CN108574015B - 半导体装置及电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供可不依赖于寿命控制而对VF‑EREC折衷特性进行调整的半导体装置以及具有该半导体装置的电力变换装置。本发明涉及的半导体装置具有n型阴极层(5)、p型阴极层(6)及包含施主杂质及受主杂质的p‑型阳极层(3)，n型阴极层(5)的厚度大于等于p型阴极层(6)的厚度，p型阳极层(2)的厚度大于等于p‑型阳极层(3)的厚度，n型阴极层(5)的施主杂质浓度大于等于p型阴极层(6)的受主杂质浓度，p型阳极层(2)的受主杂质浓度大于等于p‑型阳极层(3)的施主杂质浓度，p‑型阳极层(3)的受主杂质浓度大于等于p‑型阳极层(3)的施主杂质浓度，p‑型阳极层(3)的施主杂质浓度大于等于n‑型漂移层(1)的施主杂质浓度。

Description

半导体装置及电力变换装置
技术领域
本发明涉及在大于或等于600V的高耐压功率模块使用的二极管等半导体装置、以及具有该半导体装置的电力变换装置。
背景技术
当前，提出了在n-型漂移层与n型阴极层之间设置有n型缓冲层的二极管(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-158320号公报
就现有的二极管而言，二极管的导通电压VF与恢复损耗EREC的折衷特性传统上是通过使用重金属扩散或者电子或离子的照射技术实现的寿命控制进行调整的。下面，将导通电压VF与恢复损耗EREC的折衷特性称为VF-EREC折衷特性。
但是，在通过寿命控制对VF-EREC折衷特性进行调整的情况下，存在下述问题，即，根据电子或离子照射时的相对于被照射体的照射角度或温度等，导通电压VF以及恢复损耗EREC的波动变大。另外，存在通过芯片通电动作时的自身发热而使晶格缺陷发生变化、电气特性发生变动这样的问题。并且，存在由晶格缺陷引起的泄露电流大而导致的高温动作时的故障等问题。因此，期望不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整的半导体装置以及具有该半导体装置的电力变换装置。
为了解决上述课题，本发明所涉及的半导体装置具有：n型漂移层；第一p型阳极层，其设置于n型漂移层的表面；至少1个第二p型阳极层，其选择性地设置于第一p型阳极层的表面，包含施主杂质以及受主杂质，且与第一p型阳极层相比受主杂质浓度低；n型缓冲层，其设置于n型漂移层的背面；以及n型阴极层以及p型阴极层，它们以在俯视观察时彼此相邻的方式设置于n型缓冲层的表面，n型阴极层的厚度大于或者等于p型阴极层的厚度，第一p型阳极层的厚度大于或等于第二p型阳极层的厚度，n型阴极层的施主杂质浓度大于或等于p型阴极层的受主杂质浓度，第一p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于第二p型阳极层的施主杂质浓度，第二p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于第二p型阳极层的施主杂质浓度，第二p型阳极层的施主杂质浓度大于或等于n型漂移层的施主杂质浓度。
发明的效果
根据本发明，半导体装置具有：n型漂移层；第一p型阳极层，其设置于n型漂移层的表面；至少1个第二p型阳极层，其选择性地设置于第一p型阳极层的表面，包含施主杂质以及受主杂质，且与第一p型阳极层相比受主杂质浓度低；n型缓冲层，其设置于n型漂移层的背面；以及n型阴极层以及p型阴极层，它们以在俯视观察时彼此相邻的方式设置于n型缓冲层的表面，n型阴极层的厚度大于或者等于p型阴极层的厚度，第一p型阳极层的厚度大于或等于第二p型阳极层的厚度，n型阴极层的施主杂质浓度大于或等于p型阴极层的受主杂质浓度，第一p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于第二p型阳极层的施主杂质浓度，第二p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于第二p型阳极层的施主杂质浓度，第二p型阳极层的施主杂质浓度大于或等于n型漂移层的施主杂质浓度，因此，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
图3是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
