主权项 |
1、一种用于半导体器件的表面耐压区,所述半导体器件含有第一种导电类型的半导体衬底及一个与衬底相接触的最大电位区,该最大电位区为重掺杂的第二种导电类型的半导体区或金属区,还有一个与衬底相联接的最小电位区,该最小电位区为重掺杂的第一种导电类型的半导体区或金属区;所述表面耐压区位于衬底之顶部从最大电位区到最小电位区的区域,其特征在于:所述表面耐压区至少包含一段覆盖在半导体表面的高介电系数的介质膜;当所述表面耐压区在最大电位区与最小电位区间加有接近反向击穿电压时,耐压区处处对衬底发出净的第一种符号的电通量,此电通量线的平均通量密度约从qNBWpp逐渐或阶梯式地下降,这里q代表电子电荷,NB代表衬底的杂质浓度,Wpp代表由该衬底形成的单边突变平行平面结在其击穿电压下的耗尽层厚度,通量密度系指在一段表面横向尺寸远小于Wpp而又大于该处表面耐压区厚度的面积内有效的总通量数除以该面积所得之值;该处表面耐压区的厚度指该处高介电系数的介质膜的厚度加该处的对衬底有不同掺杂的表面薄层的厚度;所述的净的第一种符号的电通量线的符号是指此种电通量线和第二种导电类型的半导体的电离杂质产生的通量线的符号一致;所述的净的第一种符号的平均电通量密度是指第一种符号的平均电通量密度减去与第一种符号相反的、第二种符号的平均电通量密度之值;所述表面耐压区在上述净的第一种符号的平均电通量密度作用下,沿表面横向的电场从最大电位区指向最小的电位区,且其值从接近于零而逐渐或阶梯式增加;所述高介电系数的膜所引起的电通量密度是指在表面一小段距离处,在离最大电位区最近的一边的沿表面横向的电场乘以此边上的方块电容减去离最大电位区最远的一边的沿表面横向的电场乘以此边上的方块电容所得之值;所述的方块电容是指介质膜中平行于表面的电通量分量被该处平行于表面的电场分量所除所得之量。 |