專利名稱：一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子技術領域，涉及半導體功率器件技術和功率集成電路技術。
背景技術：
功率集成電路是控制電路與功率負載之間的接口電路，其最簡單的電路包括電平 轉移和驅動電路，它的作用是將微處理器輸出的邏輯信號電平轉換成足以驅動負載的驅動 信號電平。功率集成電路出現于上世紀七十年代后期，由于單芯片集成，功率集成電路減少 了系統中的元件數、互連數和焊點數，不僅提高了系統的可靠性、穩定性，而且減少了系統 的功耗、體積、重量和成本。能夠對工作狀態進行自我管理，能對突發事件作出反應并采取 相應的應對措施(稱之為智能)。對于功率IC而言，自我管理就是采用不同的控制方式對 功率開關管進行控制。對突發事件的應對能力主要包括自啟動、過流保護及前沿消隱、過溫 保護、過壓保護、欠壓保護和ESD防護。具有上述功能的功率集成電路可稱之為智能功率集 成電路(SPIC Smart Power Integrated Circuit 或 IPC !Intelligent Power Integrated Circuit)ο當智能功率集成電路使用在85V 265V的交流輸入電壓范圍內時，如何監控高壓 環境的電流狀態和電壓狀態成為智能功率器件和電路研究的一個重要方向。在智能功率集 成電路設計中，主要通過信號采樣、反饋控制的方式實現對高壓電路和功率器件的保護以 及對工作狀態的監控。信號采樣主要有兩種方式，分別是電壓采樣和電流采樣。常用的電 流采樣方式有以下幾種(1)在輸出回路中串接電阻進行電流采樣。當電阻為固定值時，電 壓的變化就反映出電流的變化情況。但是檢測電阻會增加額外的功耗，其數值可達數瓦，甚 至十幾瓦。(2)利用MOSFET器件的漏源電阻Rds進行電流采樣。MOS器件工作于線性區時， 可以當作有源電阻。通過調整MOS管的柵電壓來調整Rds值，達到檢測電流的目的。MOSFET 的導通電阻具有較大的正溫度系數，且導通電阻的大小與柵電壓也密切相關，所以獲得的 信號電壓將存在很大的誤差。(3)利用HEX-Sense功率開關器件進行電流采樣。HEX-Sense 器件由并聯的兩個分立源極的MOSFET組成，通常被稱為功率器件和檢測器件。其主要參 數是電流檢測率(T)，它是源極管腳電流與檢測管腳電流的比率(ISOT。E/ISENSE)。(4)利用 SENSEFET器件進行電流采樣。將負載電流分入到功率或感應元件，因此使得信號級電阻器 可以用來進行電流采樣。通常SENSEFET的寬度遠小于主器件的柵寬，比例越小，功耗越小， 但是電流檢測準確度也會降低，因此要在功耗和準確度之間取合適的值。對于Flyback模式的智能功率控制IC，通常要求內部電路具有穩定的低壓電源， 同時需要采樣功率主開關管的導通電流，將導通電流送入內部比較電路進行處理，從而實 現對二級輸出的精確控制。圖1為一簡化的自充電和電流檢測控制電路。當功率主開關管 17開啟時，電流檢測與自充電復合器件16將會產生與流過功率主開關管17的導通電流成 比例的電流，并將該電流輸入電流檢測電路15。當功率主開關管17關斷時，流過電流檢測 與自充電復合器件16的電流將對供電電容111進行充電。所以對充電與檢測電路的設計成 為智能功率IC設計的重點之一。但是上述眾多采樣控制方式無法滿足Flyback模式的智能功率控制IC的應用要求。為更好地設計充電與檢測電路，需要對電流檢測與自充電復合 器件進行有效的設計。李澤宏等人提出了一種高壓SensorFET器件(CN200610021845. 4)， 利用高壓JFET進行電流檢測，同時實現對芯片內部進行充電的功能，如圖2所示。但是當 流過變壓器120初級線圈的電流發生變化時，初級線圈兩端有電壓V = L*(di/dt)。功率主 開關器件17關斷時，初級線圈上的電壓會上升到幾百伏，初級線圈存儲的雪崩能量會通過 電流檢測與自充電復合器件16進行泄放。由于SensorFET的器件寬度通常遠小于主開關 器件的寬度，所以上述高壓SensorFET器件在主開關器件關斷時，面臨無法有效地對雪崩 能量進行泄放的問題，這時，高壓SensorFET被置于高壓或/和大電流的條件下，器件溫度 會迅速上升。當硅的溫度達到1173K或表面溫度達到金屬-硅共熔溫度(鋁-硅為850K) 時，器件或芯片就會遭到損壞。
