一种快恢复二极管及其制作方法与流程

1.本发明涉及一种功率半导体器件及其制作方法，具体涉及一种快恢复二极管及其制作方法。


背景技术：

2.快恢复二极管(fast recovery diode，frd)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，广泛应用于家用电器、电动汽车、轨道机车等各个领域，特别是在电力系统中，应用于换流阀、断路器等高压设备中。普通二极管的结构一般为p型半导体与n型半导体直接接触形成pn结，而快速恢复二极管在普通二极管的p型、n型材料中间增加了本征半导体i层，构成p-i-n结构。其中：制备本征半导体i层的方法主要是通过p型阳极层和n型阴极层之间形成一个低浓度的n型漂移层，使得n型漂移层掺杂浓度远远小于p型阳极层和n型阴极层的掺杂浓度，可以近似认为是本征半导体i层。
3.虽然快恢复二极管具有通态压降小，击穿电压高，抗静电放电能力强及高温漏电小的优点，但是快恢复二极管在反向恢复末期容易引发电流振荡现象。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于如何抑制快恢复二极管的反向恢复电流振荡现象。
5.为解决上述问题，本发明提供一种快恢复二极管，包括：漂移层；位于所述漂移层一侧表面的背面掺杂层；阴极层，所述阴极层包括：贯穿部分所述背面掺杂层的阴极间隔层，所述阴极间隔层与所述漂移层接触；位于所述阴极间隔层和所述背面掺杂层背向所述漂移层的一侧表面的阴极主体层；所述背面掺杂层的导电类型分别与所述阴极层和所述漂移层的导电类型相反。
6.可选的，所述背面掺杂层中的掺杂浓度比所述阴极层的掺杂浓度小1～2个数量级；所述背面掺杂层中的掺杂浓度比所述漂移层中的掺杂浓度高1～4个数量级。
7.可选的，所述背面掺杂层的厚度为11μm～20μm。
8.可选的，所述背面掺杂层包括一个或若干个间隔的岛状结构。
9.可选的，所述背面掺杂层在所述漂移层上的投影面积为所述漂移层的横截面面积的10％～40％。
10.可选的，所述阴极间隔层贯穿部分所述背面掺杂层且延伸至部分漂移层中。
11.可选的，所述阴极主体层背向所述漂移层的一侧表面设置有第一沟槽；所述快恢复二极管还包括：阴极电极层，阴极电极层覆盖所述阴极主体层且朝向第一沟槽凹陷。
12.可选的，第一沟槽的数量为若干个，相邻的第一沟槽之间的间距为11μm～20μm；所述第一沟槽的深度为1μm～20μm；所述第一沟槽的宽度为11μm～20μm。
13.可选的，还包括：阳极层，位于所述漂移层背离所述背面掺杂层的一侧。
14.可选的，所述阳极层还延伸至部分漂移层中。
15.可选的，所述阳极层背离所述漂移层的一侧表面具有第二沟槽；所述快恢复二极管还包括：阳极电极层，所述阳极电极层覆盖所述阳极层且朝向第二沟槽凹陷。
16.可选的，还包括：所述阶梯型寿命控制层，阶梯型寿命控制层的部分位于所述阳极层内，阶梯型寿命控制层的部分位于所述漂移层内；所述阶梯型寿命控制层中掺杂有h离子、he离子、铂离子中的任意一种或几种的组合。
17.可选的，所述阶梯型寿命控制层的厚度为1nm～1000nm。
18.本发明还提供一种快恢复二极管的制作方法，包括：形成漂移层；形成背面掺杂层和阴极层，所述背面掺杂层位于所述漂移层一侧表面；所述阴极层包括：贯穿部分所述背面掺杂层的阴极间隔层，所述阴极间隔层与所述漂移层接触；位于所述阴极间隔层和所述背面掺杂层背向所述漂移层的一侧表面的阴极主体层；所述背面掺杂层的导电类型分别与所述阴极层和所述漂移层的导电类型相反。