图4是表示本发明的实施方式4所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
图5是表示本发明的实施方式5所涉及的电力变换系统的结构的框图，在该电力变换系统中应用了电力变换装置。
图6是表示前提技术所涉及的半导体装置的结构的图。
标号的说明
1n-型漂移层，2p型阳极层，3p-型阳极层，4n型缓冲层，5n型阴极层，6p型阴极层，7阳极电极，8阴极电极，9n-型漂移层，10p型阳极层，11n型阴极层，12阳极电极，13阴极电极，100电源，200电力变换装置，201主变换电路，202半导体模块，203控制电路，300负载。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
<前提技术>
首先，对作为本发明的前提的技术进行说明。图6是表示前提技术所涉及的半导体装置的结构的图。
在n-型漂移层9的表面设置有p型阳极层10。p型阳极层10是通过从n-型漂移层9的表面使受主杂质进行扩散而形成的。
在n-型漂移层9的背面设置有n型阴极层11。n型阴极层11是通过从n-型漂移层9的背面使施主杂质进行扩散而形成的。
阳极电极12设置为与p型阳极层10进行欧姆接触。阴极电极13设置为与n型阴极层11进行欧姆接触。
就前提技术所涉及的半导体装置而言，需要通过寿命控制对VF-EREC折衷特性进行调整，在该情况下，存在上述问题。本发明就是为了解决上述问题而提出的，下面进行详细说明。
<实施方式1>
<结构>
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
在作为n型漂移层的n-型漂移层1的表面设置有作为第一p型阳极层的p型阳极层2。p型阳极层2是通过从n-型漂移层1的表面使受主杂质进行扩散而形成的。具体而言，p型阳极层2是通过从n-型漂移层1的表面在扩散深度为Xp2的区域使受主杂质浓度为Cp2的受主杂质进行扩散而形成的。例如，扩散深度Xp2是1.5～8[μm]，受主杂质浓度Cp2是1E15～1E17[atom/cm3]。扩散深度Xp2相当于p型阳极层2的厚度。此外，n-型漂移层1包含施主杂质浓度为Cn的施主杂质。
在p型阳极层2的表面选择性地设置有多个作为第二p型阳极层的p-型阳极层3。p-型阳极层3是通过从n-型漂移层1的表面使施主杂质以及受主杂质进行扩散而形成的。即，p-型阳极层3包含施主杂质以及受主杂质。p-型阳极层3的受主杂质浓度比p型阳极层2的受主杂质浓度低。具体而言，p-型阳极层3是通过从n-型漂移层1的表面在扩散深度为Xp3的区域使施主杂质浓度为Cn3的施主杂质以及受主杂质浓度为Cp3的受主杂质进行扩散而形成的。例如，扩散深度Xp3是p型阳极层2的扩散深度Xp2的60～95[％]，施主杂质浓度Cn3是p型阳极层2的受主杂质浓度Cp2的60～95[％]，受主杂质浓度Cp3是1E15～1E17[atom/cm3]。扩散深度Xp3相当于p-型阳极层3的厚度。
在n-型漂移层1的背面设置有n型缓冲层4。n型缓冲层4是通过从n-型漂移层1的背面使施主杂质进行扩散而形成的。
在n型缓冲层4的表面以俯视观察时彼此相邻且交替的方式设置有多个n型阴极层5以及p型阴极层6。n型阴极层5是通过从n-型漂移层1的背面使施主杂质进行扩散而形成的。具体而言，n型阴极层5是通过从n-型漂移层1的背面在扩散深度为Xn2的区域使施主杂质浓度为Cn2的施主杂质进行扩散而形成的。扩散深度Xn2相当于n型阴极层5的厚度。
另外，p型阴极层6是通过从n-型漂移层1的背面使受主杂质进行扩散而形成的。具体而言，p型阴极层6是通过从n-型漂移层1的背面在扩散深度为Xp1的区域使受主杂质浓度为Cp1的受主杂质进行扩散而形成的。扩散深度Xp1相当于p型阴极层6的厚度。
阳极电极7设置为与p型阳极层2进行欧姆接触。阴极电极8设置为与n型阴极层5进行欧姆接触。n型阴极层5以及p型阴极层6经由阴极电极8而短路。
就图1所示的半导体装置而言，n型阴极层5的扩散深度Xn2大于或等于p型阴极层6的扩散深度Xp1。即，满足扩散深度Xn2≥扩散深度Xp1的关系。
p型阳极层2的扩散深度Xp2大于或等于p-型阳极层3的扩散深度Xp3。即，满足扩散深度Xp2≥扩散深度Xp3的关系。
n型阴极层5的施主杂质浓度Cn2大于或等于p型阴极层6的受主杂质浓度Cp1。即，满足施主杂质浓度Cn2≥受主杂质浓度Cp1的关系。
