TWM410989U - Low forward ON voltage drop Schottky diode - Google Patents

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TWM410989U
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Jun-Yan Tong
kai-ying Wang
jia-ling Lv
guo-xian Wu
kun-xian Chen
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Pynmax Technology Co Ltd
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Description

五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種蕭特基二極體，尤指一種低正向導 通壓降的蕭特基二極體。 【先前技術】 如圖6所示，係既有蕭特基二極體的構造剖面圖，主 要係在一 N +型摻雜層80上形成有一 ν·型摻雜漂移層81， 該N型摻雜漂移層81上形成一凹入的護環82，並於護環 82内形成一 p型摻雜區；又N-型摻雜漂移層81表面進一 步形成一氧化層83及一金屬層84，該金屬層84與N-型 摻雜漂移層81、P型摻雜區接觸的部位係構成一蕭特基障 壁85;再者，前述N +型摻雜層8〇的底面形成有一金屬層 ’以構成一底面電極86。 在前述構造中’由於N·型摻雜漂移層81中的自由電 子能階較金屬層84中的自由電子能階低，在沒有偏麼的 情況下，N_型摻雜漂移層81的電子無法通過蕭特基障壁 85躍遷至高能階的金屬層84中，當施加順向偏壓時，Ν· 型摻雜漂移層81中的自由電子獲得能量而可躍遷到高能 階的金屬層84以產生電流，由於金屬層84中沒有少數的 載子，無法儲存電荷，因此逆向恢復的時間很短；由上述 可知蕭特基二極體是利用金屬與半導體接面作為蕭特基障 壁，以產生整流的效果，和一般二極體中由半導體/半導體 接面產生的PN接面不同’而利用蕭特基障壁的特性使得 M410989 蕭特基二極體具有較低的導通電壓降（一般PN接面二極體 的電壓降為0.7~1.7伏特，蕭特基二極體的電壓降則為 〇·15〜0.45伏），並可提高切換的速度。 又請參閱圖7所示，係蕭特基二極體的ιν特性曲線 圖’其揭示有正向導通電壓與逆向崩潰電壓分和電流的關 係’由特性曲線可以看出：當電流I愈高，正向導通電壓 V也會跟提高，而正向導通電壓提高勢必影響蕭特基二極 趙的特性及其應用。而根據實驗結果，蕭特基二極體的正 向導通電壓與其蕭特基障壁85下方的NT型摻雜漂移層81 厚度D存在一正比關係’ 型摻雜漂移層81厚度D愈大 ’正向導通電壓愈大，反之，Ν·型摻雜漂移層81厚度D 小，則正向導通電壓將相對降低。 【新型内容】 因此本創作主要目的在於提供一低正向導通壓降的蕭 特基二極體，其通過改變蕭特基二極體的結構，可降低蕭 特基二極趙的正向導通壓降，且不會改變逆向崩潰電壓。 為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述蕭特基 二極體包括： 一 Ν +型摻雜層； 一 Ν'型摻雜漂移層，形成在前述Ν +型摻雜層上，該 Ν型摻雜漂移層具有一第一表面並形成一凹入第一表面 的護環，護環内為—ρ型摻雜區； 一氧化層，係形成在前述Ν-型摻雜漂移層上： 一金屬層’係形成於前述氧化層及Ν·型摻雜漂移層上 M410989 ，該金屬層與Ν·型摻雜漂移層、p型摻雜區接觸的部位構 成一蕭特基障壁，該蕭特基障壁是位於Ν·型摻雜漂移層的 第一表面以下； 利用前述構造之蕭特基二極體的蕭特基障壁高度低於 N型摻雜漂移層的第一表面，藉此縮小蕭特基障壁下方的 N型摻雜漂移層厚度，從而可降低蕭特基二極體的正向導 通壓降》 【實施方式】 關於本創作的第一較佳實施例，請參閱圖1所示，主 要係在一 N +型摻雜層1〇上形成有一 N-型摻雜漂移層2〇, 該N型摻雜漂移層20具有一第一表面201，且形成有一 凹入於第一表面2〇1的護環21，該護環21内為一 p型摻 雜區；又N·型摻雜漂移層20的第一表面201進一步形成 有一氧化層30，氧化層30部分地覆蓋且接觸護環21内 的13型摻雜區；再者，N —型摻雜漂移層20及氧化層30上 進—步形成一金屬層40，該金屬層40與N_型摻雜漂移層 2G、P型摻雜區接觸的部位構成一蕭特基障壁41 ; 而本創作的主要特徵是令該蕭特基障壁41位於N_型 推雜漂移層20的第一表面201以下，藉以縮小蕭特基障 壁41下方的N·型摻雜漂移層20厚度，完成前述結構的一 種可行方式係如以下所述： 請參閱圖2所示，在形成前述金屬層40之前，先對 N'型摻雜漂移層20在護環21内側的區域進行蝕刻，使N· 型摻雜漂移層20在護環21内側形成一低於第一表面201 5 M410989 的第二表面202，意即Ν·型摻雜漂移層20在第一表面 201處的厚度d1大於在第二表面202處的厚度们，接著 在N_型摻雜漂移層20的第一 '第二表面201、2〇2及p 型摻雜區、氧化層30上形成該金屬層40，該金屬層4〇 與Ν'型播雜漂移層20第二表面2〇2、p型摻雜區接觸的 部位構成蕭特基接觸，並將形成蕭特基障壁41 ^在本實施 例中’針對N·型摻雜漂移層20在護環21内側的第—表面 201進行钱刻的區域並不包括護環21内的p型捧雜區， 但基於方便實施的目的’亦可連同護環21内p型捧雜區 的局部一併向下蝕刻（如圖3所示）。 儘管本創作係透過縮減蕭特基障壁41下方的N_型換 雜漂移層20厚度，以降低正向導通壓降，但仍可確保逆 向崩潰電壓不受影響，請參閱圖4為—般蕭特基二極體的 不意結構，其在逆向恢復時，N-型摻雜漂移層會在p型摻 雜區及蕭特基障壁下方的形成-類⑽p⑽純及蕭特基 障壁下輪廓形狀的電場e，當本創作將蕭特基障壁的高度 下移後，前述電場e的底部也會向下移，基於確保逆向崩 潰電壓不變的前提，前述N·型摻雜漂移層2〇第一表面 2〇1向下钱刻的深度，是以其電場e底部不超過n +型播雜 層為原則。 又如圊5所示，係本創作與既有蕭特基二極體分別實 驗取得的特性曲線圖，由特性曲線可以看丨，在相同電流 值的條件下，本創作的正向導_降々、於既有蕭特基 二極體的正向導通電壓降V2。 M410989 【圖式簡單說明】 圖1係本創作第一較佳實施例之結構示意圖。 圖2係本創作第一較佳實施例之局部結構示意圖。 圖3係本創作第二較佳實施例之局部結構示意圖。 圖4係既有蕭特基二極體的一結構示意圖。 圖5係本創作之特性曲線圖。 圖6係既有蕭特基二極體又一結構示意圖。 圖7係既有蕭特基二極體的特性曲線圖。
【主要元件符號說明】 10 N +型摻雜層 201第一表面 21 護環 30氧化層 41蕭特基障壁 80 N +型摻雜層 82護環 84金屑層 86底面電極 20 NT型摻雜漂移層 202第二表面 40金屬層 81 N_型摻雜漂移層 83氧化層 85蕭特基障壁