19.可选的，形成所述漂移层、背面掺杂层和阴极层的步骤包括：提供初始体层，所述初始体层包括漂移层；在所述漂移层底部的初始体层中形成初始背面掺杂层；在所述初始背面掺杂层背离所述漂移层的一侧形成第一沟槽，所述第一沟槽位于部分厚度的初始背面掺杂层中；在第一沟槽的底部的初始背面掺杂层中以及第一沟槽侧部的初始背面掺杂层中形成阴极层，所述阴极层的厚度大于第一沟槽的深度且小于初始背面掺杂层的厚度，阴极层之外的所述初始背面掺杂层构成背面掺杂层。
20.可选的，形成所述漂移层、背面掺杂层和阴极层的步骤包括：提供初始体层，所述初始体层包括漂移层；在所述漂移层底部的初始体层中形成背面掺杂层；形成贯穿所述背面掺杂层的第三沟槽；形成覆盖所述背面掺杂层且填充所述第三沟槽的阴极层。
21.可选的，在形成所述阴极层的步骤中，所述阴极层背离所述漂移层的一侧具有第一沟槽，所述第一沟槽的位置与所述第三沟槽的位置对应。
22.可选的，还包括：形成覆盖所述阴极主体层且朝向第一沟槽凹陷的阴极电极层。
23.可选的，还包括：在所述漂移层的另一侧形成阳极层；所述阳极层位于漂移层背离所述背面掺杂层的一侧。
24.可选的，形成所述阳极层的步骤包括：提供初始体层，所述初始体层包括漂移层；在所述漂移层顶部的部分厚度的初始体层中形成阳极层；在阳极层背离所述漂移层的一侧表面形成第二沟槽。
25.可选的，形成所述阳极层的步骤包括：提供初始体层，所述初始体层包括漂移层；在所述漂移层顶部的部分厚度的初始体层中形成第二沟槽；形成第二沟槽之后，在漂移层顶部的初始体层、以及第二沟槽侧部的初始体层中形成阳极层，所述阳极层朝向所述漂移层的一侧表面具有凸起。
26.可选的，还包括：形成覆盖所述阳极层且朝向第二沟槽凹陷的阳极电极层。
27.可选的，还包括：形成阶梯型寿命控制层，阶梯型寿命控制层的部分位于所述阳极层内，阶梯型寿命控制层的部分位于所述漂移层内；所述阶梯型寿命控制层中掺杂有h离子、he离子、铂离子中的任意一种或几种的组合。
28.本发明的有益效果在于：
29.本发明提供的快恢复二极管中，设置了背面掺杂层，所述背面掺杂层的导电类型分别与所述阴极层和所述漂移层的导电类型相反。所述阴极层包括：贯穿部分所述背面掺
杂层的阴极间隔层，所述阴极间隔层与所述漂移层接触；位于所述阴极间隔层和所述背面掺杂层背向所述漂移层的一侧表面的阴极主体层。在快恢复二极管正向导通时，阴极层中的电子依次通过阴极主体层、阴极间隔层注入漂移层中。在快恢复二极管反向恢复末期时，由背面掺杂层向漂移层中注入空穴，优化快恢复二极管的软恢复特性，因此抑制反向恢复电流振荡现象。
30.进一步，所述背面掺杂层包括一个或若干个间隔的岛状结构。背面掺杂层在漂移层表面的投影面积一定的情况下，使得背面掺杂层在各方向上的尺寸均不至于过小，这样有利于背面掺杂层的制备。其次，岛状结构间隔分布，对快恢复二极管正向导通时的电子注入的阻挡作用相对较小，这样避免增大快恢复二极管正向导通压降。
31.进一步，所述阴极间隔层贯穿部分所述背面掺杂层且延伸至部分漂移层中，能避免阴极间隔层两侧的背面掺杂层连接在一起，阴极层中的电子能更容易注入至漂移层中。
