本技術(shù)屬于半導(dǎo)體器件，具體而言，涉及一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、sic-mosfet終端指的是基于碳化硅(sic)材料制造的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfet)的末端或應(yīng)用端。sic-mosfet是一種先進的功率電子器件，具有許多優(yōu)異的特性，因此在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)自動化和智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，對于高性能、高可靠性的功率電子設(shè)備的需求不斷增加。sic-mosfet終端的高頻、高功率和高溫特性使其在驅(qū)動和控制工業(yè)設(shè)備、機器人和自動化生產(chǎn)線中起到關(guān)鍵作用，提高了生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。

2、盡管sic-mosfet終端在功率電子領(lǐng)域有許多優(yōu)點，但也存在一些問題，其中一個主要問題是容易被擊穿。sic-mosfet在高電壓、高電流或壓力條件下，容易出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，這可能導(dǎo)致器件短路或損壞。當sic-mosfet被擊穿時，會導(dǎo)致器件損壞或失效。擊穿會導(dǎo)致電流突然增大，可能引起器件過熱、永久性損壞甚至短路。sic-mosfet是許多功率電子系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，例如逆變器、變頻器等。如果sic-mosfet被擊穿，可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障，從而影響設(shè)備的正常運行。

3、綜上所述，現(xiàn)有的sic-mosfet0在高電壓和高電流的條件下容易被擊穿。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型提供了一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有的sic-mosfet0在高電壓和高電流的條件下容易被擊穿的問題。

2、本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

3、本實用新型提供一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)，包括源極和漏極，所述源極為mosfet的輸入端，用于供電路中的電流進入，所述漏極為mosfet的輸出端，用于導(dǎo)出電流；其中，所述源極與所述漏極之間設(shè)置有溝槽和光柵，所述源極，漏極，溝槽和光柵之間的結(jié)構(gòu)為finfet結(jié)構(gòu)，所述源極與所述漏極通過中間的所述溝槽和光柵固定連接，所述溝槽與所述光柵固定連接。

4、本實用新型提供的一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)的技術(shù)效果如下：源極通常是碳化硅mosfet中電流注入的區(qū)域，與電源相連，漏極通常是sic-mosfet中電流輸出的區(qū)域，連接到負載，漏極收集從源極注入到溝道中的電子或電子空穴，并將其輸出到外部電路。finfet結(jié)構(gòu)通過控制光柵周圍的三維“鰭狀”結(jié)構(gòu)，可以顯著減小sic-mosfet的漏電流。finfet結(jié)構(gòu)可以在關(guān)閉狀態(tài)下實現(xiàn)更好的絕緣，從而減小了功耗。finfet結(jié)構(gòu)能夠提高sic-mosfet的開關(guān)速度和性能，在相同的功耗下可以實現(xiàn)更高的性能，finfet結(jié)構(gòu)可以在小尺寸下保持穩(wěn)定的性能，從而實現(xiàn)更高的集成度和性能密度。通過設(shè)置溝槽，能夠通過雙溝槽結(jié)構(gòu)更有效地控制柵極區(qū)域的電場分布，有助于提高sic-mosfet的導(dǎo)通性能和開關(guān)速度。這種結(jié)構(gòu)允許更快的載流子傳輸，從而提升了器件的性能。雙溝槽結(jié)構(gòu)有助于降低導(dǎo)通電阻。通過優(yōu)化溝槽的設(shè)計，可以實現(xiàn)更低的溝道電阻，從而降低器件的總導(dǎo)通電阻，提高導(dǎo)通效率。雙溝槽設(shè)計可以更好地控制電場分布，從而增強器件的擊穿電壓。這在高電壓應(yīng)用中尤為重要，因為增強的擊穿電壓意味著更高的可靠性和安全性。sic本身具有良好的熱導(dǎo)率，而雙溝槽結(jié)構(gòu)提供了更大的表面積，有助于散熱。這可以提高sic-mosfet在高功率應(yīng)用中的性能和可靠性。

5、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型的一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)還可以做如下改進:

6、其中，所述溝槽包括第一溝槽和第二溝槽，所述第一溝槽與所述源極固定連接，所述第二溝槽與所述漏極固定連接，所述第一溝槽與所述第二溝槽固定連接。

7、采用上述改進方案的有益效果為：雙溝槽設(shè)計有助于優(yōu)化器件的關(guān)斷特性，減少漏電流，從而降低在關(guān)斷狀態(tài)下的功耗。這對能源效率和器件的整體可靠性有積極影響。

8、進一步的，所述第一溝槽與所述第二溝槽為不對稱設(shè)計，所述第二溝槽的深度與所述第一溝槽的深度不相等。

9、采用上述改進方案的有益效果為：不同深度的溝槽可以調(diào)節(jié)溝槽區(qū)域的電場分布。通過使其中一個溝槽較深，可以集中電場并增強局部電場效應(yīng)，從而提高器件的開關(guān)速度和性能。深度不同的溝槽可以影響溝道形成的方式和位置。這可以在一定程度上調(diào)節(jié)溝道電阻和載流子注入效率，優(yōu)化器件的導(dǎo)通特性和性能。通過在一個溝槽較深的區(qū)域引入深的摻雜，可以降低漏電流并提高器件的關(guān)斷特性。這有助于減少功耗，并提高器件的能源效率。通過調(diào)節(jié)溝槽的深度，可以優(yōu)化溝槽區(qū)域的電場分布，從而增強器件的擊穿電壓。這有助于提高器件的可靠性和穩(wěn)定性，特別是在高壓應(yīng)用中。

