲 得負載端子21和22兩端的電位差V1-V2的第一定性或定量指示可以避免上述問題-如果 施加到負載端子21和22兩端的電壓超過或引起超過最大容許電壓的危險，可以采取校正 動作以降低或關斷施加到負載端子21和22兩端的電壓。這樣的校正動作例如可以涉及評估通過檢測器6檢測的中間電位Vz以及完全或 部分激活部件100以在存在負載端子21和22兩端的最大容許阻斷電壓被超過的風險時提 高(boost)其電導率。為此目的，檢測器6可以以輸出端62為特征，所述輸出端62被或可 以被耦合到部件100的柵電極41。在本示例實施例中，該電極是柵電極41，但是在其它部 件中，這樣的柵電極例如可以是基極或觸發電極，仍可能的是提供任何其它選通裝置，例如 光啟動結構(light-firing structure)來代替柵電極。特別是對于如圖1所示的垂直功率半導體部件100來說，將包括延伸進入到包括 在半導體主體1中的溝道內的部分31的電位探針3插入不存在問題。依賴于負載端子21
6和22兩端的最大容許阻斷電壓和功率半導體部件100的各個半導體區15、16、場停止層 17、18、19的幾何結構和摻雜，限制用電位探針3作為最大值檢測的中間電位Vz可以被設置 為如下的值，該值就像由常規低電壓電子設備僅僅通過選擇限定抽頭位置4的部位的溝道 的深度來可直接檢測的值。適當地選擇抽頭位置4的部位目前可以實現對于第一負載端子21的電位Vl和/ 或第二負載端子22的電位的最大容許阻斷電壓來說的中間電位Vz相差不超過規定值，例 如30V，從而可以僅由檢測器6就能檢測到，就像由常規低電壓電子設備在檢測中間電位Vz 和電位Vl和/或V2之間的電位差時所實現的那樣。在如圖1所示的組件中，電位探針從正面11延伸進入到半導體主體1內。然而， 仍可能的是，作為其代替或者作為替換的是電位探針3從背面12或從半導體主體1的側邊 相應地延伸進入到半導體主體1內。在該如圖1所示的示例實施例中，抽頭位置4在漂移 區15中。然而，再次，仍可能的是其可以被設置在任何其它半導體區16、17或18中。在如圖1所示的組件中，與主pn結73間隔開的抽頭位置4被設置在主體區18內， 所述主體區18與主pn結73接界。如圖2所示，當被設置為與主pn結73間隔開時，抽頭 位置4也可以被設置在漂移區15內，所述漂移區15與主pn結73接界。在另一方面，如圖 3所示，抽頭位置可以直接被設置在主pn結73處。現在參考圖4，另一個示例實施例被圖解為通過二極管側邊區域的垂直截面，該二 極管的半導體主體1包含弱η摻雜漂移區15，其中強ρ摻雜區72被嵌入并且從半導體主體 1的正面11延伸進入其中。強P摻雜區72與漂移區15形成主pn結73。為了盡可能均勻地降低從主pn結73發出的電場而又同時防止禁止的場浪涌，特 別地在半導體主體1的正面11處，包括場板23、24、25的邊緣結構被配置在第一負載端子 21和半導體主體1的、其正面11處的側邊13之間。為了電連接場板23、24、25，分別提供 向上延伸到正面11的場環(field 1^叫)53、54和55(每個與漂移區15互補地摻雜)，在正 面11處，場環53、54和55連接到相應的場板23、24或25。場板23、24、25分別利用電介 質83、84和85與漂移區15另外電隔離。場板23、24、25是導電的并且可以由例如金屬或 多晶霍耳效應材料制成。在部件100的阻斷狀態下，每個場板23、24、25具有不同于負載端子21的電位VI、 不同于負載端子22的電位V2以及不同于其他場板23、24、25的電位的電位。場板23、24、 25的每個電位因此在本發明的意義上代表中間電位。