CN202067793U - 高抗静电能力的肖特基二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是涉及一种高抗静电能力的肖特基二极管，主要是在一N+型掺杂层上形成有一N-型掺杂漂移层，该N-型掺杂漂移层具有一表面，并形成一凹入表面的护环，护环内为一P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层表面进一步形成一氧化层及一金属层，该金属层与N-型掺杂漂移层、P型掺杂区接触的部位构成肖特基接触；其中，P型掺杂区具有一低浓度下层及一高浓度上层，而使P型掺杂区的表面离子浓度高，以兼具降低正向导通压降及高抗静电能力等优点。
Description
技术领域
本实用新型是涉及一种肖特基二极管，尤指一种高抗静电能力的肖特基二极管。
背景技术
肖特基二极管是一种导通电压降较低、允许高速切换的二极管，主要是利用金属-半导体结作为肖特基势垒，以产生整流的效果，与一般二极管采用由半导体所构成的P-N结不同，而肖特基势垒的特性使得肖特基二极管的导通电压降较低，可以提高切换的速度。
如图3所示，揭示有已知肖特基二极管的构造剖面图，主要是在一N+型掺杂层80上形成有一N-型掺杂漂移层81，该N-型掺杂漂移层81上形成一凹入的护环82，并于护环82内形成一P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层81表面进一步形成一氧化层83及一金属层84，该金属层84与N-型掺杂漂移层81、P型掺杂区接触的部位是构成一肖特基势垒85；再者，前述N+型掺杂层80的底面形成有一金属层，以构成一底面电极86。
在前述构造中，由于N-型掺杂漂移层81中的自由电子能阶较金属层84中的自由电子能阶低，在没有偏压的情况下，N-型掺杂漂移层81的电子无法跃迁至高能阶的金属层84中，当施加顺向偏压时，N-型掺杂漂移层81中的自由电子获得能量而可跃迁到高能阶的金属层84以产生电流，由于金属层84中没有少数的载子，无法储存电荷，因此逆向恢复的时间很短；由上述可知肖特基二极管是利用金属与半导体结作为肖特基势垒，以产生整流的效果，和一般二极管中由半导体/半导体结产生的PN结不同，而利用肖特基势垒的特性使得肖特基二极管具有较低的导通电压降(一般PN结二极管的电压降为0.7-1.7伏特，肖特基二极管的电压降则为0.15-0.45伏特)，并可提高切换的速度。
又请参考图4所示，是肖特基二极管的IV特性曲线图，其揭示有正向导通电压与逆向崩溃电压分和电流的关系，由特性曲线可以看出：当电流I愈高，正向导通电压V也会跟提高，而正向导通电压提高势必影响肖特基二极管的特性及其 应用。另一方面，为避免电子产品遭受静电放电所损坏，肖特基二极管本身是否具备高抗静电能力，也是研发改良的重点之一。
发明内容
因此本实用新型主要目的在于提供一高抗静电能力且可降低正向导通压降的肖特基二极管，其通过改变肖特基二极管的结构，可提高肖特基二极管的抗静电能力，且可降低正向导通电压。
为达成前述目的采取的主要技术手段是使前述肖特基二极管包括：
一N+型掺杂层；
一N-型掺杂漂移层，形成在前述N+型掺杂层上，该N-型掺杂漂移层具有一表面，并形成一凹入表面的护环，护环内为一P型掺杂区，该P型掺杂区包括一低浓度下层及一高浓度上层；
一氧化层，是形成在前述N-型掺杂漂移层上；
一金属层，是形成于前述氧化层及N-型掺杂漂移层上，该金属层与N-型掺杂漂移层、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒；
前述肖特基二极管是使其P型掺杂区是由低浓度下层与高浓度上层所构成，而将提高P型掺杂区的表面离子浓度，利于大量离子注入，由此除可提高肖特基二极管的抗静电能力，根据实验结果显示，亦有助于进一步降低正向导通压降及提高逆向崩溃电压。
附图说明
图1是本实用新型第一较佳实施例的结构示意图。
图2是本实用新型第二较佳实施例的结构示意图。
图3是既有肖特基二极管又一结构示意图。
图4是既有肖特基二极管的特性曲线图。
具体实施方式
以下配合图式和本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。