Claims (1)

  1. M410989 六、申請專利範圍： 1_ 一種低正向導通麼降的蕭特基二極體包括： 一 N +型摻雜層； 一 N·型摻雜漂移層，形成在前述n +型摻雜層上該 N-型摻雜漂移層具有一第—表面，並形成一凹入第一表面 的護環，護環内為一 p型摻雜區； 一氧化層，係形成在前述N-型摻雜漂移層上； 一金屬層，係形成於前述氧化層及N·型摻雜漂移層上 該金屬層與N型摻雜漂移層、p型摻雜區接觸的部位構 成-蕭特基障壁，該蕭特基障壁是位& N_型摻雜漂移層的 第一表面以下。 2_如申凊專利範圍第1項所述低正向導通壓降的蕭特 基極截該N型摻雜漂移層是在形成金屬層之前，對護 環内側的區域進行蝕刻’使N·型摻雜漂移層在護環内侧形 成低於第一表面的第二表面，其#刻區域不包肖p型播 雜區。 3_如申請專利範圍第1項所述低正向導通壓降的蕭 特基二極體’該N-型摻雜漂移層是在形成金屬層之前，對 si環内側的區域進行蝕刻，I Ν·型摻雜漂移層在護環内側 形成I於第一表面的第二表面，其蝕刻區域包括P型摻 雜區内側的局部。 七、圖式：（如次頁)
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