CN209561416U - 双有源区型快速整流二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及双有源区型快速整流二极管，硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm，上设有两个相同大小的有源区，每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，所述N型硅衬底上有2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型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。本实用新型在小尺寸的硅晶片上设置两个有源区，两个有源区共用阴极，每个有源区各自形成一个PN结及两个环形结构，形成的二极管结构反向恢复时间短，开关特性好，适用于照明用交换式电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及双有源区型快速整流二极管。
背景技术
开关电源用的整流二极管要求开关特性好、反向恢复时间，尤其对于交换式电源的整流二极管，需选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管或选择快恢复二极管。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双有源区型快速整流二极管。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种双有源区型快速整流二极管，硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm，上设有两个相同大小的有源区，每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，所述N型硅衬底上有2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型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。
作为本实用新型的进一步改进，所述每个有源区尺寸为965μm×2210μm，两个有源区平行均匀排布。
作为本实用新型的进一步改进，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。
作为本实用新型的进一步改进，所述二极管硅晶片厚度为250±15μm，高掺杂P型硅基区深度为60μm，所述高掺杂N型硅发射区深度为12μm。
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30Ω·cm。
作为本实用新型的进一步改进，所述环形结构曲率为250μm，外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm，内环硅基环宽度15μm。进一步的，所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。
作为本实用新型的进一步改进，低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极；所述两个有源区共阴极。进一步的，电极外设有保护膜。
作为本实用新型的进一步改进，所述阳极金属Al的厚度为4μm，所述阴极金属Ag的厚度为0.78μm。
本实用新型在小尺寸的硅晶片上设置两个有源区，两个有源区共用阴极，每个有源区各自形成一个PN结及两个环形结构，形成的二极管结构反向恢复时间短，开关特性好，适用于照明用交换式电源。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的芯片结构示意图；
图2为本实用新型实施例1的一个有源区环形结构示意图；
图中数字单位为μm。
具体实施方式
如图1、图2所示的双有源区型快速整流二极管，硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm，厚度为250±15μm，上设有两个相同大小，尺寸为965μm×2210μm的有源区，两个有源区平行均匀排布。每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底1上设有高掺杂P型硅基区2，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底1呈圆角长方体状，电阻率为30Ω·cm，N型硅衬底上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区31，高掺杂P型硅基区2和外环高掺杂N型硅发射区31中间有一个高掺杂P型硅基环32。高掺杂P型硅基区深度为60μm，高掺杂N型硅发射区深度为12μm。
N型硅衬底1、高掺杂P型硅基区2、高掺杂P型硅基环32和高掺杂N型硅发射区31上有碳纳米管CNT层4。
环形结构曲率为250μm，外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm，内环硅基环宽度15μm。所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。
低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极5，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极6；两个有源区共阴极6。电极外设有保护膜7。阳极金属Al的厚度为4μm，所述阴极金属Ag的厚度为0.78μm。
本实施例的双有源区型快速整流二极管反向击穿电压BVR=600V，正向电流IF=16A（2×8A），反向恢复时间trr=30ns，操作和贮存温度范围-55~+150℃。
Claims (10)
1.一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm，上设有两个相同大小的有源区，每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，所述N型硅衬底上有2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型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。
2.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述每个有源区尺寸为965μm×2210μm，两个有源区平行均匀排布。
3.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，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。
4.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述硅晶片厚度为250±15μm，高掺杂P型硅基区深度为60μm，所述高掺杂N型硅发射区深度为12μm。
5.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为30Ω·cm。
6.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述环形结构曲率为250μm，外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm，内环硅基环宽度15μm。
7.根据权利要求6所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。
8.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极；所述两个有源区共阴极。
9.根据权利要求8所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，电极外设有保护膜。
10.根据权利要求8所述的一种双有源区型快速整流二极管，其特征在于，所述金属Al的厚度为4μm，所述金属Ag的厚度为0.78μm。
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