p型阳极层2的受主杂质浓度Cp2大于或等于p-型阳极层3的施主杂质浓度Cn3。即，满足受主杂质浓度Cp2≥施主杂质浓度Cn3的关系。
p-型阳极层3的受主杂质浓度Cp3大于或等于p-型阳极层3的施主杂质浓度Cn3。即，满足受主杂质浓度Cp3≥施主杂质浓度Cn3的关系。
p-型阳极层3的施主杂质浓度Cn3大于或等于n-型漂移层1的施主杂质浓度Cn。即，满足施主杂质浓度Cn3≥施主杂质浓度Cn的关系。
<作用效果>
首先，对背面p/n间距与VF-EREC折衷特性的关系进行说明。
如果使将一个n型阴极层5的宽度和一个p型阴极层6的宽度加在一起的宽度即背面p/n间距变小，则导通电压VF增加，恢复损耗EREC减少。即，表示VF-EREC折衷特性的VF-EREC折衷曲线向高速侧移动。因此，就在适于各种用途的逆变器安装的续流二极管而言，优选通过使背面p/n间距变化而对VF-EREC折衷特性进行调整。但是，如果将背面p/n间距设计得过小，则阶跃耐压降低，如果将背面p/n间距设计得过大，则恢复耐量降低。根据图1所示的结构，能够避免上述折衷现象，能够在宽的范围对VF-EREC折衷特性进行调整。
接下来，对背面p/n短路率与VF-EREC折衷特性的关系进行说明。
如果使背面p/n间距中的p的占有率即背面p/n短路率变小，则导通电压VF增加，恢复损耗EREC减少。即，VF-EREC折衷曲线向高速侧移动。因此，就在适于各种用途的逆变器安装的续流二极管而言，优选通过使背面p/n短路率变化而对VF-EREC折衷特性进行调整。但是，如果将背面p/n短路率设计得过小，则阶跃耐压降低，且交叉点增加，如果将背面p/n短路率设计得过大，则恢复耐量降低。如图1所示，能够通过设置p-型阳极层3而控制从阳极侧进行的注入的注入效率，因此，能够避免上述折衷现象。因此，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。
接下来，对p型阳极层与VF-EREC折衷特性的关系进行说明。
如果将p型阳极层的受主杂质浓度降低，则导通电压VF增加，恢复损耗EREC减少。即，VF-EREC折衷曲线向高速侧移动。另外，作为副效果，ON状态的阳极侧的载流子浓度降低，从而恢复时的反方向电流Irr也降低，阴极侧的载流子浓度相对地提高，因此，能够使阶跃耐量提高。但是，如果使p型阳极层的受主杂质浓度过度降低，则耐压降低。如图1所示，能够通过设置p-型阳极层3而控制从阳极侧进行的注入的注入效率，因此，能够避免上述折衷现象。因此，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。
接下来，对恢复时的最大切断电流密度进行说明。
就在纵向上具有寄生的双极晶体管构造的二极管而言，与在纵向上不具有寄生的双极晶体管构造的二极管相比，恢复时的最大切断电流密度降低。在这里，在纵向上具有寄生的双极晶体管构造的二极管是指在纵向上具有PNP或NPN构造的二极管。纵向相当于各层的厚度方向。如图1所示，能够通过配置p-型阳极层3而在纵向对寄生的双极晶体管的动作进行抑制，因此，能够对恢复时的最大切断电流密度的降低进行抑制。
此外，在如图1所示的结构中，p-型阳极层3设置于与p型阴极层6相对的位置。此时，p-型阳极层3的宽度也可以与p型阴极层6的宽度相同。p-型阳极层3的宽度也可以小于p型阴极层6的宽度。也可以离散地设置多个p-型阳极层3。无论是哪个结构，均会获得上述效果。
在上面，将二极管作为一个例子进行了说明，但对于耐压等级或半导体材料，并没有限制。即，不仅是Si，将图1所示的结构应用于使用了SiC或GaN等宽带隙半导体材料的半导体装置，也会获得与上述相同的效果。另外，将图1所示的结构应用于RC-IGBT(ReverseConducting Insulated Gate Bipolar Transistor)等的二极管区域，也会获得与上述相同的效果。
<实施方式2>
<结构>
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
如图2所示，在与各n型阴极层5相对的位置离散地设置有多个p-型阳极层3。另外，p-型阳极层3的宽度Yp3小于n型阴极层5的宽度Yn2。其他结构与实施方式1相同，因此，在这里省略详细的说明。