在如圖4所示的部件100中，例如，最 接近于負載端子21的場板23的電位被用作中間電位Vz。抽頭位置4由場環23和場環53 之間的接觸墊給出。為了向檢測器6饋送部件100的中間電位Vz，在電位探針3和檢測器6之間需要 導電連接，這可以例如利用接合到電位探針3的接合線7來完成。在如圖5所示的正面11的俯視圖中，圖解如何為此目的電位探針3包含集成在場 板23中的接合墊32。為此目的，場板23具有局部加寬的橫向部分。現在參考圖4和5，借助示例，圖解中間電位Vz如何可以不僅僅從場板23而是如 有必要例如利用接合線也從其他場板24或25中的任一個場板被相應地分出。同樣地其可 以具有如下優勢邊緣區域中的電位可以借助于在Pn結部位處的場板結構被分出。另外， 不同于參考圖4和5所說明的場板結構的場板結構可包含僅僅一個、兩個或多于三個的場板23、24、25，來代替如所示的三個場板23、24、25，如所說明的那樣，其每個被用作電位探 針，只要其預期的中間電位Vz在大小上是適當的。除此以外，場板結構可以不僅用于二極 管中而且還用于其他部件中。為了制作本示例實施例中的電位探針3，接合墊32集成在部件100的場板結構中。 然而，應當理解用于利用接合墊32固定(tab)中間電位Vz的電位探針3未被約束在場板 結構23、24、25上。上述的示例從如圖4和5所示的沒有配備場板結構的修改部件可看出。 在該情況下，僅僅一個被配置為金屬接合墊32的電位探針3被跨過負載端子21和半導體 主體1的、在正面11處的側邊13而施加于半導體主體1的正面11。諸如這樣的結構在邊 緣區域兩端的電壓降借助于弱導電層(例如具有a_C :H蓋層)而呈對稱時是特別有利的。 在該情況下，中間電位Vz將對應于抽頭位置處的邊緣結構的電阻分壓器的中間電位。在包括場板結構的部件中同樣仍可能的是對半導體主體1施加未被配置為圍繞 負載端子21的環形場板的簡單接合墊32，作為相鄰場環之間的、或第一負載端子21和最接 近于第一負載端子21的場板之間的、或最遠離第一負載端子21的場板和半導體主體1的 側邊13之間的電位探針。現在參考圖7，類似于圖4，圖解了這樣的二極管，其邊緣終端包含可變橫向摻 雜(VLD)邊緣終端來代替場環場板結構(圖4中的53、54、55、23、24、25)，所述可變橫 向摻雜(VLD)邊緣終端即這樣的邊緣終端，其中漂移區15的凈摻雜劑濃度ND的降低 (degradation)在橫向r上從主pn結73到半導體主體1的側邊13至少是逐段單調的或 嚴格單調的，如由在圖7下方所示的凈摻雜劑濃度ND的分布所示的那樣。為了在半導體主 體1正面11避免不需要的電壓浪涌，電阻層90被施加于正面11上的邊緣區域。一個這樣 的電阻層90可以包含例如小于10-7的電導率，而且其可以被配置為例如a-C:H層，換句話 說，被配置為氫摻雜無定形碳層。這樣的電阻層90可以制作有限定的邊緣區域并且因而起 分壓器的作用。在這樣的電阻層90的凹口中，可以設置例如接合墊32形式的電位探針的 抽頭位置4，在此處中間電位Vz依賴于電阻層90如何被構造，從而由此被影響。因此，電阻 層90的厚度和/或比電阻可以被設計以滿足需要，它們每個彼此獨立，被選擇為恒定的或 可變的。如上面例如參考圖1-圖7所解釋的那樣，空間電荷區形成在雙極性部件100的處 于阻斷狀態下的主pn結73處。該空間電荷區的寬度越增大，阻斷電壓越高。在空間電荷 區以外，半導體主體1中的電場的梯度非常小，即相比于在空間電荷區內的邊緣區域中的 變化，邊緣區域中僅僅存在極小的變化。如圖1和2所示，當抽頭位置4設置成與主pn結 73間隔開時，施加極小的阻斷電壓導致最初形成在負載端子21和22兩端的極窄的空間電 荷區，其仍將達到抽頭位置4。