發明內容
本發明提供一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，該復合功率器件復合 了功率變換器中的主開關管和一個SensorFET器件，其中的SensorFET器件能夠在對功率 變換器主開關管進行電流采樣和對內部控制電路進行充電的基礎上，通過電壓鉗位，使功 率變換器初級線圈電壓維持在SensorFET器件的瞬態安全工作區以內，同時利用可控柵區 調控能量的泄放，實現對泄放能量和鉗位時間的控制。本發明技術方案如下一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，如圖3所示，包括一個功率變換器 的主開關管和一個SensorFET器件；所述功率變換器的主開關管和SensorFET器件集成于 同一 P型襯底11上。所述SensorFET器件為縱向結構，包括P型襯底12、N_漂移區13、位于P型襯底 12和N—漂移區13之間的N+埋層11 ；一個位于N—漂移區13中，一端與金屬陽電極3相連、 另一端伸入N+埋層11的深N型接觸區10 ；—個位于N—漂移區13中與金屬陰電極5相連 的N+區6 ；由與金屬陽電極3相連的深N型接觸區10、N+埋層11、N_漂移區13和金屬陰電 極5相連的N+區6構成充電與電流檢測通道；環繞金屬陰電極5的金屬控制電極4，與金屬 控制電極4相連的可控柵區；所述可控柵區由圍繞與金屬陰電極5相連的N+區6的P型區 9與P+區7構成；一個由N型多晶硅161和P型多晶硅162交替形成的鉗位二極管串16， 所述鉗位二極管串位于N—漂移區10上方的金屬控制電極4和金屬陽電極3之間，鉗位二 極管串與N—漂移區10之間是場氧化層14 ；三個金屬電極之間是起隔離作用的氧化層15。所述功率變換器的主開關管與所述SensorFET器件共用金屬陽電極，但所述功率 變換器的主開關管中電流方向與所述SensorFET器件中電流方向相互垂直(即功率變換器 的主開關管的橫向軸線與SensorFET器件的橫向軸線相互垂直)。圖5為上述與主開關相 集成的自鉗位可控SensorFET器件的俯視圖。圖3與圖4為沿著圖5中切線Α-0-Α’方向 的器件剖面展開圖。自鉗位可控SensorFET器件制作在主開關器件某一分支的尾部，同時 為減小SensorFET器件對主開關器件的影響，SensorFET器件與主開關器件采用垂直布局 的方式，其中0-A’方向為主開關器件，O-A方向為自鉗位可控SensorFET器件。所述功率變換器的主開關管可以是縱向的MOS復合類器件，也可以是縱向的常規 MOS器件。
若所述功率變換器的主開關管是縱向MOS復合類器件，如圖3所示，包括P型襯 底12、N_漂移區13、位于P型襯底12和漂移區13之間的N+埋層11、位于N_漂移區13 和N+埋層11之間的P+埋層18 ；—個位于N—漂移區13中，一端與金屬陽電極3相連、另一 端伸入P+埋層18的深P型接觸區17 ；—個位于N_漂移區13中的P型區8 ；—個P型區8 中與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區7 ；由與金屬陽電極3相連的深P型 接觸區17、P+埋層18、N_漂移區13、P型區8、與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6 和P+區7構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬陰電極2旁邊的多晶硅柵電極 1，多晶硅1與金屬陽電極3和功率變換器的主開關管自身金屬陰電極2之間是起隔離作用 的氧化層15。