CN101000931B - P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 - Google Patents
P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101000931B CN101000931B CN2007102000576A CN200710200057A CN101000931B CN 101000931 B CN101000931 B CN 101000931B CN 2007102000576 A CN2007102000576 A CN 2007102000576A CN 200710200057 A CN200710200057 A CN 200710200057A CN 101000931 B CN101000931 B CN 101000931B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- type semiconductor
- current
- zone
- constant
- metal electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
本发明公开了一种P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法，利用结型场效应管JFET作为小电流恒流源，向担任电流扩展的双极型晶体管提供恒定基极电流，经过双极型晶体管成比例(线性)放大(扩展)成为大恒定电流。本发明的特点是通过半导体器件结构的物理过程实现恒流特性，不是集成电路和电子模块(组件)的技术。本发明具有利用半导体物理特性、实现恒流电路的功能，而且结构简单，采用电流扩展方法可以直接恒流驱动负载的优点，表现于现有二极管的一些技术特征，也可以作为恒电流电源直接驱动负载。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用半导体结构的物理过程实现恒电流特性的P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法，属于二端半导体器件技术领域。
背景技术
现有技术中，恒电流源是电子设备和装置中常用的一种技术，一般采用电子模块或集成电路实现。恒电流二极管是实现恒流源的一种半导体器件。目前国际国内的恒流二极管通常都是小电流、小功率的产品(输出电流：0.5mA-10mA；)，主要用于电子电路中的基准电流设定。由于电流、功率过小，不能直接驱动负载。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种利用半导体物理特性、可以直接驱动负载的P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明的P沟道大功率半导体恒电流二极管制作方法，在N型半导体衬底(2)上扩散出一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3)，P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接；在P型半导体区域(4)上扩散出N+型半导体区(6)形成P型沟道结型场效应管JFET的栅极，将P型半导体区域(4)作为P型沟道结型场效应管JFET；将N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接，形成小电流恒流源；在P型半导体区域(3)上扩散出N+型半导体(5)，N+型半导体(5)连接金属电极作为负极；N型半导体衬底(2)下面连接金属电极(1)作为正极。
本发明的P沟道大功率半导体恒电流二极管，它包括N型半导体衬底(2)，在N型半导体衬底(2)上设有一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3)，P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接；在P型半导体区域(4)上设有N+型半导体区域(6)，N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接；在P型半导体区域(3)上也设有N+型半导体(5)，N+型半导体(5)连接金属电极(9)。金属电极(9)的输出电流为20mA-1A。
本发明的特点是通过半导体器件结构的物理过程实现恒流特性，不是集成电路和电子模块(组件)的技术。电子模块组件是采用电子器件(包括集成电路)在电路板上按电路方式组装构成，体积较大。集成电路是将电子元器件按电路方式制作在一块半导体材料上，集成电路的结构复杂，特别是大功率集成电路。集成电路和电子模块(组件)都是多端口电子部件，安装使用不便。本发明利用结型场效应管JFET作为小电流恒流源，向担任电流扩展的双极型晶体管提供恒定基极电流，经过双极型晶体管成比例(线性)放大(扩展)成为大恒定电流。在半导体材料上采用半导体器件结构实现其物理功能。同现有的集成电路和电子模块(组件)技术相比，本发明具有利用半导体物理特性、实现恒流电路的功能，而且结构简单，采用电流扩展方法可以直接恒流驱动负载的优点，表现于现有二极管的一些技术特征，也可以作为恒电流电源直接驱动负载。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的等效电路图；
附图3为本发明恒流二极管的电路特性图。
具体实施方式
本发明的实施例：在N型半导体衬底(2)上扩散出一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3)，P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接；在P型半导体区域(4)上扩散出N+型半导体区(6)形成P型沟道结型场效应管JFET的栅极，将P型半导体区域(4)作为P型沟道结型场效应管JFET；将N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接，形成小电流恒流源；在P型半导体区域(3)上扩散出N+型半导体(5)，N+型半导体(5)连接金属电极作为负极；N型半导体衬底(2)下面连接金属电极(1)作为正极。在半导体材料上方设有一层二氧化硅(10)。
本发明等效电路如图2所示，I1是小电流恒流源，经电流放大单元将I1的电流扩展，形成大电流恒流源。本发明采用P型半导体区域(3)上的N+型半导体(5)作为双极型晶体管发射极，P型半导体区域(3)作为双极型晶体管的基极与P型沟道结型场效应管JFET栅极连接，N型半导体衬底(2)作为双极型晶体管集电极。通过上述半导体结构实现大功率恒电流输出。