10、進一步的，所述光柵包括第一控制柵與第二控制柵，所述第一控制柵與所述源極和所述第一溝槽固定連接，所述第二控制柵與所述漏極和所述第二溝槽固定連接。

11、進一步的，所述源極邊緣包裹有源極氧化層，所述源極氧化層與所述源極固定連接，所述漏極邊緣有漏極氧化層，所述漏極氧化層與所述漏極固定連接，所述源極氧化層和所述漏極氧化層均為多晶氧化物。

12、采用上述改進方案的有益效果為：通過設(shè)置源極氧化層，能夠在源區(qū)與光柵之間形成一層氧化層，起到電子隔離的作用。這有助于減少源區(qū)和光柵之間的電流泄漏，提高器件的絕緣性能。源極氧化層可以調(diào)節(jié)源區(qū)與光柵之間的電場分布，從而影響電子注入和導(dǎo)通特性。這有助于優(yōu)化器件的開關(guān)速度和性能。源極氧化層可以防止源區(qū)與光柵之間的漏電流，尤其是在關(guān)斷狀態(tài)下。這有助于降低器件的靜態(tài)功耗，并提高器件的能效。漏極氧化層可以隔離漏極與其他區(qū)域之間的電流，從而減少或防止漏電流的發(fā)生。這有助于降低器件的靜態(tài)功耗，提高器件的能效。漏極氧化層可以提高器件的絕緣性能，防止漏電流的流失。這對于高壓器件尤為重要，可以增強器件的耐壓特性，提高器件的可靠性。

13、進一步的，所述第一控制柵與所述第二控制柵外側(cè)包裹有光柵氧化層，所述光柵氧化層與所述第一控制柵和所述第二控制柵固定連接，所述光柵氧化層為高介電常數(shù)氧化物。

14、采用上述改進方案的有益效果為：高質(zhì)量的光柵氧化層可以有效降低漏電流的發(fā)生。這有助于提高器件的能效，降低功耗，特別是在關(guān)斷狀態(tài)下。光柵氧化層可以保護溝道免受光柵電壓的過大變化或不穩(wěn)定性的影響。這有助于提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。

15、進一步的，所述第一控制柵外側(cè)包裹的光柵氧化層與所述第二控制柵外側(cè)包裹的光柵氧化層的介電常數(shù)不同。

16、進一步的，所述源極，漏極，溝槽和光柵的結(jié)構(gòu)均為納米線結(jié)構(gòu)，所述源極和所述漏極由碳化硅制成。

17、進一步的，所述第一溝槽由氮化硅制成，所述第二溝槽由二氧化硅制成。

18、進一步的，所述第一溝槽與所述第二溝槽之間設(shè)置有多個接觸孔，所述接觸孔內(nèi)設(shè)置有金屬填充物。

19、采用上述改進方案的有益效果為：金屬填充可以提供更低的電阻路徑，從而減少溝槽之間的電阻。這有助于減少能量損耗和信號傳輸延遲，提高器件的性能和功率效率。金屬填充可以增加器件表面的導(dǎo)熱路徑，有助于更有效地傳導(dǎo)和散發(fā)器件產(chǎn)生的熱量。這可以降低器件的工作溫度，提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。金屬填充可以減少信號在器件中的傳輸損耗和失真，從而改善信號的完整性和可靠性。這對于高速、高頻率和高精度的應(yīng)用特別重要。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供的一種高可靠性的sic-mosfet終端結(jié)構(gòu)的有益效果是：源極通常是碳化硅mosfet中電流注入的區(qū)域，與電源相連，漏極通常是sic-mosfet中電流輸出的區(qū)域，連接到負載，漏極收集從源極注入到溝道中的電子或電子空穴，并將其輸出到外部電路。finfet結(jié)構(gòu)通過控制光柵周圍的三維“鰭狀”結(jié)構(gòu)，可以顯著減小sic-mosfet的漏電流。finfet結(jié)構(gòu)可以在關(guān)閉狀態(tài)下實現(xiàn)更好的絕緣，從而減小了功耗。finfet結(jié)構(gòu)能夠提高sic-mosfet的開關(guān)速度和性能，在相同的功耗下可以實現(xiàn)更高的性能，finfet結(jié)構(gòu)可以在小尺寸下保持穩(wěn)定的性能，從而實現(xiàn)更高的集成度和性能密度。通過設(shè)置溝槽，能夠通過雙溝槽結(jié)構(gòu)更有效地控制柵極區(qū)域的電場分布，有助于提高sic-mosfet的導(dǎo)通性能和開關(guān)速度。這種結(jié)構(gòu)允許更快的載流子傳輸，從而提升了器件的性能。雙溝槽結(jié)構(gòu)有助于降低導(dǎo)通電阻。通過優(yōu)化溝槽的設(shè)計，可以實現(xiàn)更低的溝道電阻，從而降低器件的總導(dǎo)通電阻，提高導(dǎo)通效率。雙溝槽設(shè)計可以更好地控制電場分布，從而增強器件的擊穿電壓。這在高電壓應(yīng)用中尤為重要，因為增強的擊穿電壓意味著更高的可靠性和安全性。sic本身具有良好的熱導(dǎo)率，而雙溝槽結(jié)構(gòu)提供了更大的表面積，有助于散熱。這可以提高sic-mosfet在高功率應(yīng)用中的性能和可靠性。