若所述功率變換器的主開關管是常規縱向MOS器件，如圖4所示，包括P型襯底 12、N_漂移區13、位于P型襯底12和漂移區13之間的N+埋層11 ；一個由位于N_漂移 區13中、一端與金屬陽電極3相連、另一端伸入N+埋層11的深N型接觸區10形成的與所 述SensorFET器件共用的陽極；一個位于N_漂移區13中的P型區8 ；—個P型區8中與主 開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區7 ；由與金屬陽電極3相連的深N型接觸區 10,N+埋層11、N_漂移區13、P型區8、與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區 7構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬陰電極2旁邊的多晶硅柵電極1，多晶 硅1與金屬陽電極3和功率變換器的主開關管自身金屬陰電極2之間是起隔離作用的氧化 層15。本發明所提供的可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，可在為內部電路提供 穩定充電電流的同時，有效地對雪崩能量進行泄放，使得SensorFET器件的瞬態安全工作 區得到擴展。同時本發明通過鉗位管與控制柵區的連接，實現了對能量泄放大小和鉗位時 間的控制，從而擴展了智能功率IC在高雪崩能量環境下的應用，例如點火領域。
圖1是簡化的自充電和電流檢測控制電路示意圖其中，10是地電極，11是漏電極，12是柵電極，13是連接線，14是充電控制子電路， 15是電流檢測控制子電路，16是電流檢測與自充電復合器件，17是功率主開關器件，18是 電阻，19是NMOS器件，110是NMOS器件，111是供電電容，112是NMOS器件，113是電流檢 測電阻，114是供電輸出端，115是電流比較器的同相輸入端，116是電流比較器的反相輸入 端，117是電流比較器的輸出端，118是電流比較器，119是電流，120是變壓器。圖2是現有的高壓SensorFET器件的結構示意圖其中，21是漏極，22是P (或N)柵區，23是柵極，24是源極，25是N+(或P+)源區， 26是P (或N)襯底，27是N+(或P+)漏區，28是N(或P)阱或是N(或P)外延層。圖3是本發明可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件的剖面結構示意圖，其中 功率變換器的主開關管是縱向MOS復合類器件。圖4是本發明可控自鉗位SensorFET縱向復合功率器件的剖面結構示意圖，其中 功率變換器的主開關管是常規縱向MOS器件。圖5是本發明可控自鉗位SensorFET縱向復合功率器件的俯視圖。圖6是本發明可控自鉗位SensorFET縱向復合功率器件的電流電壓隨時間變化的關系圖。圖7是本發明可控自鉗位SensorFET縱向復合功率器件的鉗位時間與端電壓的關 系圖。
具體實施例方式下面結合附圖對自鉗位可控SensorFET器件的具體實施方式
進行詳細說明。
具體實施方式
一一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，如圖3所示，包括一個功率變換器 的主開關管和一個SensorFET器件；所述功率變換器的主開關管和SensorFET器件集成于 同一 P型襯底11上。所述SensorFET器件為縱向結構，包括P型襯底12、N_漂移區13、位于P型襯底 12和N—漂移區13之間的N+埋層11 ；一個位于N—漂移區13中，一端與金屬陽電極3相連、 另一端伸入N+埋層11的深N型接觸區10 ；—個位于N—漂移區13中與金屬陰電極5相連 的N+區6 ；由與金屬陽電極3相連的深N型接觸區10、N+埋層11、N_漂移區13和金屬陰電 極5相連的N+區6構成充電與電流檢測通道；環繞金屬陰電極5的金屬控制電極4，與金屬 控制電極4相連的可控柵區；所述可控柵區由圍繞與金屬陰電極5相連的N+區6的P型區 9與P+區7構成；一個由N型多晶硅161和P型多晶硅162交替形成的鉗位二極管串16， 所述鉗位二極管串位于N—漂移區10上方的金屬控制電極4和金屬陽電極3之間，鉗位二 極管串與N—漂移區10之間是場氧化層14 ；三個金屬電極之間是起隔離作用的氧化層15。所述功率變換器的主開關管與所述SensorFET器件共用金屬陽電極，但所述功率 變換器的主開關管中電流方向與所述SensorFET器件中電流方向相互垂直(即功率變換器 的主開關管的橫向軸線與SensorFET器件的橫向軸線相互垂直)。圖5為上述與主開關相 集成的自鉗位可控SensorFET器件的俯視圖。圖3與圖4為沿著圖5中切線Α-0-Α’方向 的器件剖面展開圖。