32.进一步，所述阴极主体层背向所述漂移层的一侧表面设置有第一沟槽，阴极电极层覆盖所述阴极主体层且朝向第一沟槽凹陷。在压接封装时，第一沟槽侧部的阴极电极层承受施加在阴极电极层上的压力，阴极电极层会向垂直于压力的水平方向发生延展，从而减小了阴极层表面的垂直压力，缓解快恢复二级管芯片表面应力集中。
33.进一步，所述阳极层背离所述漂移层的一侧表面具有第二沟槽，所述阳极电极层覆盖所述阳极层且朝向第二沟槽凹陷。在压接封装时，第二沟槽侧部的阳极电极层承受施加在阳极电极层上的压力，阳极电极层会向垂直于压力的水平方向发生延展，从而减小了阳极层表面的垂直压力，缓解快恢复二级管芯片表面应力集中。其次，第二沟槽的设置使得阳极电极层和阳极层的界面面积增大，这样能提高空穴的注入效率。
34.进一步，所述阳极层还延伸至部分漂移层中，阳极层和漂移层的界面的面积增大，这样能提高空穴的注入效率。
35.进一步，还包括：阶梯型寿命控制层，所述阶梯型寿命控制层中掺杂有h离子、he离子、铂离子中的任意一种或几种的组合。阶梯型寿命控制层的部分位于所述阳极层内，使得漏电小；阶梯型寿命控制层的部分位于所述漂移层内，使得反向恢复时的载流子复合速率大，降低反向恢复电流。提升快恢复二极管的电学性能和坚固性性能。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为一种快恢复二极管的结构示意图；
38.图2为另一种快恢复二极管的结构示意图；
39.图3为又一种快恢复二极管的结构示意图；
40.图4至图5为一种快恢复二极管制作过程的结构示意图；
41.图6至图7为另一种快恢复二极管制作过程的结构示意图；
42.图8至图9为又一种快恢复二极管制作过程的结构示意图；
43.图10为测试例1与对比例的反向恢复电流对比图；
44.图11为测试例1与对比例的反向恢复电压对比图；
45.图12为测试例2与对比例在不同垂直压接封装应力条件下正向导通压降变化趋势对比图。
46.附图标记：
47.1，漂移层；2，背面掺杂层；3，阴极层；4，阴极电极层；5，阳极层；6，阳极电极层；7，阶梯型寿命控制层；1’，漂移层；5’，阳极层；1a，初始体层。
具体实施方式
48.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
49.实施例1
50.本实施例提供了一种快恢复二极管，如图1所示，包括：
51.漂移层1；
52.位于漂移层1一侧表面的背面掺杂层2；
53.阴极层3，所述阴极层3包括：贯穿部分所述背面掺杂层的阴极间隔层，所述阴极间隔层与所述漂移层1接触；位于所述阴极间隔层和所述背面掺杂层2背向所述漂移层1的一侧表面的阴极主体层，背面掺杂层2的导电类型分别与阴极层3和漂移层1的导电类型相反。
54.本实施例中，背面掺杂层2的导电类型为p型，阴极层3的导电类型为n型，漂移层1的导电类型为n型。
55.本实施例中，在快恢复二极管正向导通时，阴极层3中的电子依次通过阴极主体层、阴极间隔层注入漂移层1中。由于在漂移层1和阴极层3之间设置了背面掺杂层2，在快恢复二级管反向恢复过程末期时由背面掺杂层2向漂移层1中注入空穴，优化快恢复二极管软恢复特性，抑制反向恢复电流振荡现象，提升快恢复二极管的反向恢复坚固性。
56.在一个实施例中，漂移层1的掺杂浓度范围为1e10cm-3
至1e20cm-3
。