根据本实施方式2，与实施方式1同样地，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。另外，相比于如实施方式1的图1所示的、在与p型阴极层6相对的位置设置p-型阳极层3的情况，能够使VF-EREC折衷曲线向高速侧移动。
此外，在图2的例子中，示出了在与n型阴极层5相对的位置离散地设置多个p-型阳极层3的结构，但并不限定于此。例如，也可以在与n型阴极层5相对的位置设置宽度与n型阴极层5的宽度相同的p-型阳极层3。也可以在与n型阴极层5相对的位置设置宽度小于n型阴极层5的宽度的p-型阳极层3。无论是哪个结构，均会获得上述效果。
<实施方式3>
图3是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
如图3所示，p-型阳极层3设置于分别与n型阴极层5以及p型阴极层6相对的位置。离散地设置有多个在与n型阴极层5相对的位置设置的p-型阳极层3。另外，在与n型阴极层5相对的位置设置的p-型阳极层3的宽度Yp31小于在与p型阴极层6相对的位置设置的p-型阳极层3的宽度Yp32。其他结构与实施方式1相同，因此，在这里省略详细的说明。
根据本实施方式3，获得将实施方式1和实施方式2组合后的效果。即，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。另外，能够对恢复时的最大切断电流密度的降低进行抑制。
此外，在图3的例子中，示出了在与n型阴极层5相对的位置离散地设置多个p-型阳极层3，在与p型阴极层6相对的位置设置宽度小于p型阴极层6的宽度的p-型阳极层3的结构，但并不限定于此。例如，也可以在与n型阴极层5相对的位置设置宽度与n型阴极层5的宽度相同的p-型阳极层3。也可以在与n型阴极层5相对的位置设置宽度小于n型阴极层5的宽度的p-型阳极层3。另外，也可以在与p型阴极层6相对的位置设置宽度与p型阴极层6的宽度相同的p-型阳极层3。也可以在与p型阴极层6相对的位置离散地设置多个p-型阳极层3。无论是哪个结构，均会获得上述效果。
<实施方式4>
图4是表示本发明的实施方式4所涉及的半导体装置的结构的一个例子的图。
如图4所示，p-型阳极层3设置于分别与n型阴极层5以及p型阴极层6相对的位置。另外，在与n型阴极层5相对的位置设置的p-型阳极层3的宽度Yp31小于n型阴极层5的宽度Yn2。在与p型阴极层6相对的位置设置的p-型阳极层3的宽度Yp32小于p型阴极层6的宽度Yp1。
根据本实施方式4，获得将实施方式1和实施方式2组合后的效果。即，能够不依赖于寿命控制而对VF-EREC折衷特性进行调整。另外，能够对恢复时的最大切断电流密度的降低进行抑制。
此外，在图4的例子中，示出了在与n型阴极层5相对的位置设置宽度小于n型阴极层5的宽度的p-型阳极层3，在与p型阴极层6相对的位置设置宽度小于p型阴极层6的宽度的p-型阳极层3的结构，但并不限定于此。例如，也可以在与n型阴极层5相对的位置设置宽度与n型阴极层5的宽度相同的p-型阳极层3。也可以在与n型阴极层5相对的位置离散地设置多个p-型阳极层3。另外，也可以在与p型阴极层6相对的位置设置宽度与p型阴极层6的宽度相同的p-型阳极层3。也可以在与p型阴极层6相对的位置离散地设置多个p-型阳极层3。无论是哪个结构，均会获得上述效果。
<实施方式5>
本发明所涉及的实施方式5是将上述实施方式1～4所涉及的半导体装置应用于电力变换装置。本发明不限定于特定的电力变换装置，但下面作为实施方式5，对将本发明应用于三相逆变器的情况进行说明。
图5是表示本实施方式5所涉及的电力变换系统的结构的框图，在该电力变换系统中应用了电力变换装置。
图5所示的电力变换系统由电源100、电力变换装置200、负载300构成。电源100是直流电源，向电力变换装置200供给直流电力。电源100能够由各种电源构成，例如能够由直流系统、太阳能电池、蓄电池构成，也可以由与交流系统连接的整流电路、AC/DC变换器构成。另外，也可以由将从直流系统输出的直流电力变换为规定的电力的DC/DC变换器构成电源100。
电力变换装置200是连接于电源100与负载300之间的三相逆变器，将从电源100供给的直流电力变换为交流电力，将交流电力供给至负载300。电力变换装置200如图5所示，具有：主变换电路201，其将直流电力变换为交流电力而输出；控制电路203，其将对主变换电路201进行控制的控制信号输出至主变换电路201。
