一种沟渠式肖特基二极管的制作方法

文档序号:15683682发布日期:2018-10-16 20:50阅读:339来源:国知局

本实用新型涉及一种二极管,尤其是涉及一种沟渠式肖特基二极管。



背景技术:

肖特基二极管(SBD)是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称,是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的半导体器件。肖特基二极管是低功耗、大电流、超高速半导体器件,它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。

肖特基二极体最大的缺点是其反向偏压较低及反向漏电流偏大,像使用硅及金属为材料的肖特基二极体,其反向偏压额定耐压最高只到50V,而反向漏电流值为正温度特性,容易随着温度升高而急遽变大,实务设计上需注意其热失控的隐忧,肖特基二极体实际使用时的反向偏压都会比其额定值小很多。结合有肖特基特性的元件,通常具有可高速切换、开关快速的优点。然而,实务上发现,一些肖特基二极管当制作为可承受较高的逆向偏压的元件时(也就是具有高崩溃电压,其顺向偏压特性会变差,换句话说,要产生相同电流时所需的顺向偏压必须加大,因此,为了解决上述问题,设计一种沟渠式肖特基二极管。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是克服现有肖特基二极管作为可承受较高的逆向偏压的元件时,肖特基二极管顺向偏压特性会较差的缺陷,提供一种沟渠式肖特基二极管,从而解决上述问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种沟渠式肖特基二极管,包括基板、磊晶层、掺杂层、金属层、半导体层和沟槽,所述基板底部设有第一电极,所述基板顶部设有磊晶层,所述磊晶层顶部设有掺杂层,所述掺杂层顶部设有金属层,所述掺杂层和金属层之间间隔设有若干沟槽,所述沟槽底部设有氧化层,所述沟槽内部设有半导体层,所述金属层顶部设有第二电极。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述金属层为金属硅化物。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述磊晶层为n型多晶硅。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述基板为n型硅基板。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述金属硅化物为钴的硅化物。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述基板的载子浓度大于磊晶层的载子浓度。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述第二电极和金属层的材料相同。

与目前技术相比,本实用新型的有益效果是:该种沟渠式肖特基二极管,结构设计完整紧凑,通过若干个沟槽的设置,在沟槽填入具有高功函数的金属材料,从而提高肖特基二极管的顺向偏压特性,可承受高逆向偏压,当肖特基二极管处于正向偏压时,通过掺杂层的设置,从而使得肖特基二极管在加载较小的正向电压时就能获得较好的电流信号值的效果,本实用新型设计合理,适合推广使用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1为本实用新型的结构示意图;

图中:1、第一电极;2、基板;3、磊晶层;4、掺杂层;5、氧化层;6、金属层;7、半导体层;8、沟槽;9、第二电极。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种沟渠式肖特基二极管,包括基板2、磊晶层3、掺杂层4、金属层6、半导体层7和沟槽8,基板2底部设有第一电极1,基板2顶部设有磊晶层3,磊晶层3顶部设有掺杂层4,掺杂层4顶部设有金属层6,改变原件的能带分布,掺杂层4和金属层6之间间隔设有若干沟槽8,沟槽8底部设有氧化层5,沟槽8内部设有半导体层7,金属层6顶部设有第二电极9。

金属层6为金属硅化物。磊晶层3为n型多晶硅,高功函数材料。基板2为n型硅基板2。金属硅化物为钴的硅化物。基板2的载子浓度大于磊晶层3的载子浓度。第二电极9和金属层6的材料相同,可以一体同时制作。

具体原理:使用该种沟渠式肖特基二极管时,基板2的底部设置第一电极1,金属层6的顶部设置第二电极9,金属层6内部设有金属材料,然后填入沟槽8,在沟槽8的底部设置氧化层5,第二电极9连接电源正极,第一电极1连接电源负极。

该种沟渠式肖特基二极管,结构设计完整紧凑,通过若干个沟槽8的设置,在沟槽8填入具有高功函数的金属材料,从而提高肖特基二极管的顺向偏压特性,可承受高逆向偏压,当肖特基二极管处于正向偏压时,通过掺杂层4的设置,从而使得肖特基二极管在加载较小的正向电压时就能获得较好的电流信号值的效果,本实用新型设计合理,适合推广使用。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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