自鉗位可控SensorFET器件制作在主開關器件某一分支的尾部，同時 為減小SensorFET器件對主開關器件的影響，SensorFET器件與主開關器件采用垂直布局 的方式，其中0-A’方向為主開關器件，O-A方向為自鉗位可控SensorFET器件。所述功率變換器的主開關管是縱向MOS復合類器件，如圖3所示，包括P型襯底 12、N_漂移區13、位于P型襯底12和N_漂移區13之間的N+埋層11、位于N_漂移區13和 N+埋層11之間的P+埋層18 ；—個位于N—漂移區13中，一端與金屬陽電極3相連、另一端 伸入P+埋層18的深P型接觸區17 ；—個位于N_漂移區13中的P型區8 ；—個P型區8中 與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區7 ；由與金屬陽電極3相連的深P型接 觸區17、P+埋層18、N_漂移區13、P型區8、與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和 P+區7構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬陰電極2旁邊的多晶硅柵電極1， 多晶硅1與金屬陽電極3和功率變換器的主開關管自身金屬陰電極2之間是起隔離作用的 氧化層15。
具體實施方式
二一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，如圖3所示，包括一個功率變換器 的主開關管和一個SensorFET器件；所述功率變換器的主開關管和SensorFET器件集成于 同一 P型襯底11上。
所述SensorFET器件為縱向結構，包括P型襯底12、N_漂移區13、位于P型襯底 12和N—漂移區13之間的N+埋層11 ；一個位于N—漂移區13中，一端與金屬陽電極3相連、 另一端伸入N+埋層11的深N型接觸區10 ；—個位于N—漂移區13中與金屬陰電極5相連 的N+區6 ；由與金屬陽電極3相連的深N型接觸區10、N+埋層11、N_漂移區13和金屬陰電 極5相連的N+區6構成充電與電流檢測通道；環繞金屬陰電極5的金屬控制電極4，與金屬 控制電極4相連的可控柵區；所述可控柵區由圍繞與金屬陰電極5相連的N+區6的P型區 9與P+區7構成；一個由N型多晶硅161和P型多晶硅162交替形成的鉗位二極管串16， 所述鉗位二極管串位于N—漂移區10上方的金屬控制電極4和金屬陽電極3之間，鉗位二 極管串與N—漂移區10之間是場氧化層14 ；三個金屬電極之間是起隔離作用的氧化層15。所述功率變換器的主開關管與所述SensorFET器件共用金屬陽電極，但所述功率 變換器的主開關管中電流方向與所述SensorFET器件中電流方向相互垂直(即功率變換器 的主開關管的橫向軸線與SensorFET器件的橫向軸線相互垂直)。圖5為上述與主開關相 集成的自鉗位可控SensorFET器件的俯視圖。圖3與圖4為沿著圖5中切線Α-0-Α’方向 的器件剖面展開圖。自鉗位可控SensorFET器件制作在主開關器件某一分支的尾部，同時 為減小SensorFET器件對主開關器件的影響，SensorFET器件與主開關器件采用垂直布局 的方式，其中0-A’方向為主開關器件，O-A方向為自鉗位可控SensorFET器件。所述功率變換器的主開關管是常規縱向MOS器件，如圖4所示，包括P型襯底 12、N_漂移區13、位于P型襯底12和漂移區13之間的N+埋層11 ；一個由位于N_漂移 區13中、一端與金屬陽電極3相連、另一端伸入N+埋層11的深N型接觸區10形成的與所 述SensorFET器件共用的陽極；一個位于N_漂移區13中的P型區8 ；—個P型區8中與主 開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區7 ；由與金屬陽電極3相連的深N型接觸區 10,N+埋層11、N_漂移區13、P型區8、與主開關管自身金屬陰電極2相連的N+區6和P+區 7構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬陰電極2旁邊的多晶硅柵電極1，多晶 硅1與金屬陽電極3和功率變換器的主開關管自身金屬陰電極2之間是起隔離作用的氧化 層15。