這是為什么由電位探針3檢測的中間電位Vz幾乎不存在任 何變化的原因。中間電位Vz不存在顯著的變化直到空間電荷區以增加的阻斷電壓達到抽頭位置 4為止。這是為什么當電位探針3意圖檢測負載端子21和22兩端的電位中的甚至微小的 差異時將抽頭位置4設置在主pn結73附近或直接設置在主pn結73處是有利的原因。如果重要的事情恰恰是檢測負載端子21和22兩端的電位中的更高的差異，例如 以保護部件100免受即將來臨的過電壓，則抽頭位置4和主pn結73之間的較大的間距可 能是足夠的。
不管電位探針3的抽頭位置4被設置在雙極性部件100的何處(例如垂直掩埋在
半導體主體1中，如圖1-3所示；或例如在半導體主體1的正面11處的邊緣區域中，如圖
4-7所示)，結構化在抽頭位置4的區域中的功率半導體部件100由以下考慮事項來支配。
當電位探針如上所解釋的那樣準確地被設置在主Pn結73的位置處時，那么，關于對于如施
加在負載端子21和22之間的每個外部阻斷電壓V2-V1 (不是零)的負載端子21和/或負
載端子22，檢測電壓Vz-Vl或V2-Vz，其在一級近似中與電壓V2-V1成比例。比例因子由在
其之間形成主pn結73的半導體區的摻雜劑濃度決定。在一級近似中
N21Vz-Vl QC - · (V2 - VI)
N22其中N21和N22是在其之間配置主pn結73的半導體區的凈摻雜劑濃度，并且其中 與負載端子21相隔較近的半導體區包含凈摻雜劑濃度m而另一個包含凈摻雜劑濃度N2。該兩個凈摻雜劑濃度中較低的一個是部件100的阻斷能力的決定因子。當相對于 面對較高凈摻雜劑濃度的負載端子21或22 (圖1-4中的第一負載端子21，因為主體區18 或強P摻雜區72的凈摻雜劑濃度與漂移區15相比較高)來分析中間電位Vz時，那么通過 適當地選擇具有較高凈摻雜劑濃度的半導體區的凈摻雜劑濃度，電位差Vz-Vl可以被限制 為例如100V或50V或30V的最大值。以這種方式限制該電位差可以利用例如如圖1-3所示的場停止層17( S卩，例如層 順序結構化的p/n-/n+)來實現，但由于場停止層17的場效應而使得Vz-Vl不再與外部電 壓V2-V1成比例。將電位探針3的抽頭位置4設置得與主pn結73隔開導致_相對于形成主pn結 73的半導體區中布置的兩個負載端子21、22的一個設置抽頭位置4-極限電壓(V2-V1)最 小值，在該值以下(實際上)檢測不到電位差Vz-Vl。正是以這種方式通過適當地選擇抽頭 位置4的部位，在高于施加在兩個負載端子21和22兩端的極限電壓之前不能獲得顯著區 別于零的電位差。該極限電壓對應于負載端子21和22兩端的電壓，在負載端子21和22 處空間電荷區達到抽頭位置4。如上所解釋的那樣，電位探針的抽頭位置4處的中間電位Vz是所涉及的半導體主 體1的各區的凈摻雜劑濃度的函數，對于雙極性部件100而言，特別是配置主pn結73的半 導體區15和18或72的凈摻雜劑濃度的函數。為了補償部件的制造中由于所涉及過程所 造成的波動，凈摻雜劑濃度隨后可以在這些半導體區的所有或一些中被修改，例如通過將 質子注入在半導體主體1中以利用隨后在適當的溫度下的半導體主體1的回火(temper) 來微調(tweak)注入區的凈摻雜劑濃度。在本發明的所有方面中，抽頭位置可以與兩個負載端子21和22隔開。例如，抽頭 位置4和兩個負載端子21和22中的每一個之間的間距可以超過2 μ m。此外，抽頭位置4 和兩個負載端子21、22中的至少一個之間的間距可以小于100 μ m。電位探針3可以包括例 如超過1(^3(5=西門子)的電導率。應當理解，雖然上面通過具體示例解釋了本發明的基本原理，但是對其的修改當 然是可能的。