57.在一个实施例中，背面掺杂层2的掺杂浓度比阴极层3的掺杂浓度小1～2个数量级。背面掺杂层2的掺杂浓度比阴极层3的掺杂浓度小1～2个数量级，既可以优化快恢复二极管软恢复特性，也不影响阴极层3和阴极电极层4的欧姆接触，可以实现阴极的低欧姆接触电阻。
58.在一个实施例中，背面掺杂层2中的掺杂浓度比漂移层1中的掺杂浓度高1～4个数量级。对比漂移层1掺杂浓度，背面掺杂层2中的掺杂浓度高1～4个数量级可以保证足够的浓度差，在反向恢复时可以确保足够多的空穴由背面掺杂层2中注入到阴极侧。
59.在一个实施例中，背面掺杂层2的厚度为11μm～20μm，例如15μm。背面掺杂层2具有一定的厚度，可以提高快恢复二极管的抗动态雪崩能力和抗正向浪涌能力，避免高压、大电流下的正向穿通，提高快恢复二极管的工作稳定性。
60.背面掺杂层2包括一个或若干个间隔的岛状结构。背面掺杂层2在漂移层1表面的投影面积一定的情况下，使得背面掺杂层2在各方向上的尺寸均不至于过小，这样有利于背
面掺杂层的制备。其次，岛状结构间隔分布，对快恢复二极管正向导通时的电子注入的阻挡作用相对较小，这样避免增大快恢复二极管正向导通压降。
61.在一个实施例中，背面掺杂层2在漂移层1上的投影面积为漂移层1的横截面面积的10％～40％，例如20％。在此区间范围内，岛状掺杂结构可以对二极管正向导通和反向恢复性能起到折中优化作用。一旦低于此范围，岛状结构对反向恢复的优化作用降低；而高于此范围，导通结构对正向导通压降的劣化作用会更加明显。
62.本实施例中，阴极间隔层贯穿部分背面掺杂层2且延伸至部分漂移层1中。这样能避免阴极间隔层两侧的背面掺杂层2连接在一起，阴极层3中的电子能更容易注入至漂移层中。需要说明的是，在其他实施例中，阴极间隔层贯穿部分背面掺杂层，且阴极间隔层的纵向厚度与背面掺杂层的厚度相等，阴极间隔层与漂移层接触。
63.本实施例中，参考图1，阴极主体层背向漂移层1的一侧表面设置有第一沟槽；快恢复二极管还包括：阴极电极层4，阴极电极层4覆盖阴极主体层且朝向第一沟槽凹陷。此时阴极电极层4的整体形貌呈现为三维周期性凸起结构，在压接封装时，第一沟槽侧部的阴极电极层4承受施加在阴极电极层4上的压力，阴极电极层4会向垂直于压力的水平方向发生延展，从而减小了阴极层3表面的垂直压力，缓解快恢复二级管芯片表面应力集中。
64.在一个实施例中，第一沟槽的深度为1μm～20μm，例如10μm。若第一沟槽的深度过小，则减小了阴极层表面的垂直压力的程度降低；若第一沟槽的深度过大，则第一沟槽的底面至阴极间隔层之间的距离过小，那么阴极间隔层和阴极主体层的连接处的过细，这样不利于阴极间隔层和阴极主体层之间的电荷的传输。
65.本实施例中，第一沟槽的数量为若干个，相邻的第一沟槽之间的所述背面掺杂层2呈岛状结构。在一个实施例中，相邻的第一沟槽之间的间距为11μm～20μm，例如15μm。具有一定距离的周期性分布的背面掺杂层2，在快恢复二级管反向恢复过程末期时均匀的由背面掺杂层向漂移层中注入空穴，提升快恢复二极管的反向恢复稳定性。
66.本实施例中，第一沟槽的宽度为11μm～20μm，例如15μm。第一沟槽宽度与相邻第一沟槽的间距共同决定背面掺杂层岛状结构的分布情况。相邻第一沟槽的间距决定背面掺杂层的岛状结构的宽度，第一沟槽的宽度决定背面掺杂层的岛状结构的间距。在相邻第一沟槽的间距确定后，第一沟槽的宽度决定了背面掺杂层的岛状结构的分布面积占比。当第一沟槽的间距过小时，则背面掺杂层的岛状结构面积占比过大，影响阴极层电子注入至漂移层中，造成正向导通压降偏大等不利后果。当第一沟槽的宽度过大时，则背面掺杂层岛状结构面积占比过小，影响反向恢复过程中空穴注入，起到优化反向恢复性能作用减弱。