负载300是由从电力变换装置200供给的交流电力驱动的三相电动机。此外，负载300不限定于特定的用途，是搭载于各种电气设备的电动机，例如作为面向混合动力汽车、电动汽车、铁路车辆、电梯或空调设备的电动机而使用。
下面，对电力变换装置200的详细内容进行说明。主变换电路201具有开关元件和续流二极管(未图示)，通过开关元件进行通断，从而将从电源100供给的直流电力变换为交流电力，供给至负载300。主变换电路201的具体的电路结构存在各种结构，但本实施方式所涉及的主变换电路201是2电平的三相全桥电路，能够由6个开关元件和与各个开关元件反向并联的6个续流二极管构成。对主变换电路201的各续流二极管应用上述的实施方式1～4的任意者所涉及的半导体装置。6个开关元件两两串联而构成上下桥臂，各上下桥臂构成全桥电路的各相(U相、V相、W相)。并且，各上下桥臂的输出端子即主变换电路201的3个输出端子与负载300连接。
另外，主变换电路201具有驱动各开关元件的驱动电路(未图示)，驱动电路既可以内置于半导体模块202，也可以是独立于半导体模块202而具有驱动电路的结构。驱动电路生成对主变换电路201的开关元件进行驱动的驱动信号，供给至主变换电路201的开关元件的控制电极。具体而言，按照来自后述的控制电路203的控制信号，将使开关元件成为接通状态的驱动信号和使开关元件成为断开状态的驱动信号输出至各开关元件的控制电极。在将开关元件维持于接通状态的情况下，驱动信号是大于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(接通信号)，在将开关元件维持于断开状态的情况下，驱动信号成为小于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(断开信号)。
控制电路203以向负载300供给所期望的电力的方式对主变换电路201的开关元件进行控制。具体而言，基于应供给至负载300的电力，计算主变换电路201的各开关元件应成为接通状态的时间(接通时间)。例如，能够通过与应输出的电压相应地对开关元件的接通时间进行调制的PWM控制对主变换电路201进行控制。并且，以下述方式将控制指令(控制信号)输出至主变换电路201所具有的驱动电路，即，向在各时刻应成为接通状态的开关元件输出接通信号，向应成为断开状态的开关元件输出断开信号。驱动电路按照该控制信号，将接通信号或断开信号作为驱动信号输出至各开关元件的控制电极。
在本实施方式所涉及的电力变换装置中，将实施方式1～4所涉及的半导体模块用作主变换电路201的续流二极管，因此能够实现电气特性的提高。
在本实施方式中，对将本发明应用于2电平的三相逆变器的例子进行了说明，但本发明不限定于此，能够应用于各种电力变换装置。在本实施方式中，设为2电平的电力变换装置，但也可以是3电平、多电平的电力变换装置，在向单相负载供给电力的情况下，也可以将本发明应用于单相逆变器。另外，在向直流负载等供给电力的情况下，也能够将本发明应用于DC/DC变换器、AC/DC变换器。
另外，就应用了本发明的电力变换装置而言，不限定于上述的负载为电动机的情况，例如也能够用作放电加工机、激光加工机、或感应加热烹调器、非接触器供电系统的电源装置，并且，还能够用作太阳能发电系统、蓄电系统等的功率调节器。
此外，本发明在该发明的范围内能够对各实施方式自由地进行组合、或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (11)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
n型漂移层；
第一p型阳极层，其设置于所述n型漂移层的表面；
至少1个第二p型阳极层，其选择性地设置于所述第一p型阳极层的表面，包含施主杂质以及受主杂质，且与所述第一p型阳极层相比受主杂质浓度低；
n型缓冲层，其设置于所述n型漂移层的背面；以及
n型阴极层以及p型阴极层，它们以在俯视观察时彼此相邻的方式设置于所述n型缓冲层的表面，
所述n型阴极层的厚度大于或者等于所述p型阴极层的厚度，
所述第一p型阳极层的厚度大于或等于所述第二p型阳极层的厚度，
所述n型阴极层的施主杂质浓度大于或等于所述p型阴极层的受主杂质浓度，
所述第一p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的施主杂质浓度大于或等于所述n型漂移层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层设置于与所述n型阴极层相对的位置，