尤其，半導體部件可以包含兩個或更多這樣的電位探針來代替僅僅一個電位 探針，兩個或更多這樣的電位探針的類型可以在半導體部件中變化，以形成其任何可選組 合。在采用至少兩個電位探針的情況中，負載端子兩端的電位差V2-V1也可以通過檢測兩個電位探針的中間電位之間的差值來獲得。本發明可以應用于所有種類的功率半導體部件，例如可以應用于垂直或橫向功率 半導體部件。盡管已經公開了實現本發明的各種示例，但對于本領域技術人員來說顯而易見的 是在不偏離本發明精神和范圍的情況下可以作出各種變化和修改，其實現本發明的某些優 點。對本領域技術人員來說明顯的是執行相同功能的其他部件可以被適當地替換。對本發 明構思的這樣的修改意圖于由所附權利要求涵蓋。
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權利要求
一種以超過30V的電阻斷能力為特征的功率半導體部件，包含 半導體主體(1)； 兩個負載端子(21、22)； 電位探針(3)，其被設計成對于施加于兩個負載端子(21、22)兩端的電壓(V1 V2)而分出存在于半導體主體(1)的抽頭位置(4)處的半導體主體(1)的中間電位(Vz)，所述中間電位是兩個負載端子(21、22)的電位(V1、V2)的中間值，但不同于兩個負載端子(21、22)的兩個電位(V1、V2)中的每一個；其中選擇抽頭位置(4)以便在最大阻斷電壓施加于所述負載端子(21、22)兩端時，電位探針(3)的電位(Vz)與施加到所述負載端子(21、22)的兩個電位(V1、V2)中的至少一個相差最大100V。
2.如權利要求1所述的功率半導體部件，其中選擇抽頭位置(4)以便在最大阻斷電壓 施加于負載端子(21、22)兩端時，電位探針(3)的電位(Vz)與施加到所述負載端子(21、 22)的兩個電位(V1、V2)中的至少一個相差最大30V。
3.如權利要求1或2所述的功率半導體部件，其中抽頭位置(4)被設置成與每一個負 載端子(21、22)間隔開。
4.如權利要求3所述的功率半導體部件，其中抽頭位置(4)和該兩個負載端子(21、 22)的每一個之間的間距大于2 μ m和/或小于100 μ m。
5.如任何一個在前權利要求所述的功率半導體部件，其中在半導體主體(1)中布置_第一導電類型(P+)的第一半導體區(18、72)被布置為與第一負載端子(21)歐姆連接；-與第一導電類型(P+)互補的第二導電類型(n_)的第二半導體區(15)被布置為與第 二負載端子(22)歐姆連接；以及其中所述半導體部件包含雙極性主ρη結(73)，其被配置在第一半導體區(18、72)和第 二半導體區(15)之間；以及其中任一個第一半導體區(18、72)是ρ導電的并且第二半導體區(15)是η導電的，或 者其中第一半導體區(18、72)是η導電的并且第二半導體區(15)是ρ導電的。
6.如權利要求5所述的功率半導體部件，其中抽頭位置(4)被設置在主ρη結(73)處， 或與主ρη結(73)間隔開。
7.如權利要求5所述的功率半導體部件，其中在第一半導體區(18、72)或者在第二半 導體區(15)中，抽頭位置⑷被設置成與主ρη結(73)間隔開。
8.如任何一個在前權利要求所述的功率半導體部件，其中電位探針(3)包含被設置在 配置在半導體主體(1)中的溝道中的部分(31)。
9.如權利要求8所述的功率半導體部件，包含布置在電位探針(3)和所述溝道的側壁 之間的電介質(14a)。
10.如權利要求8或9所述的功率半導體部件，其中抽頭位置(4)被設置在溝道的最低 點處。