本发明的器件特性相当于一个大功率恒电流二极管(如图3所示)，金属电极(9)的输出电流可达到20mA-1A系列的输出恒定电流，而当前普通的恒电流二极管只能输出0.5mA-10mA的电流。
Claims (3)
1.一种P沟道大功率半导体恒电流二极管制作方法，其特征在于：在N型半导体衬底(2)上扩散出一个P型半导体区域(4)和另一个P型半导体区域(3)，P型半导体区域(4)和所述另一个P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接；在P型半导体区域(4)上扩散出N+型半导体区(6)形成P型沟道结型场效应管JFET的栅极，将P型半导体区域(4)作为P型沟道结型场效应管JFET；将N型半导体衬底(2)、P型半导体区域(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接，形成小电流恒流源；在所述另一个P型半导体区域(3)上扩散出N+型半导体(5)，N+型半导体(5)连接金属电极作为负极；N型半导体衬底(2)下面连接金属电极(1)作为正极。
2.如权利要求1所述的制作方法制作出的P沟道大功率半导体恒电流二极管，它包括N型半导体衬底(2)，其特征在于：在N型半导体衬底(2)上设有一个P型半导体区域(4)和另一个P型半导体区域(3)，P型半导体区域(4)和所述另一个P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接；在P型半导体区域(4)上设有N+型半导体区域(6)，N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接；在所述另一个P型半导体区域(3)上也设有N+型半导体(5)，N+型半导体(5)连接金属电极(9)。
3.根据权利要求2所述的P沟道大功率半导体恒电流二极管，其特征在于：金属电极(9)的输出电流为20mA-1A。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007102000576A CN101000931B (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007102000576A CN101000931B (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101000931A CN101000931A (zh) | 2007-07-18 |
| CN101000931B true CN101000931B (zh) | 2011-11-09 |
Family
ID=38692808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007102000576A Expired - Fee Related CN101000931B (zh) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101000931B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101667575B (zh) * | 2009-10-09 | 2013-05-01 | 贵州大学 | 多沟道电流扩展型半导体恒电流二极管 |
| CN102421224B (zh) * | 2011-09-05 | 2013-09-25 | 电子科技大学 | 一种led驱动用自反馈线性恒流器 |
| CN103426936B (zh) * | 2013-08-22 | 2015-10-21 | 电子科技大学 | 一种垂直型恒流二极管及其制造方法 |
-
2007
- 2007-01-15 CN CN2007102000576A patent/CN101000931B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101000931A (zh) | 2007-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1353384A3 (en) | Heterojunction bipolar transistor, manufacturing thereof and power amplifier module | |
| CN101000931B (zh) | P沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 | |
| CN101667575B (zh) | 多沟道电流扩展型半导体恒电流二极管 | |
| CN201066691Y (zh) | N沟道大功率半导体恒电流二极管 | |
| CN101005100A (zh) | N沟道大功率半导体恒电流二极管及其制作方法 | |
| CN102970800A (zh) | Led驱动电路 | |
| CN201066692Y (zh) | P沟道大功率半导体恒电流二极管 | |
| CN201576684U (zh) | 多沟道电流扩展型半导体恒电流二极管 | |
| CN103226374A (zh) | 一种恒流源控制光伏面板最大功率点跟踪电路 | |
| CN202586753U (zh) | 一种用于宽范围电源输入的内部供电电路 | |
| CN203457134U (zh) | 金属氧化物场效应管和双极性晶体管的混合共源共基电路 | |
| CN201000585Y (zh) | N沟道大功率恒电流二端模块 | |
| CN104716909A (zh) | 一种射频功放的供电方法及装置 | |
| CN201004193Y (zh) | P沟道大功率恒电流二端模块 | |
| CN208141255U (zh) | 一种具有温度补偿功能的晶体管并联输出电路 | |
| CN203733798U (zh) | 一种可调恒流源集成芯片 | |
| CN101847635A (zh) | 接面晶体管与肖特基二极管的整合元件 | |
| CN202218195U (zh) | 一种放大电路 | |
| CN204031121U (zh) | 并联均流晶体管输出级 | |
| CN213879355U (zh) | 一种共负极电池充放电电路 | |
| CN204598363U (zh) | 一种恒流驱动装置 | |
| CN211700250U (zh) | 一种防水稳压三极管 | |
| CN213043595U (zh) | 一种用于减小负载电流变化影响的电路 | |
| CN200956564Y (zh) | 一种放大器 | |
| CN103248326B (zh) | 一种功率放大器的输出级电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111109 Termination date: 20180115 |