JPS6229176A - 整流素子 - Google Patents
整流素子Info
- Publication number
- JPS6229176A JPS6229176A JP60167088A JP16708885A JPS6229176A JP S6229176 A JPS6229176 A JP S6229176A JP 60167088 A JP60167088 A JP 60167088A JP 16708885 A JP16708885 A JP 16708885A JP S6229176 A JPS6229176 A JP S6229176A
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- Japan
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- short
- electrode
- region
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- rectifying
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Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、１−Ｖ特性の設計が容易な整流素子に関する
。
。
整流素子としてのｐｎ接合のダイオードは、第４図に示
すように、高濃度のｎ型の半導体基板工の上面に形成し
た中濃度のｎ型のエピタキシャル成長層２の上面にｐ型
の不純物を拡散した高濃度の領域３を形成して、その上
面に金属電極４を形成して、領域３とオーミック接触さ
せている。なお、他方の電極は基板１の裏面に形成（図
示せず）している。
すように、高濃度のｎ型の半導体基板工の上面に形成し
た中濃度のｎ型のエピタキシャル成長層２の上面にｐ型
の不純物を拡散した高濃度の領域３を形成して、その上
面に金属電極４を形成して、領域３とオーミック接触さ
せている。なお、他方の電極は基板１の裏面に形成（図
示せず）している。
ところが、この構造のダイオードは、順方向の立上り電
圧が不純物濃度によってほぼ決まってしまうので、その
電圧を大きく変化させた設計を行うことができず、検波
効率やその他について大きな制約を受けていた。
圧が不純物濃度によってほぼ決まってしまうので、その
電圧を大きく変化させた設計を行うことができず、検波
効率やその他について大きな制約を受けていた。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は
、立上り電圧を自由に設定できるようにして、使用条件
に合った整流素子を提供することである。
、立上り電圧を自由に設定できるようにして、使用条件
に合った整流素子を提供することである。
このために本発明の整流素子は、整流作用を呈する界面
の側路を構成するように短絡領域を形成して、該側路に
おける整流作用を低下乃至無（せしめている。
の側路を構成するように短絡領域を形成して、該側路に
おける整流作用を低下乃至無（せしめている。
以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例のｐｎ接合ダイオードを示すものである。なお
、第４図におけるものと同一のものには同一の符号を附
した。本実施例では、第４図における高濃度のｐ型の不
純物拡散領域３の位置に相当する位置に、所定の間隔ｄ
で高濃度のｐ型の不純物領域５を複数形成し、その領域
５の相互間（間隔ｄの場所）の電極４側に高濃度のｎ型
の不純物の拡散による短絡領域６を形成し、エピタキシ
ャル成長層２と電極４とが、その短絡領域６において短
絡されるようにしている。なお、短絡領域６は金属を掻
４に対して、領域５と同様にオーミック接触している。
一実施例のｐｎ接合ダイオードを示すものである。なお
、第４図におけるものと同一のものには同一の符号を附
した。本実施例では、第４図における高濃度のｐ型の不
純物拡散領域３の位置に相当する位置に、所定の間隔ｄ
で高濃度のｐ型の不純物領域５を複数形成し、その領域
５の相互間（間隔ｄの場所）の電極４側に高濃度のｎ型
の不純物の拡散による短絡領域６を形成し、エピタキシ
ャル成長層２と電極４とが、その短絡領域６において短
絡されるようにしている。なお、短絡領域６は金属を掻
４に対して、領域５と同様にオーミック接触している。
この構造においては、領域５と層２との界面において整
流作用が呈され、その側路を構成する短絡領域６は整流
作用を呈さない。
流作用が呈され、その側路を構成する短絡領域６は整流
作用を呈さない。
ここで、領域２の不純物濃度をＮｄ、領域５の高濃度ｐ
型不純物層と領域２との低濃度ｎ型層とのビルトイン電
圧をＶ ｂ ｔ ｓ領域５と領域２とのｐ゛ｎｎ接合加
される外部バイアスをＶａとすれば、電圧ＶｂｔとＶａ
による領域Ｚ中の空乏層の拡がりは、次式で近似的に表
される。
型不純物層と領域２との低濃度ｎ型層とのビルトイン電
圧をＶ ｂ ｔ ｓ領域５と領域２とのｐ゛ｎｎ接合加
される外部バイアスをＶａとすれば、電圧ＶｂｔとＶａ
による領域Ｚ中の空乏層の拡がりは、次式で近似的に表
される。
ここで、Ｖｂｉ＞Ｖａであり、また、ε。は真空の誘電
率、εは領域２の比誘電率、ｑは電子の電荷であり、Ｖ
ａはｐ“側を正として表したものである。
率、εは領域２の比誘電率、ｑは電子の電荷であり、Ｖ
ａはｐ“側を正として表したものである。
従って、短絡領域６の寸法ｄと比較して、ならば電流は
殆ど流れず（Ｖｂｉ＞Ｖａ） 、Ｖａを増していき、 になると、領域６を通って電流が急激に流れ始める。
殆ど流れず（Ｖｂｉ＞Ｖａ） 、Ｖａを増していき、 になると、領域６を通って電流が急激に流れ始める。
ここで、Ｖａ＝Ｖいのとき、空乏層の拡がりと領域６の
寸法ｄの半分とが等しければ、となる。また、ビルトイ
ン電圧Ｖｂｉは１次式で近似的に表されることは衆知で
ある。
寸法ｄの半分とが等しければ、となる。また、ビルトイ
ン電圧Ｖｂｉは１次式で近似的に表されることは衆知で
ある。
ｑ ｎ五
ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、Ｒ４は領
域２及び領域５の真性キャリア濃度である。
域２及び領域５の真性キャリア濃度である。