11.如權利要求1-6中任何一項所述的功率半導體部件，其中抽頭位置(4)被設置在功 率半導體部件的邊緣終端結構(23、24、25、53、54、55)的區域中。
12.如權利要求11所述的功率半導體部件，其中邊緣終端結構(23、24、25、53、54、55)包含場板(23)，并且其中抽頭位置(4)由接觸表面給出，在該接觸表面處場板(53)接觸半 導體主體(1)。
13.如權利要求12所述的功率半導體部件，其中電位探針(3)包含集成在場板(23)中 的并且通過場板(23)的局部加寬形成的接合墊(32)。
14.如權利要求11所述的功率半導體部件，其中該邊緣終端結構配置為可變橫向摻雜 (VLD)結構，在該邊緣終端結構的區域中，電阻層(90)被施加到該半導體主體(1)的表面并 且該電阻層(90)包含抽頭位置(4)被設置在其中的凹口。
15.如權利要求14所述的功率半導體部件，其中電阻層(90)包含對于主端子(Vl) (V2)來說小于0. 1 μ S的電導率。
16.如權利要求14或15所述的功率半導體部件，其中電阻層(90)被配置為a_C:H層。
17.如任何一個在前權利要求所述的功率半導體部件，其中電位探針(3)包含被設置 在半導體主體(1)上的接合墊(32)，電介質層(14b)布置在接合墊(32)和半導體主體(1) 之間。
18.一種功率半導體組件，包含-如任何一個在前權利要求所述的功率半導體部件；以及-導電地連接到電位探針(3)的電連接元件(7)。
19.如權利要求18所述的功率半導體組件，其中電連接元件(7)被配置為接合線。
20.如權利要求18或19所述的功率半導體組件，包括導電地連接到或能夠連接到電位 探針⑶的檢測器(6)。
21.如權利要求20所述的功率半導體組件，其中至少其中一個負載端子(21、22)導電 地連接到或能夠連接到檢測器(6)。
22.如權利要求20或21所述的功率半導體組件，其中檢測器(6)被設計為根據其中一 個負載端子(21)的電位(Vl)和中間電位(Vz)之間的電位差(V1-V2)來觸發開環控制動 作或閉環控制動作。
23.一種用于操作功率半導體部件的方法，包含以下步驟-提供如權利要求1-17中的任何一項所述的功率半導體部件；-將不同電位(V1、V2)施加到兩個負載端子(21、22)；_利用電位探針⑶分出施加到該兩個負載端子(21、22)的電位(V1、V2)的中間電位 (Vz)。
24.如權利要求23所述的方法，其中根據其中一個負載端子(21)的電位(Vl)和中間 電位(Vz)之間的電位差(Vl-Vz)或該電位差(Vl-Vz)的變化來觸發開環控制動作或閉環 控制動作。
25.如權利要求24所述的方法，其中當電位差(Vl-Vz)或該電位差(Vl-Vz)的變化達 到或超過預定值時-使得功率半導體部件變為導通；和/或-施加到負載端子(21、22)的電位(VI、V2)之間的電位差的量值減小。
全文摘要
本發明涉及功率半導體部件、包括其的功率半導體組件及其操作方法。提供一種功率半導體部件，該功率半導體部件包含半導體主體(1)和兩個負載端子(21、22)。此外還提供有電位探針(3)，其設計成對于施加于兩個負載端子(21、22)兩端的電壓(V1-V2)而分出存在于半導體主體(1)的抽頭位置(4)處的半導體主體(1)的中間電位(Vz)，所述中間電位是兩個負載端子(21、22)的電位(V1、V2)的中間值，但不同于兩個負載端子(21、22)的兩個電位(V1、V2)中的每一個。
文檔編號G01R19/00GK101986428SQ20101024317
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者P·坎沙特 申請人:英飛凌科技股份有限公司