一种半导体横向器件和高压器件

摘要

本发明提供了一种半导体横向器件和高压器件。该半导体横向器件具有三个外接端，并且利用两种载流子导电。该器件包括一个以衬底为零电压的最高电压区和最低电压区，两区之间为表面耐压区。最高电压区与最低电压区内各有一个外接端和一个控制端，其中一个控制端是外接的，控制一种类型的载流子流，另一个控制端是内置的，控制另一种类型的载流子流，内置控制端上的电位受到外接控制端上的外加电压的调控。摘要附图示意地表示了一种利用n-MOSFET控制电子流而利用pnp双极型晶体管控制空穴流以制作上述器件的实现，其中pnp双极型晶体管基区的电位受到n-MOSFET栅电极上外加电压的调控。

主权项

1. 一种半导体横向器件，形成在第一种导电类型的半导体衬底材料的表面，其特征在于，所述半导体横向器件具有三个外接端而在漂移区内为两种多数载流子导电；所述半导体横向器件包括以所述衬底为零电压的最高电压区和最低电压区，在所述最高电压区和所述最低电压区之间有表面耐压区；所述表面耐压区包括与所述衬底相联接的第二种导电类型的半导体材料的第一层，在所述第一层的上面还覆盖至少两个半导体层，各层的次数是从第一层向表面的数字次序设置的；各奇数次的层是第二种导电类型的半导体层，各偶数次的层是第一种导电类型的半导体层；两种导电类型相反的层分别用于成为两种导电类型相反的载流子的漂移区；所述最高电压区包括和所述表面耐压区的第一层直接接触的第二种导电类型的半导体区，所述最高电压区的顶部有一个电极作为高压外接端；所述最高电压区的所述第二种导电类型的半导体区内有第一种导电类型的半导体区作为第一种导电类型的载流子的第一有源区；所述第一有源区的一部分和高压外接端的电极直接联接，所述第一有源区还有一个第一控制端，所述第一控制端能够控制第一种导电类型的载流子流向所述表面耐压区中的第一种导电类型的半导体层；所述最低电压区包括第一种导电类型的半导体区，此区的顶部有一个电极作为低压外接端；所述最低电压区的所述第一种导电类型的半导体区内有第二种导电类型的半导体区作为第二种导电类型的载流子的第二有源区；所述第二有源区的一部分和低压外接端的电极直接联接，所述第二有源区还有一个第二控制端，所述第二控制端能够控制第二种导电类型的载流子流向所述表面耐压区中的第二种导电类型的半导体层；所述表面耐压区内至少还有一个内置端；当所述内置端在靠近所述第二有源区处的第一种导电类型的半导体层内时，所述内置端直接或者间接接到所述第二控制端，这种情况下所述第二控制端为非外接的控制端；当所述内置端在靠近所述第一有源区处的第二种导电类型的半导体层内时，所述内置端直接或者间接接到所述第一控制端，这种情况下所述第一控制端为非外接的控制端；所述半导体横向器件由单种或多种子器件集成得到，不同种的子器件是按所述非外接的控制端之有或无，以及按所述表面耐压区中内置端之有或无来区分的；各种子器件均包括各自的最高电压区、最低电压区及表面耐压区；所述最高电压区对所述衬底的底部承受最高的反向电压，所述最高电压区的第二种导电类型的平均电离杂质密度不小于D0，所述第二种导电类型的平均电离杂质密度是指在一个表面面积内第二种导电类型的杂质总数减去第一种导电类型的杂质总数再被该表面面积除所得之值，所述表面面积在任一沿表面的方向上的尺度小于同衬底所做单边突变平行平面结在最高的反向电压下衬底的耗尽区厚度，D0是指同衬底所做单边突变平行平面结在最高的反向电压下的耗尽的第二种导电类型的电离杂质密度；当第一种导电类型的半导体是p型半导体且第一种导电类型的载流子是空穴而第二种导电类型的半导体是n型半导体且第二种导电类型的载流子是电子时，所述对衬底而言的最高的反向电压是正值；当第一种导电类型的半导体是n型半导体且第一种导电类型的载流子是电子而第二种导电类型的半导体是p型半导体且第二种导电类型的载流子是空穴时，所述对衬底而言的最高的反向电压是负值。