CN104659081A - 改善恢复耐量的二极管结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二极管结构，尤其是一种改善恢复耐量的二极管结构，属于半导体二极管的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述改善恢复耐量的二极管结构，包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域与N导电区域；N导电区域与位于半导体基板背面的阴极金属欧姆接触；在N导电区域内设有若干P+区域，所述P+区域与阴极金属欧姆接触。本发明在N导电区域内设置P+区域，当有多个P+区域时，相邻的P+区域间隔分布，且P+区域之间的水平距离与半导体基板的厚度相当，从而不增加阳极空穴浓度下有效改善恢复耐量，并能最大限度地抑制动态损耗增加，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种二极管结构，尤其是一种改善恢复耐量的二极管结构，属于半导体二极管的技术领域。
背景技术
如图1所示，为现有二极管的结构，包括用于形成PN结的P导电区域2以及N导电区域3，P导电区域2与N导电区域3连接，在P导电区域2上设置阳极金属1，在N导电区域3上设置阴极金属4，阳极金属1与P导电区域2欧姆接触，阴极金属4与N导电区域3欧姆接触。在工作时，通过阳极金属1与阴极金属4施加电压，以形成正向导通的PN结，但现有二极管结构存在动态损耗较大的缺点。目前，通过增加阳极的空穴浓度来改善二极管的恢复（recovery）耐量，但增加阳极空穴浓度后会增加二极管的动态损耗。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种改善恢复耐量的二极管结构，其结构紧凑，在不增加阳极空穴浓度下有效改善恢复耐量，并能最大限度地抑制动态损耗增加，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述改善恢复耐量的二极管结构，包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域与N导电区域；N导电区域与位于半导体基板背面的阴极金属欧姆接触；在N导电区域内设有若干P+区域，所述P+区域与阴极金属欧姆接触。
所述半导体基板包括硅基板，在半导体基板的正面设置用于与P导电区域欧姆接触的阳极金属。
在N导电区域内相邻P+区域之间的距离与半导体基板的厚度相一致，P+区域在N导电区域内的延伸深度小于2μm，P+区域的宽度为0.5μm~120μm。
本发明的优点：在N导电区域内设置P+区域，当有多个P+区域时，相邻的P+区域间隔分布，且P+区域之间的水平距离与半导体基板的厚度相当，从而不增加阳极空穴浓度下有效改善恢复耐量，并能最大限度地抑制动态损耗增加，安全可靠。
附图说明
图1为现有二极管的示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明二极管的恢复耐量的变化示意图。
附图标记说明：1-阳极金属、2-P导电区域、3-N导电区域、4-阴极金属以及5-P+区域。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示：为了在不增加阳极空穴浓度下有效改善恢复耐量，并能最大限度地抑制动态损耗增加，本发明包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域2与N导电区域3；N导电区域3与位于半导体基板背面的阴极金属4欧姆接触；在N导电区域3内设有若干P+区域5，所述P+区域5与阴极金属4欧姆接触。
所述半导体基板包括硅基板，在半导体基板的正面设置用于与P导电区域2欧姆接触的阳极金属1。
具体地，半导体基板的材料可以为硅，也可以为其他常用的材料，P导电区域2的上表面形成半导体基板的正面，N导电区域3的下表面形成半导体基板的背面。N导电区域3的掺杂浓度以及P导电区域2的掺杂浓度均可以采用本技术领域常用的浓度范围，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。在具体实施时，可以通过在半导体基板的背面进行P导电类型杂质离子的注入，以在半导体基板内形成若干P+区域5。
本发明实施例中，在N导电区域3内设置P+区域5后，在恢复阶段可注入空穴来避免由于空穴过少导致dv/dt过大而引起的耐量下降。此外，在恢复阶段的前期不会注入空穴，可以有效抑制Irp的增加，即达到了防止耐量下降，又可以最大程度地抑制动态损耗的增加。
在具体实施时，在N导电区域3内相邻P+区域5之间的距离与半导体基板的厚度相一致，P+区域5在N导电区域2内的延伸深度小于2μm，P+区域5的宽度为0.5μm~120μm。即不会在N导电区域3内形成贯穿所述N导电区域3的P+区域5，当有多个P+区域5时，相邻的P+区域5呈间隔分布，且相邻P+区域5之间的水平距离与半导体基板的厚度相当，P+区域5的掺杂浓度与形成二极管的恢复耐量相对应，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。如图3所示，示出了P+区域5的浓度不同，二极管的恢复耐量的变化示意图，即能有效改善二极管的恢复耐量。
Claims (3)
1.一种改善恢复耐量的二极管结构，包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域（2）与N导电区域（3）；N导电区域（3）与位于半导体基板背面的阴极金属（4）欧姆接触；其特征是：在N导电区域（3）内设有若干P+区域（5），所述P+区域（5）与阴极金属（4）欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的改善恢复耐量的二极管结构，其特征是：所述半导体基板包括硅基板，在半导体基板的正面设置用于与P导电区域（2）欧姆接触的阳极金属（1）。
3.根据权利要求1所述的改善恢复耐量的二极管结构，其特征是：在N导电区域（3）内相邻P+区域（5）之间的距离与半导体基板的厚度相一致，P+区域（5）在N导电区域（2）内的延伸深度小于2μm，P+区域（5）的宽度为0.5μm~120μm。
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Citations (4)
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| US4074303A (en) * | 1975-02-13 | 1978-02-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor rectifier device |
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| CN204464290U (zh) * | 2015-03-09 | 2015-07-08 | 江苏中科君芯科技有限公司 | 改善恢复耐量的二极管结构 |
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2015
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