67.需要说明的是，在其他实施例中，阴极主体层背向漂移层的一侧表面可以不设置第一沟槽，这样阴极电极层是平面型。
68.本实施例中，参考图1，快恢复二极管还包括：阳极层5，位于漂移层1背离所述背面掺杂层2的一侧；阳极电极层6，所述阳极电极层6覆盖所述阳极层5。
69.本实施例中，阳极层5的导电类型为p型。
70.本实施例中，阳极层5背离所述漂移层1的一侧表面具有第二沟槽，所述阳极电极层6覆盖所述阳极层5且朝向第二沟槽凹陷。在压接封装时，第二沟槽侧部的阳极电极层6承受施加在阳极电极层6上的压力，阳极电极层6会向垂直于压力的水平方向发生延展，从而减小了阳极层5表面的垂直压力，缓解快恢复二级管芯片表面应力集中。其次，第二沟槽的
设置使得阳极电极层6和阳极层5的界面面积增大，这样能提高空穴的注入效率。
71.在其他实施例中，可以不在阳极层中设置第二沟槽。
72.本实施例中，以阳极层5和漂移层1之间的界面为平面作为示例。
73.实施例2
74.本实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，阳极层5’还延伸至部分漂移层1’中。阳极层5’和漂移层1’之间的界面面积增大，这样能提高空穴的注入效率。
75.关于本实施例中与实施例1相同的部分，不再详述。
76.实施例3
77.本实施例与实施例1的区别在于：如图3所示，快恢复二极管还包括：阶梯型寿命控制层7，所述阶梯型寿命控制层7的部分位于阳极层5内，阶梯型寿命控制层7的部分位于漂移层1内，阶梯型寿命控制层7中掺杂有h离子、he离子、铂离子中的任意一种或几种的组合。由于阶梯型寿命控制层7的部分位于阳极层内部，反向阻断时大部分耗尽层未达到阳极层中的阶梯型寿命控制层，因此相比于阶梯型寿命控制层全部位于漂移层内部结构的反向阻断漏电小；同时由于阶梯型寿命控制层的部分位于漂移层内，使得反向恢复过程中有效增加电子空穴对复合速率，降低反向恢复电流峰值，优化反向恢复特性。
78.在一个实施例中，阶梯型寿命控制层7的厚度为1nm～1000nm，例如100nm。阶梯型寿命控制层7的作用包括在漂移层内形成缺陷层，反向恢复过程中加快电子和空穴的复合，以及在阳极层形成高浓度的阳离子层，反向恢复过程中反向阻断漏电，减低漏电。因此在漂移层和阳极层中形成阶梯型寿命控制层，阶梯型寿命控制层厚度越小，反向恢复过程中，阴极层中加快电子和空穴的复合的作用越小，阳极层中反向阻断漏电小的作用越大；阶梯型寿命控制层厚度越大，反向恢复过程中，阴极层中加快电子和空穴的复合的作用越大，阳极层中反向阻断漏电小的作用越小；综合上述因素，阶梯型寿命控制层的厚度控制在1nm～1000nm的范围内，在反向恢复过程中，既能有效的加快阴极层中电子和空穴的复合，同时，能够有效的降低阳极层中反向阻断漏电。
79.需要说明的是，在图2中也可以设置阶梯型寿命控制层。
80.实施例4
81.本实施例提供一种快恢复二极管的制作方法，如图4至图5所示，包括：形成漂移层1’；形成背面掺杂层2和阴极层3，所述背面掺杂层2位于所述漂移层1’一侧表面；所述阴极层3包括：贯穿部分所述背面掺杂层2的阴极间隔层，所述阴极间隔层与所述漂移层1’接触；位于所述阴极间隔层和所述背面掺杂层2背向所述漂移层1’的一侧表面的阴极主体层；所述背面掺杂层2的导电类型分别与所述阴极层3和所述漂移层1’的导电类型相反。
