[实用新型]NPN型功率晶体管

说明书

技术领域

本实用新型涉及双极型功率晶体管，特别涉及NPN型晶体管。

背景技术

图3是普通NPN型器件局部结构的俯视图，图4是普通NPN型器件局部结构的剖面图，图中1为发射区，2为基区，3为集电区，4为发射结，5为集电结。

困扰双极型功率晶体管设计的3个最主要的问题是：发射极去偏置、热击穿和二次击穿。这三个问题都是由功率晶体管中典型的高电流和高功耗引起的。

发射极去偏置是指双极型功率晶体管中可能发生的不均匀的电流分布，这是由于外基区、反射区及各自连线上的电压引起的。双极型晶体管的高跨导使得这些器件对于反射结偏压的变化非常敏感。基极或反射极引线上很小的压降就会从根本上导致流过晶体管的电流重新分布，因此晶体管的某些部分可能只有很小的或者没有电流通过，而其它部分却要承载超过设计额定值的电流。晶体管的这些过载部分很容易发生热击穿和二次击穿。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高反压，暗电流小的NPN型功率晶体管。

NPN型功率晶体管，在正方形的第一高掺杂N型硅（N⁺⁺）的基底上设有低掺杂N型硅（N^—）集电区，集电区的中心区域设有正方形的P型硅的基区，基区的外围、与基区横向相隔一段距离，设有环形的P型硅的场限环，基区上设有第二高掺杂N型硅（N⁺）的发射区，所述集电区的周边设有第二高掺杂N型硅（N⁺）的沟道截止环，所述集电区、发射区和基区的上表面设有绝缘层，所述发射区的绝缘层上设有窄于发射区宽度的发射区接触孔，在所述发射区的两侧的基区的绝缘层上设有基区接触孔，所述发射区接触孔和发射区电极连接，所述基区接触孔和基极电极连接，所述场限环上设有场板，所述基底的底面设有钒镍银或钒镍金合金层，合金层和集电极电极连接。

本实用新型采用高掺杂的N型硅（N⁺⁺）的基底获得高增益电流，采用少数载流子的场限环形成反偏结提前收集引起闩锁的注入少数载流子，减少暗电流，采用多数载流子的沟道截止环减少局部多数载流子产生的压降，场限环、沟道截止环和场板共同作用，获得高反压。宽发射区窄接触孔晶体管具有好的热击穿和频率响应性能，并具有极好的二次击穿性能。

作为本实用新型的进一步改进，所述发射区为若干个方形或圆形发射区单元组成的阵列，所述发射区接触孔和基区接触孔为方形孔，所述发射区的接触孔设置在周边四个基极接触孔的十字交叉中心。十字型分布的窄接触孔晶体管，增加更多的发射极限流，具有极好的热击穿和版图紧凑度。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的实施例1的结构示意图；

图3是现有的NPN型器件局部结构的俯视图；

图4是现有的NPN型器件局部结构的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

实施例1

如图1所示，NPN型功率晶体管100，在正方形的第一高掺杂N型硅（N⁺⁺）的基底1上设有低掺杂N型硅（N^—）集电区2，集电区2的中心区域设有正方形的P型硅的基区3，基区的外围、与基区横向相隔一段距离，设有环形的P型硅的场限环4，其深度和基区3相同。基区上设有第二高掺杂N型硅（N⁺）的发射区5，集电区2的四周边缘设有第二高掺杂N型硅（N⁺）的沟道截止环11，其深度和发射区5相同。集电区2、发射区5和基区4的上表面设有绝缘层10。发射区5的绝缘层上设有窄于发射区宽度的发射区接触孔7，发射区的两侧的基区3的绝缘层上设有基区接触孔6，发射区接触孔7内及表面覆盖有铝金属8，通过铝金属8和发射区电极连接。基区接触孔6及表面覆盖有铝金属8，通过铝金属8和基极电极连接。场限环4上设有场板9，基底1的底面设有钒镍银合金层，其中V350，Ni5000，Ag1500

合金层和集电极电极连接。

实施例2

如图2所示，NPN型功率晶体管100，发射区5为若干个方形单元组成的阵列，发射区接触孔7和基区接触孔6为方形孔，发射区的接触孔7设置在周边四个基区接触孔7的十字交叉中心。