超結MOS(Super Junction MOS,SJ-MOS)是一種特殊類(lèi)型的金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管(MOSFET),其結構和工藝上有一些區別于傳統的MOSFET。在超結MOS的制備過(guò)程中,常用到兩種不同的工藝技術(shù),即多層外延和深溝槽工藝。
多層外延工藝: 多層外延工藝是一種制備超結MOS的方法,通過(guò)多次外延生長(cháng)形成多層溝道結構。主要的特點(diǎn)包括:
材料生長(cháng):在溝道區域使用外延工藝逐層生長(cháng)多個(gè)材料層,通常是n型和p型摻雜的硅材料。
PN結形成:不同摻雜材料層的堆疊形成PN結的交替結構,用于實(shí)現超結效應。
摻雜控制:通過(guò)調整不同層的摻雜濃度和分布,優(yōu)化超結區域的電阻和開(kāi)關(guān)特性。
深溝槽工藝: 深溝槽工藝是另一種制備超結MOS的方法,通過(guò)在襯底上形成深度凹槽結構,形成超結效應。主要的特點(diǎn)包括:
溝槽形成:在襯底表面使用特殊的光刻和腐蝕工藝,形成深度凹槽結構。
摻雜填充:在凹槽中填充不同類(lèi)型的摻雜材料,形成PN結的堆疊結構。
摻雜控制:通過(guò)控制填充不同雜質(zhì)的濃度和分布,優(yōu)化超結區域的電阻和開(kāi)關(guān)特性。
多層外延工藝和深溝槽工藝都可以用于制備超結MOSFET,但它們在制備過(guò)程和結構設計上有所不同。多層外延工藝主要側重于通過(guò)外延生長(cháng)不同摻雜材料層來(lái)形成超結結構,而深溝槽工藝則側重于通過(guò)凹槽填充不同摻雜材料來(lái)實(shí)現超結效應。具體選擇哪種工藝取決于應用需求、制造工藝的可行性和優(yōu)勢等因素。
超結MOSFET的這些工藝區別使其在高壓和低開(kāi)關(guān)損耗應用中具有一些優(yōu)勢。通過(guò)優(yōu)化超結區域的結構和性能,超結MOSFET可以提供更高的開(kāi)關(guān)速度、更低的導通電阻和更高的功率密度。這使得超結MOSFET在電源、電驅動(dòng)、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。