82.本实施例中，背面掺杂层2的导电类型为p型，阴极层3的导电类型为n型，漂移层1’的导电类型为n型。
83.本实施例中，形成所述漂移层1’、背面掺杂层2和阴极层3的步骤包括：提供初始体层1a，所述初始体层1a包括漂移层1’；在所述漂移层1’底部的初始体层1a中形成初始背面掺杂层；在所述初始背面掺杂层背离所述漂移层1’的一侧形成第一沟槽，所述第一沟槽位于部分厚度的初始背面掺杂层中；在第一沟槽的底部的初始背面掺杂层中以及第一沟槽侧部的初始背面掺杂层中形成阴极层，所述阴极层的厚度大于第一沟槽的深度且小于初始背面掺杂层的厚度，阴极层之外的所述初始背面掺杂层构成背面掺杂层。形成初始背面掺杂
层的工艺包括离子注入工艺。形成阴极层的工艺包括离子注入工艺。
84.在另一个实施例中：形成所述漂移层、背面掺杂层和阴极层的步骤包括：提供初始体层1a，所述初始体层1a包括漂移层；在所述漂移层底部的初始体层1a中形成背面掺杂层；形成贯穿所述背面掺杂层的第三沟槽；形成覆盖所述背面掺杂层且填充所述第三沟槽的阴极层。形成所述背面掺杂层的工艺包括离子注入工艺。形成所述阴极层的工艺包括沉积工艺。
85.在形成所述阴极层的步骤中，所述阴极层背离所述漂移层的一侧具有第一沟槽，所述第一沟槽的位置与所述第三沟槽的位置对应。需要说明的是，在其他实施例中，可以不在阴极层中形成第一沟槽。
86.本实施例中快恢复二极管的制作方法，还包括：形成覆盖所述阴极主体层且朝向第一沟槽凹陷的阴极电极层4。形成阴极电极层4的工艺包括沉积工艺。此时阴极电极层4的整体形貌呈现为三维周期性凸起结构，有益于在压接封装时，将作用于快恢复二极管芯片的垂直压力向水平方向扩展，缓解应力集中，从而保护快恢复二极管芯片。
87.本实施例中，形成所述阳极层的步骤包括：提供初始体层1a，所述初始体层1a包括漂移层；在所述漂移层顶部的部分厚度的初始体层1a中形成第二沟槽；形成第二沟槽之后，在漂移层顶部的初始体层、以及第二沟槽侧部的初始体层中形成阳极层5’，所述阳极层5’朝向所述漂移层的一侧表面具有凸起。
88.当形成第二沟槽之后，在漂移层底部的初始体层、以及第二沟槽侧部的初始体层中形成阳极层5’的情况下，阳极层5’中某些深度的区域在水平方向的呈现轻掺杂和重掺杂交替的情况，因此阳极层5’能起到对空穴注入效率调节作用。空穴注入效率的调控指的是：阳极层5’中不同的区域掺杂浓度不同进而对空穴注入效率产生影响，当阳极层5’中的电流密度较低时，阳极层5’中掺杂浓度相对低的区域起主要空穴注入作用；当阳极层5’中的电流密度较高时，阳极层5’中掺杂浓度相对高的区域起主要空穴注入作用。
89.本实施例中，快恢复二极管的制作方法，还包括：形成覆盖所述阳极层且朝向第二沟槽凹陷的阳极电极层6。
90.实施例5
91.本实施例与实施例4的区别在于：形成所述阳极层5’的步骤包括：提供初始体层1a，所述初始体层包括漂移层；在所述漂移层顶部的部分厚度的初始体层中形成阳极层5’；还可以在阳极层5’背离所述漂移层的一侧表面形成第二沟槽。如图6至图7所示，阳极层5’在水平方向呈现重掺杂和轻掺杂交替；轻重掺杂交替的阳极层5’形成是由于第二沟槽刻蚀导致第二沟槽下方的阳极层的掺杂浓度均值降低，而未刻蚀第二沟槽的区域的阳极层的掺杂浓度均值较高。当阳极层5’中的电流密度不同时，利用阳极层5’中不同区域的掺杂浓度的空穴注入效率不同的特性，可调节正向注入时的空穴注入效率。