所述第二p型阳极层的宽度小于所述n型阴极层。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
设置有多个所述第二p型阳极层。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
反复设置所述第二p型阳极层、所述n型阴极层以及所述p型阴极层。
4.一种电力变换装置，其具有：
主变换电路，其具有权利要求1所述的半导体装置，所述主变换电路将被输入进来的电力进行变换而输出；以及
控制电路，其将对所述主变换电路进行控制的控制信号输出至所述主变换电路。
5.一种半导体装置，其特征在于，具有：
n型漂移层；
第一p型阳极层，其设置于所述n型漂移层的表面；
至少1个第二p型阳极层，其选择性地设置于所述第一p型阳极层的表面，包含施主杂质以及受主杂质，且与所述第一p型阳极层相比受主杂质浓度低；
n型缓冲层，其设置于所述n型漂移层的背面；以及
n型阴极层以及p型阴极层，它们以在俯视观察时彼此相邻的方式设置于所述n型缓冲层的表面，
所述n型阴极层的厚度大于或者等于所述p型阴极层的厚度，
所述第一p型阳极层的厚度大于或等于所述第二p型阳极层的厚度，
所述n型阴极层的施主杂质浓度大于或等于所述p型阴极层的受主杂质浓度，
所述第一p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的施主杂质浓度大于或等于所述n型漂移层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层设置于分别与所述n型阴极层以及所述p型阴极层相对的位置，
在与所述n型阴极层相对的位置设置的所述第二p型阳极层的宽度小于在与所述p型阴极层相对的位置设置的所述第二p型阳极层的宽度。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
设置有多个在与所述n型阴极层相对的位置设置的所述第二p型阳极层。
7.根据权利要求5或6所述的半导体装置，其特征在于，
反复设置所述第二p型阳极层、所述n型阴极层以及所述p型阴极层。
8.一种电力变换装置，其具有：
主变换电路，其具有权利要求5所述的半导体装置，所述主变换电路将被输入进来的电力进行变换而输出；以及
控制电路，其将对所述主变换电路进行控制的控制信号输出至所述主变换电路。
9.一种半导体装置，其特征在于，具有：
n型漂移层；
第一p型阳极层，其设置于所述n型漂移层的表面；
至少1个第二p型阳极层，其选择性地设置于所述第一p型阳极层的表面，包含施主杂质以及受主杂质，且与所述第一p型阳极层相比受主杂质浓度低；
n型缓冲层，其设置于所述n型漂移层的背面；以及
n型阴极层以及p型阴极层，它们以在俯视观察时彼此相邻的方式设置于所述n型缓冲层的表面，
所述n型阴极层的厚度大于或者等于所述p型阴极层的厚度，
所述第一p型阳极层的厚度大于或等于所述第二p型阳极层的厚度，
所述n型阴极层的施主杂质浓度大于或等于所述p型阴极层的受主杂质浓度，
所述第一p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的受主杂质浓度大于或等于所述第二p型阳极层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层的施主杂质浓度大于或等于所述n型漂移层的施主杂质浓度，
所述第二p型阳极层设置于分别与所述n型阴极层以及所述p型阴极层相对的位置，
在与所述n型阴极层相对的位置设置的所述第二p型阳极层的宽度小于所述n型阴极层的宽度，
在与所述p型阴极层相对的位置设置的所述第二p型阳极层的宽度小于所述p型阴极层的宽度。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
反复设置所述第二p型阳极层、所述n型阴极层以及所述p型阴极层。
11.一种电力变换装置，其具有：
主变换电路，其具有权利要求9所述的半导体装置，所述主变换电路将被输入进来的电力进行变换而输出；以及
控制电路，其将对所述主变换电路进行控制的控制信号输出至所述主变换电路。
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