本發明提供的可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，應用在智能功率集成電 路中時，能夠在為內部電路提供穩定可控的充電電流的同時，起到很好的能量泄放作用。下 面結合附圖，并以與縱向的MOS復合類主開關器件相集成的自鉗位可控SensorFET器件為 例來說明本發明的工作原理。金屬陽電極3接變壓器120的初級線圈，該初級線圈接高達幾十伏甚至上百伏的 直流輸入電壓。當5. 8V的電壓輸送到多晶硅柵電極1上后，導電溝道開啟，電流流過初級 線圈，變壓器的初級線圈開始存儲能量。一般通過設置主開關器件的寬度使得主開關器件 在開啟時工作在線性區，這時大部電流從金屬陽電極3經過N+埋層11和漂移區13流向 主開關管自身金屬陰電極2，而一小部分電流從金屬陽電極3經過N+埋層11和N_漂移區 13流向金屬陰電極5。由于金屬陽電極3的端電壓相同，因此，當器件寬度一定時，流向金 屬陰電極5的電流與流向主開關管自身金屬陰電極2的電流成一一對應關系，從而利用圖1 中的電流檢測電路15實現對主開關器件的電流采樣(監控)。圖6顯示了本發明提供的可 控自鉗位SensorFET縱向復合功率器件的電流電壓隨時間的變化曲線。當多晶硅柵電極1 所加柵壓(Gatel Voltage)被去掉后，主開關器件關斷，但是電感的固有特性使得流過初級線圈的電流Ilndurtanre不會迅速變為0，同時電流的變化使得初級線圈兩端有電壓V = L*(di/ dt)。由于金屬陽電極3的電壓V。—迅速升高，使得從金屬陽電極3經過N+埋層11和 N—漂移區流向金屬陰電極5的電流Ismse呈現飽和特性，為充電電容111提供穩定的充電電 流。當金屬陽電極3的電壓Vc。lle。t 上升到鉗位二級管串的擊穿電壓時，鉗位二級管串發生 擊穿，這時金屬陽電極3的電壓被鉗位在二極管串的擊穿電壓，即圖7中所示Vc。lle。t 的平 頂電壓。當存儲能量被泄放到一定程度后，Vfollerttff開始下降。N+埋層11和N—漂移區通向 金屬陰電極5的通道擔負著對存儲能量的主要泄放工作。流過金屬陰電極5的電流一方面 為充電電容提供充電電流，另一方面為初級線圈泄放能量。金屬電極4為控制電極，該電極 通過所加電壓來控制流向金屬陰電極5的電流。圖7顯示了鉗位時間與金屬電極5和4間 端電壓(\ate2_SmJ的關系，鉗位時問隨著Veate2_s_的增大而減小。鉗位二極管串的擊穿電 流流過金屬電極4的外接電阻，產生一柵壓Veate2。該柵壓與金屬電極5的電壓形成對泄放 能力的控制，從而起到控制鉗位時間的作用，同時也可通過在金屬電極4上外加電壓來控 制能量泄放。鉗位的目的在于將原本較大的能量泄放流量控制在器件能夠承受的合理范圍 之內。在總泄放能量一定的情況下，鉗位所帶來的一個問題就是能量泄放時間的增加，所以 在器件設計時應當確保能量在主開關器件最小關斷時間內能夠完全泄放，及應對鉗位時間 進行合理的調整，使之不會影響主開關器件的正常工作。 綜上所述，本發明所提供的自鉗位可控SensorFET器件，可在為內部電路提供穩 定充電電流的同時，有效地對雪崩能量進行泄放，使得SensorFET器件的瞬態安全工作區 得到擴展。同時本發明通過鉗位管與控制柵區的連接，實現了對能量泄放大小和鉗位時間 的控制，從而擴展了智能功率IC在高雪崩能量環境下的應用，例如點火領域。
權利要求
一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，包括一個功率變換器的主開關管和一個SensorFET器件；所述功率變換器的主開關管和SensorFET器件集成于同一P型襯底(11)上；所述SensorFET器件為縱向結構，包括P型襯底(12)、N 漂移區(13)、位于P型襯底(12)和N 漂移區(13)之間的N+埋層(11)；一個位于N 漂移區(13)中、一端與金屬陽電極(3)相連、另一端伸入N+埋層(11)的深N型接觸區(10)；一個位于N 漂移區(13)中與金屬陰電極(5)相連的N+區(6)；由與金屬陽電極(3)相連的深N型接觸區(10)、N+埋層(11)、N 