92.关于本实施例中与实施例4相同的部分，不再详述。
93.实施例6
94.请参考图8和图9，本实施例的快恢复二极管的制作方法还包括：形成阶梯型寿命控制层7，阶梯型寿命控制层7的部分位于所述阳极层5内，阶梯型寿命控制层7的部分位于所述漂移层1内；所述阶梯型寿命控制层7中掺杂有h离子、he离子、铂离子中的任意一种或几种的组合。
95.由于部分阶梯型寿命控制层7位于pn结上方阳极层5内部，反向阻断时大部分耗尽层未达到阳极区内的阶梯型寿命控制层7，因此相比于阶梯型寿命控制层7全部位于漂移层1内部结构的反向阻断漏电小；同时由于部分阶梯型寿命控制层7位于pn结下方漂移层1内，反向恢复过程中有效增加电子空穴对复合速率，降低反向恢复电流峰值，优化反向恢复特性。
96.对比例：快恢复二极管的结构从下至上依次为阴极电极层、阴极层、漂移层、阳极层和阳极电极层；反向恢复末期电流振荡幅度约
±
1a，振幅比例为
±
1％，反向恢复电流峰值为206.4a。
97.测试例1：阴极层峰值掺杂浓度为1e17cm-3
，阴极层厚度为20μm；背面掺杂层峰值掺杂浓度为1e15cm-3
，背面掺杂层厚度为12μm；第一沟槽深度为10μm，第一沟槽宽度为12μm，相邻第一沟槽间距为12μm，阴极电极层厚度为8μm；第二沟槽深度为5μm，相邻第二沟槽间距为10μm；阳极层峰值掺杂浓度为1e19cm-3
，阳极层厚度为10μm；阳极电极层厚度为8μm；阳极层内的阶梯型寿命控制层距离阳极层和漂移层之间的pn结距离为4μm，漂移层内的阶梯型寿命控制层距离阳极层和漂移层之间的pn结距离为1μm。
98.如图10和图11所示，图10中，横坐标是快恢复二极管反向恢复的时间，纵坐标是快恢复二极管反向恢复过程中反向恢复电流；图11中，横坐标是快恢复二极管反向恢复的时间，纵坐标是快恢复二极管反向恢复过程中反向恢复电压；本实施例的快恢复二极管能够有效降低芯片反向恢复电流峰值21.1％，反向恢复峰值电流为162.9a，反向恢复末期无电流振荡和电压振荡，性能得到提升。
99.测试例2：阴极层峰值掺杂浓度为1e17cm-3
，阴极层厚度为50μm；背面掺杂层峰值掺杂浓度为1e15cm-3
，背面掺杂层厚度为20μm；第一沟槽深度为20μm，第一沟槽宽度为20μm，相邻第一沟槽间距为20μm，阴极电极层厚度为10μm；第二沟槽深度为5μm，相邻第二沟槽间距为10μm；阳极层峰值掺杂浓度为1e19cm-3
，阳极层厚度为10μm；阳极电极层厚度为8μm；阳极层内的阶梯型寿命控制层至阳极层和漂移层之间的pn结距离为3μm，漂移层内的阶梯型寿命控制层至阳极层和漂移层之间的pn结距离为2μm。
100.如图12所示，图12中，横坐标是快恢复二极管在压接封装过程中承受的压力变化，纵坐标是快恢复二极管在压接封装过程中正向导通压降。本实施例的快恢复二极管在压接封装时，正向导通压降随压力的最大衰减比率下降3％，极大的缓解了多个快恢复二极管并联时，由于压接应力不均匀造成的快恢复二极管参数漂移。
101.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。