快速恢复二极管的制作方法

文档序号:7151929阅读:383来源:国知局
专利名称:快速恢复二极管的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电子元器件领域,尤其是指快速恢复二极管。
背景技术
快速恢复二极管是一种利用外延单晶硅片做外延材料的新一代半导体器件。具有高频高压等优点。可以作为输出整流、吸收、嵌位二极管等单独使用。也可以作为续流二极管与晶体管结合使用。广泛应用于电机变频调速,各种开关电源、静电感应等工业领域。快 速恢复二极管的工作周期具有正向恢复和反向恢复。所谓正向恢复是指在开通初期会会有一较高的瞬态压降,然后经历一定时间恢复到平稳状态,该时间反映了正向恢复特性;反向恢复特性指的是二极管在短时间内从正向导通状态转换为反向阻断状态所需的时间,该时间反映了反向恢复特性。一般二极管需要具有好的反向恢复特性。要求其具有较低的正向恢复的瞬态压降,同时要求反向恢复快。
发明内容本实用新型所要解决的发明目的是提供一种具有正向恢复初期的较低的瞬时电压及反向恢复快的二极管。为实现上述发明目的,本实用新型提供的技术方案是一种快速恢复二极管,其包括高浓度的P杂质形成的阳极区和高浓度N+杂质形成的阴极区、基区及位于所述阳极区和阴极区两端的金属化层,所述基区位于所述阳极区和阴极区间;其特征在于所述基区为相互连接的N_杂质外延层和N杂质外延电场阻断层,所述N_杂质外延层与所述所述P杂质形成的阳极区连接,所述N杂质外延电场阻断层一端与所述N+杂质形成的阴极区连接;在所述P杂质形成的阳极区开设有触及N_杂质外延层的数条沟道,所述沟道由N_杂质外延层填充。位于所述阳极区一端的所述金属化层覆盖在所述沟道上。本实用新型的快速恢复二极管,其通过采用低浓度的N_杂质外延层和N杂质外延电场阻断层构成台阶式区域。通过控制外延层和组断层厚度、P杂质阳极区厚度等实现缩短反向恢复时间。在通正向电压时,N_杂质外延层和N_沟道层呈现电阻特性,中小电流时以沟道电流为主,大电流时,沟道电流和PN结电流同时起作用,因此,正向压降可以很低。反向恢复时间短,击穿电压闻。

图I本实用新型结构示意图具体实施方式
针对本实用新型,通过一具体实施例并结合图式进行具体说明。在高浓度掺杂的N+单晶硅衬底层1,即阴极区,其一端连接有基区,基区包括N杂质外延电场阻断层2和N—杂质外延层3,N杂质外延电场阻断层2位于衬底层I的一端,N—杂质外延层3位于N杂质外延电场阻断层2,N—杂质外延层3和N杂质外延电场阻断层2相连接构成基区。在基区的另一端连接有高浓度掺杂的P杂质形成的阳极区4。在阳极区4的上间隔开设有触及N_杂质外延层3的沟道5,沟道5内由N_杂质外延层进行填充,如此,沟道5与杂质外延层3连接。衬底层I的厚度为常规厚度,其150 550微米之间,外延电场组断层厚度为16 24微米之间,外延层厚度30 60微米之间。沟道5的宽度为20 30微米之间,长度为500 750微米之间。P杂质形成的阳极区面积为0. 01 40平方厘米之间。在衬底层I的阴极区背向阳极区一端设置有金属化层6,在阳极区背向阴极区一端同样设置有金属化层6,该金属化层覆盖沟道5之上。
权利要求1.一种快速恢复二极管,其包括高浓度的P杂质形成的阳极区和高浓度N+杂质形成的阴极区、基区及位于所述阳极区和阴极区两端的金属化层,所述基区位于所述阳极区和阴极区间;其特征在于所述基区为相互连接的K杂质外延层和N杂质外延电场阻断层,所述N—杂质外延层一端与所述P杂质形成的阳极区连接,所述N杂质外延电场阻断层一端与所述N+杂质形成的阴极区连接;在所述P杂质形成的阳极区开设有触及杂质外延层的数条沟道,所述沟道由N_杂质外延层填充。
2.根据权利要求I所述的快速恢复二极管,其特征在于位于所述阳极区一端的所述金属化层覆盖在所述沟道上。
专利摘要一种快速恢复二极管,其包括高浓度的P杂质形成的阳极区和高浓度N+杂质形成的阴极区、基区及位于所述阳极区和阴极区两端的金属化层,所述基区位于所述阳极区和阴极区间;所述基区为相互连接的N-杂质外延层和N杂质外延电场阻断层,所述N-杂质外延层一端与所述P杂质形成的阳极区连接,所述N杂质外延电场阻断层一端与所述N+杂质形成的阴极区连接;在所述P杂质形成的阳极区开设有触及N-杂质外延层的数条沟道,所述沟道由N-杂质外延层填充。其反向恢复时间短,击穿电压高。
文档编号H01L29/861GK202443975SQ20122003936
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者陈小建 申请人:苏州力瑞电子科技有限公司
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