关于本实用新型的第一较佳实施例，请参考图1所示，主要是在一N+型掺杂层10上形成有一N-型掺杂漂移层20，该N-型掺杂漂移层20具有一表面201，且 形成有一凹入于表面201的护环21，并由护环21圈出的区域为一主动区，又护环21内为一P型掺杂区；又N-型掺杂漂移层20的表面201进一步形成有一氧化层30，氧化层30部分地覆盖且接触护环21内的P型掺杂区；再者，N-型掺杂漂移层20及氧化层30上进一步形成一金属层40，该金属层40与N-型掺杂漂移层20、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒41。
必须特别说明的是：前述P型掺杂区是由一低浓度下层211及一高浓度上层212所组成，主要是在布植离子时，使接近护环21底部的掺杂层为低掺杂浓度，而构成前述的低浓度下层211，又使接近护环21上端的掺杂层为高掺杂浓度，以构成该高浓度上层212；在本实施例中，低浓度下层211呈U形状，并包覆于高浓度上层212的外侧，因此该高浓度上层212与低浓度下层211在空间上除有上下方向的关系外，也具备相对的内外侧关系。而上述高浓度上层212和低浓度下层211的表面都露出在N-型掺杂漂移层20的表面，由此，使P型掺杂区的表面离子浓度高，利于注入大量载子。
又请参考图2所示，是本实用新型第二较佳实施例，其基本构造与前一实施例大致相同，不同处在于：该N-型掺杂漂移层20在主动区内形成多数的第二P型掺杂区22，各个P型掺杂区22与前述P型掺杂区相同，分别由一低浓度下层221及一高浓度上层222所组成，由于在主动区内增加第二P型掺杂区22可提高P-N结，进而提高逆向崩溃电压。而该等第二P型掺杂区22分别由低浓度下层221及高浓度上层222所组成，可提高表面的离子浓度，利于多数载子注入；如此不仅可提高抗静电能力，也可降低正向导通压降。
以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高抗静电能力的肖特基二极管，其特征在于，包括：
一N+型掺杂层；
一N-型掺杂漂移层，形成在所述N+型掺杂层上，该N-型掺杂漂移层具有一表面，并形成一凹入表面的护环，护环内为一P型掺杂区，该P型掺杂区包括一低浓度下层及一高浓度上层；
一氧化层，是形成在所述N-型掺杂漂移层上；
一金属层，是形成于所述氧化层及N-型掺杂漂移层上，该金属层与N-型掺杂漂移层、P型掺杂区接触的部位构成一肖特基势垒。
2.根据权利要求1所述高抗静电能力的肖特基二极管，其特征在于，该P型掺杂区的低浓度下层是呈U形状，并包覆于高浓度上层的外侧，该低浓度下层与高浓度上层的表面露出于N-型掺杂漂移层的表面。
3.根据权利要求1或2所述高抗静电能力的肖特基二极管，其特征在于，该N-型掺杂漂移层由护环圈出的区域为一主动区，该主动区形成有多数的第二P型掺杂区，每一第二P型掺杂区分别包括一低浓度下层及一高浓度上层。
4.根据权利要求3所述高抗静电能力的肖特基二极管，其特征在于，该第二P型掺杂区的低浓度下层是呈U形状，并包覆于高浓度上层的外侧，该低浓度下层与高浓度上层的表面露出于N-型掺杂漂移层的表面。
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Publications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104425574A (zh) * | 2013-08-28 | 2015-03-18 | 三菱电机株式会社 | 碳化硅半导体装置 |
| CN105552119A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-04 | 扬州国宇电子有限公司 | 平面肖特基势垒二极管 |
| CN112289867A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种大功率高压肖特基势垒二极管 |
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2011
- 2011-03-11 CN CN2011200630421U patent/CN202067793U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104425574B (zh) * | 2013-08-28 | 2018-09-11 | 三菱电机株式会社 | 碳化硅半导体装置 |
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