一种高压整流二极管的制作方法
【专利摘要】一种高压整流二极管，硅晶片尺寸为3.3mm×3.3mm，厚度为252±15μm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角正方体状，所述N型硅衬底上有3个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区，高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有高掺杂P型硅基双环结构，所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上有碳纳米管（CNT）层，所述碳纳米管（CNT）层、高掺杂P型硅基区和高掺杂N型硅发射区上沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极，所述电极外设有保护膜。本实用新型尺寸小，反向击穿电压高，正向压降低，稳定性好。
【专利说明】
一种高压整流二极管
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及一种高压整流二极管。
【背景技术】
[0002]半导体二极管具备单向电流的传导性，有整流功能，二极管以整流电流的大小为界，通常把输出电流大于10mA的叫整流二极管，整流二极管通常是一个由P型半导体和P型半导体烧结形成的PN结界面，在P型半导体和I型半导体之间加入薄基层可以获得更高的反向击穿电压。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高压整流二极管，其反向击穿电压高，正向压降低，稳定性好。
[0004]实现本实用新型的技术方案是:一种高压整流二极管，硅晶片尺寸为3.3mmX
3.3mm，厚度为252 ± 15μπι，有源区面积2.7 Imm X 2.71mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角正方体状，所述N型硅衬底上有3个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区，高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有高掺杂P型硅基双环结构，所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上有碳纳米管(CNT)层，所述碳纳米管(CNT)层、高掺杂P型硅基区和高掺杂N型硅发射区上沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极，所述电极外设有保护膜。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为50Ω.αιι，厚度190±5μπι。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述环形结构总长295μπι，曲率231μπι，外环高掺杂N型硅发射区宽度50μπι，硅基双环宽度15μπι。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述高掺杂P型硅基区深度为62μπι，所述高掺杂N型硅发射区深度为18μπι。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述阳极金属Al的厚度为4μπι，所述阴极金属Ag的厚度
[0009]为0.5μπιο
[0010]本实用新型采用平面双环结构，尺寸小，反向击穿电压高，正向压降低，稳定性好，主要应用于桥式整流。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例1的芯片结构示意图；
[0012]图2为本实用新型实施例1的平面结构示意图；
[0013]图3为本实用新型实施例1的芯片双环结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、图2所示的高压整流二极管，包括保护膜1、高掺杂的N型硅发射区2、阳极金属Al层3、碳纳米管(CNT)层4、高掺杂的P型硅基区5，低掺杂的N型硅衬底6上设有高掺杂P型硅基区5，所述低掺杂的N型硅衬底6呈圆角正体状，外环有高掺杂N型硅发射区2，所述高掺杂P型硅基区5和高掺杂N型硅发射区2中间设有高掺杂P型硅基双环7，包括高掺杂P型硅基环71和基环72，所述低掺杂的N型硅衬底6、高掺杂P型硅基区5、高掺杂P型硅基环7和高掺杂N型硅发射区2上有碳纳米管(CNT)层4，所述碳纳米管(CNT)层4、高掺杂P型硅基区5和高掺杂N型硅发射区2上沉积金属Al膜3作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag膜8作为阴极，所述电极外设有保护膜I。
[0015]如图2、图3所示，快恢复二极管硅晶片尺寸为3.3mmX 3.3mm，厚度为252μπι，有源区面积2.7ImmX 2.71mm，阳极金属Al膜3沉积于N型娃衬底6的上方，尺寸2.69mmX 2.69mm，厚度为4μηι，阴极金属Ag膜8沉积于N型娃衬底6的下方，尺寸3.3mm X 3.3mm，厚度为0.5μηι，碳纳米管(CNT)层4宽为275μπι。
[0016]N型硅衬底6上方设有双环结构，基环71宽15μπι，深62μπι，与高掺杂P型硅基区5横向距离55μηι，基环72宽15μηι，深62μηι，与基环71横向距离6(^111，最外层为环形高掺杂的1'1型娃发射区2，宽50μηι，深18μηι，与基环73横向距离100μηι，4个环形结构总宽度295μηι，曲率231μηι。
[0017]本实施例的快恢复二极管反向击穿电压BVR=800V，正向电流IF=30A，正向压降VF=1.1V，暗电流IR=1yA,操作和贮存温度范围-55?+150°C。
【主权项】
1.一种高压整流二极管，硅晶片尺寸为3.3mmX3.3mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角正方体状，N型硅衬底表面沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极，所述阳极和阴极外设有保护膜，其特征在于，所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上有碳纳米管CNT层;所述N型硅衬底上有3个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区，高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有高掺杂P型硅基双环结构，环形结构曲率231μπι，夕卜环高掺杂N型硅发射区宽度50μπι，内硅基双环宽度15μπι。2.根据权利要求1所述高压整流二极管，其特征在于，所述碳纳米管CNT层宽275μπι。3.根据权利要求1所述高压整流二极管，其特征在于，所述二极管硅晶片厚度为252μπι，高掺杂P型硅基区深度为62μπι，所述高掺杂N型硅发射区深度为18μπι。4.根据权利要求1所述高压整流二极管，其特征在于，所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为50Ω.cm，厚度 190ym。5.根据权利要求1所述高压整流二极管，其特征在于，所述阳极金属Al的厚度为4μπι，所述阴极金属Ag的厚度为0.5μηι。
【文档编号】H01L29/861GK205428946SQ201520928435
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月20日
【发明人】崔峰敏
【申请人】傲迪特半导体(南京)有限公司