漂移區(13)和金屬陰電極(5)相連的N+區(6)構成充電與電流檢測通道；環繞金屬陰電極(5)的金屬控制電極(4)，與金屬控制電極(4)相連的可控柵區；所述可控柵區由圍繞與金屬陰電極(5)相連的N+區(6)的P型區(9)與P+區(7)構成；一個由N型多晶硅(161)和P型多晶硅(162)交替形成的鉗位二極管串(16)，所述鉗位二極管串位于N 漂移區(10)上方的金屬控制電極(4)和金屬陽電極(3)之間，鉗位二極管串與N 漂移區(10)之間是場氧化層(14)；三個金屬電極之間是起隔離作用的氧化層(15)；所述功率變換器的主開關管與所述SensorFET器件共用金屬陽電極，但所述功率變換器的主開關管中電流方向與所述SensorFET器件中電流方向相互垂直，即功率變換器的主開關管的橫向軸線與SensorFET器件的橫向軸線相互垂直。
2.根據權利要求1所述的可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，其特征在于，所述 功率變換器的主開關管是縱向MOS復合類器件，包括P型襯底(12)、N"漂移區(13)、位于 P型襯底(12)和N—漂移區(13)之間的N+埋層(11)、位于N_漂移區(13)和N+埋層(11) 之間的P+埋層(18)；—個位于N—漂移區(13)中，一端與金屬陽電極(3)相連、另一端伸入 P+埋層(18)的深P型接觸區(17)；—個位于N_漂移區(13)中的P型區(8)；—個P型區 ⑶中與主開關管自身金屬陰電極⑵相連的N+區(6)和P+區(7)；由與金屬陽電極(3) 相連的深P型接觸區(17)、P+埋層(18)、N_漂移區(13)、P型區(8)、與主開關管自身金屬 陰電極(2)相連的N+區(6)和P+區(7)構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬 陰電極(2)旁邊的多晶硅柵電極(1)，多晶硅(1)與金屬陽電極(3)和功率變換器的主開關 管自身金屬陰電極(2)之間是起隔離作用的氧化層(15)。
3.根據權利要求1所述的可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，其特征在于，所述 功率變換器的主開關管是常規縱向MOS器件，包括P型襯底(12)、N_漂移區(13)、位于P型 襯底(12)和漂移區(13)之間的N+埋層(11)；一個由位于N_漂移區(13)中、一端與金 屬陽電極⑶相連、另一端伸入N+埋層(11)的深N型接觸區(10)形成的與所述SensorFET 器件共用的陽極；一個位于N—漂移區(13)中的P型區⑶；一個P型區⑶中與主開關管 自身金屬陰電極⑵相連的N+區(6)和P+區(7)；由與金屬陽電極(3)相連的深N型接觸 區(10)、N+埋層(11)、N_漂移區(13)、P型區(8)、與主開關管自身金屬陰電極⑵相連的 N+區(6)和P+區(7)構成主開關管的電流通道；位于主開關管自身金屬陰電極(2)旁邊的 多晶硅柵電極(1)，多晶硅(1)與金屬陽電極(3)和功率變換器的主開關管自身金屬陰電極 (2)之間是起隔離作用的氧化層(15)。
全文摘要
一種可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，屬于半導體功率器件技術和功率集成電路技術領域。本發明將功率變換器的主開關管與SensorFET器件集成于同一P型襯底上，二者采用共用陽極(或共用金屬陽極)結構，其中所述SensorFET器件的控制電極與共用陽極之間具有鉗位二極管串，所述功率變換器的主開關管可以是縱向MOS復合類器件或常規縱向MOS器件。本發明提供的可控自鉗位SensorFET復合縱向功率器件，可在為內部電路提供穩定充電電流的同時，有效地對雪崩能量進行泄放，使得SensorFET器件的瞬態安全工作區得到擴展。同時本發明通過鉗位管與控制柵區的連接，實現了對能量泄放大小和鉗位時間的控制，從而擴展了智能功率IC在高雪崩能量環境下的應用，例如點火領域。
文檔編號H01L27/02GK101980362SQ20101026898
公開日2011年2月23日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者張波, 李澤宏, 洪辛, 胡濤, 鄧光平, 錢振華 申請人:電子科技大學