Silicon carbide field controlled bipolar switch

Details Silicon carbide field controlled bipolar switch Silicon carbide field controlled bipolar switch

H - Electricity

01

L

H01L 29/739 (2006.01) H01L 29/24 (2006.01)

Patent

CA 2285067

A field controlled bipolar switch having a bulk single crystal silicon carbide substrate of a first conductivity type having an upper surface and a lower surface. A first epitaxial layer of a second conductivity type sil- icon carbide is formed upon the upper surface of the substrate. A second epitaxial layer of the second conductivity type silicon carbide is formed on the first epitaxial layer of silicon carbide. A plurality of regions of a third conductivity type silicon carbide are formed in the second epitaxial layer to form a gate grid in the second epitaxial layer. A third eptiaxial layer of the second conductivity type silicon carbide is formed on the second epitaxial layer and a fourth epitaxial layer of the second conductivity type silicon carbide is formed upon the third epitaxial layer. The fouth epitaxial layer has a higher carrier concentration than is present in the first, second and third epitaxial layers. A first ohmic contact is formed upon the fourth epitaxial layer and a second ohmic contact is formed on the lower surface of the substrate. An ohmic gate contact is connected to the gate grid for pinching off the flow of current between the first ohmic contact and the second ohmic contact when a bias is applied to the ohmic gate contact.

Composant bipolaire à effet de champ possédant un substrat en carbure de silicium généralement monocristallin présentant un premier type de conductivité et comportant une surface supérieure et une surface inférieure. On crée une première couche épitaxiale en carbure de silicium présentant un deuxième type de conductivité sur la surface supérieure du substrat. On crée une deuxième couche épitaxiale en carbure de silicium présentant le deuxième type de conductivité sur la première couche épitaxiale en carbure de silicium. On crée une pluralité de zones en carbure de silicium présentant un troisième type de conductivité dans la deuxième couche épitaxiale afin de constituer une grille dans cette dernière couche. On crée une troisième couche épitaxiale en carbure de silicium du deuxième type de conductivité sur la deuxième couche épitaxiale, ainsi qu'une quatrième couche épitaxiale en carbure de silicium du deuxième type de conductivité sur la troisième couche épitaxiale. La quatrième couche épitaxiale possède une concentration de porteurs plus importante que celle des première, deuxième et troisième couches épitaxiales. On crée un premier contact ohmique sur la quatrième couche épitaxiale et un deuxième contact ohmique sur la surface inférieure du substrat. On relie un contact ohmique de grille à la grille afin de couper progressivement l'écoulement de courant entre le premier contact ohmique et le deuxième contact ohmique quand on applique une polarisation au contact ohmique de grille.

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