CN212323006U - 一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构 - Google Patents
一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，属于半导体功率器件技术领域。包括集电极，所述集电极的上方设置有p型缓冲区，所述p型缓冲区的上方设置有n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的上方设置有n基极，所述n基极的内部设置有p型块，所述n基极的内部上方一侧设置有p+基极，所述p+基极的内部设置有n发射极，所述n基极的顶部由内至外依次设置有门极和发射极，本发明通过在n基极内设置p型块，p型块起到阻挡空穴的作用，增强了电导调制效应，降低导通电阻及正向压降，降低功耗，同时设置n+型缓冲区降低了快恢复二极管芯片的电子漂移区域，实现了更快的反向恢复实际并降低Qrr。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体功率器件技术领域，具体而言，涉及一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构。
背景技术
快恢复二极管是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压(耐压值)较高，目前快恢复二极管结构的优化也主要围绕着降低功耗和减小电子漂移区域两个方面，实现了更快的反向恢复实际并降低Qrr，针对这些问题，目前已经提出了如掺杂，减小反向恢复电荷等方法。但掺杂会破坏电荷平衡，辐照对器件使用寿命有较大的影响。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本发明实施例提供了一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，通过设置n+型缓冲区和在n基极内增加p型块，降低导通电阻及正向压降，降低功耗，同时能有效的降低快恢复二极管芯片的电子漂移区域，实现了更快的反向恢复实际并降低Qrr。
本实用新型是这样实现的：
一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，包括。
集电极，所述集电极的上方设置有p型缓冲区，所述p型缓冲区的上方设置有n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的上方设置有n基极，所述n基极的内部设置有p型块，所述n基极的内部上方一侧设置有p+基极，所述p+基极的内部设置有n发射极，所述n基极的顶部由内至外依次设置有门极和发射极。
在本实用新型的一种实施例中，所述p型块的数量为多个且均匀分布于所述n基极的内部。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，通过在n基极内设置p型块，p型块起到阻挡空穴的作用，增强了电导调制效应，降低导通电阻及正向压降，降低功耗，同时设置n+型缓冲区降低了快恢复二极管芯片的电子漂移区域，实现了更快的反向恢复实际并降低Qrr。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例公开的超薄场截止快速恢复二极管芯片结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种超薄场截止快速恢复二极管芯片制作步骤流程示意图。
图中：1-集电极，2-p型缓冲区，3-n+型缓冲区，4-n基极，5-p型块，6-p+基极，7-n发射极，8-门极，9-发射极。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，包括。
参照附图1所示，一种超薄场截止快速恢复二极管芯片，其包括集电极1，所述集电极1的上方设置有p型缓冲区2，所述p型缓冲区2的上方设置有n+型缓冲区3，所述n+型缓冲区3的上方设置有n基极4，所述n基极4的内部设置有p型块5，所述p型块5的数量为多个且均匀分布于所述n基极4的内部，所述n基极4的内部上方一侧设置有p+基极6，所述p+基极6的内部设置有n发射极7，所述n基极4的顶部由内至外依次设置有门极8和发射极9。
参照附图1-2所示，在本实施例中，一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构制作步骤包括：
S1，预处理，选择硅片作为衬底材料，对衬底材料的表面进行化学清洗；
S2，外延处理，在衬底表面生长p型缓冲区2；在p型缓冲区2的表面生长n+型缓冲区3；在n+型缓冲区3的表面生长n基极4；
S3，p型块5形成，通过离子注入法在n基极4的内部设置p型块5，用于阻挡阻挡空穴，增强了电导调制效应；
S4，设置p+基极6，通过离子注入法在n基极4的顶部一侧设置p+基极6；
S5，设置n发射极7，通过离子注入法在p+基极6的顶部一侧设置n发射极7；
S6，退火，在900℃温度下，氮气气氛保护中退火60分钟；
S7，设置门极8，通过化学气相淀积法在n基极4的顶部生成门极8；
S8，生成发射极9，在n基极4的顶部采用溅射金属，在顶部形成发射极9；
S9，生成集电极1，通过机械减薄处理去掉衬底，在p型缓冲区2的表面采用溅射金属，在表面形成集电极1。
具体的，选择衬底材料，对衬底材料的表面进行化学清洗，在衬底表面生长p型缓冲区2，在p型缓冲区2的表面生长n+型缓冲区3，在n+型缓冲区3的表面生长n基极4，通过离子注入法在n基极4的内部设置p型块5，通过离子注入法在n基极4的顶部一侧设置p+基极6，通过离子注入法在p+基极6的顶部一侧设置n发射极7，在900℃温度下，氮气气氛保护中退火60分钟，通过化学气相淀积法在n基极4的顶部生成门极8，在n基极4的顶部采用溅射金属，在顶部形成发射极9，通过机械减薄处理去掉衬底，在p型缓冲区2的表面采用溅射金属，在表面形成集电极1，通过在n基极4内设置p型块5，p型块5起到阻挡空穴的作用，增强了电导调制效应，降低导通电阻及正向压降，降低功耗，同时设置n+型缓冲区3降低了快恢复二极管芯片的电子漂移区域，实现了更快的反向恢复实际并降低Qrr。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，其特征在于，包括：集电极(1)，所述集电极(1)的上方设置有p型缓冲区(2)，所述p型缓冲区(2)的上方设置有n+型缓冲区(3)，所述n+型缓冲区(3)的上方设置有n基极(4)，所述n基极(4)的内部设置有p型块(5)，所述n基极(4)的内部上方一侧设置有p+基极(6)，所述p+基极(6)的内部设置有n发射极(7)，所述n基极(4)的顶部由内至外依次设置有门极(8)和发射极(9)。
2.根据权利要求1所述的一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构，其特征在于，所述p型块(5)的数量为多个且均匀分布于所述n基极(4)的内部。
Priority Applications (1)
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| CN202021705545.XU CN212323006U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构 |
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Publications (1)
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| CN212323006U true CN212323006U (zh) | 2021-01-08 |
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| CN202021705545.XU Active CN212323006U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种超薄场截止快速恢复二极管芯片结构 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-08-17 CN CN202021705545.XU patent/CN212323006U/zh active Active
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