[实用新型]台面型双向触发二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件，特别是一种台面型双向触发二极管。

背景技术

台面型二极管是二极管的一种，因为在制作过程中，只保留PN结及其必要的部分，腐蚀掉不必要的部分，其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。

双向触发二极管（DIAC）是一种对称性的半导体器件。传统的台面型双向触发二极管芯片普遍采用三层对称工艺设计，如图1所示，该工艺对硅基片11厚度要求严格，为满足双结特性，其厚度必须小于150μm，两PN结13和15间距很窄（约40μm），经双面腐蚀形成双台面后硅基片11腐蚀槽间距更窄，制程损耗较高且操作困难。 

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出台面型双向触发二极管，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对硅基片厚度无要求、制程损耗低且可靠性高的五层结构的双向触发二极管。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案如下：

台面型双向触发二极管，包括硅基片，在硅基片的上表面设有第一扩散层，在硅基片的下表面设有第二扩散层；在第一扩散层上设有第三扩散层，在第二扩散层上设有第四扩散层，第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层依次排列形成对称性的导电结构。其中，第一扩散层和硅基片之间设有第一PN结，第二扩散层和硅基片之间设有第二PN结，第三扩散层和第一扩散层之间设有第三PN结，第四扩散层和第二扩散层之间设有第四PN结；上述第一PN结、第二PN结、第三PN结和第四PN结均为平面结。

台面型双向触发二极管上下表面各形成一个凸台，第一PN结、第二PN结、第三PN结和第四PN结均暴露在凸台四周侧壁上，凸台四周侧壁上覆盖有钝化层。

上述二极管的上下两个表面均沉积有金属导电层。

第一PN结与第三PN结之间的距离等于第二PN结与第四PN结之间的距离，均为2～20微米。

第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为N++/P+/N/P+/N++。

或者，第三扩散层、第一扩散层、硅基片、第二扩散层和第四扩散层对称性导电结构为P++/N+/P/N+/P++。

台面型双向触发二极管工作原理：当所述二极管上下表面间加正向电压U时，第二PN结和第三PN结正偏，第一PN结和第四PN结反偏，压降几乎全部降落在第一PN结和第四PN结上，当电压U大于第一PN结和第四PN结的雪崩击穿电压之和U_BO时，出现电流增加、电压减小的负阻现象；同理，当所述二极管上下表面间加反向电压U′时，第二PN结和第三PN结反偏，第一PN结和第四PN结正偏，其导通过程与上下表面加正向电压时完全对称。

本实用新型所述的二极管只需通过调节几个PN结的间距以及各个扩散层的浓度即可满足所需特性，对硅基片厚度无任何要求，解决了对硅基片厚度要求严格且制程损耗大的问题，而且便于操作。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

附图说明

图1是现有技术中的双向触发二极管芯片结构示意图；

图2为本实用新型新型台面型双向触发二极管立体图；

图3是本实用新型N++/P+/N/P+/N++型台面型双向触发二极管结构示意图；

图4是本实用新型P++/N+/P/N+/P++型台面型双向触发二极管结构示意图。

标号说明：

现有技术（图1）：硅基片11、PN结13、PN结15；

硅基片21；凸台22；凸台侧壁221；

第一扩散层23；第二扩散层24；第三扩散层25；第四扩散层26；第一PN结27；第二PN结28；第三PN结29；第四PN结30；金属导电层31；钝化层32。

具体实施方式

如图2-3所示，台面型双向触发二极管，包括硅基片21，在硅基片21的上表面设有第一扩散层23，在硅基片21的下表面设有第二扩散层24；在第一扩散层23上设有第三扩散层25，在第二扩散层24上设有第四扩散层26，第三扩散层25、第一扩散层23、硅基片21、第二扩散层24和第四扩散层26依次排列形成对称性的导电结构。其中，第一扩散层23和硅基片21之间设有第一PN结27，第二扩散层24和硅基片21之间设有第二PN结28，第三扩散层25和第一扩散层23之间设有第三PN结29，第四扩散层26和第二扩散层24之间设有第四PN结30；上述第一PN结27、第二PN结28、第三PN结29和第四PN结30均为平面结。