1.一种具有变掺杂场截止层的超结逆阻IGBT,其元胞包括集电极结构、耐压层结构、发射极结构和栅极结构,其中耐压层结构位于集电极结构之上,发射极结构和栅极结构位于耐压层结构之上:所述集电极结构包括P型集电极层(1)和位于P型集电极层(1)上表面的场截止层即第一N型层(2);P型集电极层引出端为器件的集电极;
所述耐压层包括N型条(4)和与其并列设置的P型条(3),所述N型条(4)和P型条(3)均位于第一N型层(2)上表面;所述N型条(4)和P型条(3)构成超结结构;
所述发射极结构包括位于耐压层结构上表面的第二N型层(5)和位于第二N型层(5)上表面的P型阱区(6),所述P型阱区(6)上层具有相互独立的N型发射极区(8)和P型体接触区(7);所述N型发射极区(8)和P型体接触区(7)的共同引出端为发射极;
所述栅极结构为沟槽栅,所述沟槽栅由第一绝缘介质(9)和位于第一绝缘介质(9)之中的第一导电材料(10)构成;所述第一导电材料(10)的引出端为器件的栅极;所述沟槽栅从器件表面垂直穿过P型阱区(6)与第二N型层(5)并延伸入N型条(4)中,沟槽栅的侧面与第二N型层(5)、P型阱区(6)、N型发射极区(8)接触;所述沟槽栅的水平宽度小于N型条(4)的水平宽度;
其特征在于,所述集电极结构的第一N型层(2),其浓度分布为从左至右逐渐增加,所述左右的定义是N型条(4)一侧为左,P型条(3)一侧为右;所述P型条(3)的上表面与第二N型层(5)下表面连接。
2.一种具有变掺杂场截止层的超结逆阻IGBT,其元胞包括集电极结构、耐压层结构、发射极结构和栅极结构,其中耐压层结构位于集电极结构之上,发射极结构和栅极结构位于耐压层结构之上:所述集电极结构包括P型集电极层(1)和位于P型集电极层(1)上表面的场截止层即第一N型层(2);P型集电极层引出端为器件的集电极;
所述耐压层包括N型条(4)和与其并列设置的P型条(3),所述N型条(4)和P型条(3)均位于第一N型层(2)上表面;所述N型条(4)和P型条(3)构成超结结构;
所述发射极结构包括位于耐压层结构上表面的第二N型层(5)和位于第二N型层(5)上表面的P型阱区(6),所述P型阱区(6)上层具有相互独立的N型发射极区(8)和P型体接触区(7);所述N型发射极区(8)和P型体接触区(7)的共同引出端为发射极;
所述栅极结构为沟槽栅,所述沟槽栅由第一绝缘介质(9)和位于第一绝缘介质(9)之中的第一导电材料(10)构成;所述第一导电材料(10)的引出端为器件的栅极;所述沟槽栅从器件表面垂直穿过P型阱区(6)与第二N型层(5)并且其下表面与P型条(4)接触,沟槽栅的侧面与第二N型层(5)、P型阱区(6)、N型发射极区(8)接触;
其特征在于,所述集电极结构的第一N型层(2),其浓度分布为从左至右逐渐增加,所述左右的定义是N型条(4)一侧为左,P型条(3)一侧为右;所述P型条(3)的上表面与第二N型层(5)下表面连接。