即ち、（ｄ−Ｎｄ””）が小さいと立上り電圧Ｖｔｈは
大きくなり、その値が逆に大きくなるようにして電圧Ｖ
いをほぼ零ボルトの電圧まで小さくなるよう設計するこ
とができる（第２図参照）。
大きくなり、その値が逆に大きくなるようにして電圧Ｖ
いをほぼ零ボルトの電圧まで小さくなるよう設計するこ
とができる（第２図参照）。
よって、立上り電圧を所望の値に設定することができる
ので、検波効率を向上させることもできる。なお、第１
図における導電型の極性は反対にすることもできること
は勿論である。
ので、検波効率を向上させることもできる。なお、第１
図における導電型の極性は反対にすることもできること
は勿論である。
第３図は別の実施例を示すもので、ショットキバリアダ
イオードに適用した例を示すものである。
イオードに適用した例を示すものである。
１１は高濃度のｎ型の半導体基板、１２は中濃度のｎ型
のエピタキシャル成長層、１３はエピタキシャル成長層
１２における界面にシａフトキバリアを形成させる金属
電極、１４はそのショットキバリア部分を短絡させるべ
く側路を形成する高濃度のｎ型の短絡領域である。
のエピタキシャル成長層、１３はエピタキシャル成長層
１２における界面にシａフトキバリアを形成させる金属
電極、１４はそのショットキバリア部分を短絡させるべ
く側路を形成する高濃度のｎ型の短絡領域である。
ショットキバリアダイオードは、金属と半導体との接触
により半導体表面に形成されるバリアを利用したダイオ
ードであるが、このダイオードにおいても整流特性を劣
化乃至消滅させる高濃度のｎ型半導体を金属にオーミッ
ク接触させて短絡させることにより、その短絡領域１４
の寸法設定やバリア高さの如何によって、上記ｐｎ接合
のダイオードと同様に、立上り電圧を設定することがで
きる。
により半導体表面に形成されるバリアを利用したダイオ
ードであるが、このダイオードにおいても整流特性を劣
化乃至消滅させる高濃度のｎ型半導体を金属にオーミッ
ク接触させて短絡させることにより、その短絡領域１４
の寸法設定やバリア高さの如何によって、上記ｐｎ接合
のダイオードと同様に、立上り電圧を設定することがで
きる。
〔発明の効果〕
以上から本発明によれば、立上り電圧を所望の値に設定
することができ、よって使用条件に合った特性を設計す
ることができ、高効率のスイソング素子や検波能率の向
上を図ることができる。
することができ、よって使用条件に合った特性を設計す
ることができ、高効率のスイソング素子や検波能率の向
上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例の整流素子の構造を示す断面
図、第２図は整流素子の電圧−電流特性図、第３図は別
の実施例の整流素子の構造を示す断面図、第４図は従来
の整流素子の構造を示す断面図である。
図、第２図は整流素子の電圧−電流特性図、第３図は別
の実施例の整流素子の構造を示す断面図、第４図は従来
の整流素子の構造を示す断面図である。
Claims (3)
- （１）、整流作用を呈する界面の側路を構成するように
短絡領域を形成して、該側路における整流作用を低下乃
至無くせしめたことを特徴とする整流素子。 - （２）、ｐｎ接合形式の整流素子において、一方の電極
に第一の導電型の半導体領域と第二の導電型の半導体領
域をオーミック接触し、上記第一或いは第二の導電型の
一方の導電型の周囲が他方の導電型の半導体領域で囲ま
れるようにし、該他方の導電型の半導体領域の上記電極
側が上記短絡領域を形成するようにしたこと特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の整流素子。 - （３）、ショットキバリアダイオード形式の整流素子に
おいて、一方の電極にオーミック接触する高不純物濃度
の半導体領域の周囲を、該電極に接してショットキバリ
アを形成する低不純物濃度の半導体領域が囲むようにし
、上記高不純物濃度の半導体領域が上記短絡領域を形成
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の整流素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167088A JPS6229176A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 整流素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167088A JPS6229176A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 整流素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229176A true JPS6229176A (ja) | 1987-02-07 |
Family
ID=15843191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60167088A Pending JPS6229176A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 整流素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229176A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541429A (ja) * | 2005-05-04 | 2008-11-20 | ザ・ボーイング・カンパニー | アイソタイプヘテロ接合ダイオードを有する太陽電池アレイ |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP60167088A patent/JPS6229176A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008541429A (ja) * | 2005-05-04 | 2008-11-20 | ザ・ボーイング・カンパニー | アイソタイプヘテロ接合ダイオードを有する太陽電池アレイ |
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