[实用新型]后级单电阻PNP型达林顿功率晶体管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率晶体管，尤其是一种后级单电阻达林顿的功率晶体管。

背景技术

后级单电阻达林顿的功率晶体管应用范围广泛，可用于发电机励磁装置，音频调节器，电机控制等工业用和民用电器电路，其市场前景非常广阔。对于一般的功率晶体管电性能远不能适用，必须发明出功率大，电流大，又要耐压高，压降小，开关时间短的功率晶体管。由于开关控制模块的基极驱动电流很小，只有零点几个mA，但输出电流要求很大，所以其放大倍数要求很大，就需要两个晶体管复合在一起，构成达林顿管，但由于驱动电流小，所以前级晶体管需为无阻。因考虑到开关时间不能长，当晶体管关闭时在后级晶体管的EB间增加一个电阻来泄放晶体管贮存电荷，起到快速关断的目的。同时这个电阻因分流作用可以减少集电极-发射极Iceo的漏电流。综上考虑研究，后级单电阻达林顿管才能够满足以上要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种后级单电阻PNP型达林顿功率晶体管，其在很小电流下就能导通、工作。该后级单电阻达林顿PNP型晶体管具有击穿电压高、电流大、二次击穿耐量高、压降小、开关时间短、抗烧毁性强、可靠性高等特点。本实用新型采用的技术方案是：

一种后级单电阻PNP型达林顿功率晶体管，包括一P型衬底，还包括：

形成于P型衬底背面的背面金属层，用于形成前级晶体管T1和后级晶体管T2共接的集电极；

在P型衬底的正面形成有相互隔离的前级晶体管T1的N型基区和后级晶体管T2的N型基区；前级晶体管T1的N型基区和后级晶体管T2的N型基区间形成有P+型发射区隔离墙；在前级晶体管T1的N型基区内形成有前级晶体管T1的P+型发射区；在后级晶体管T2的N型基区内形成有后级晶体管T2的P+型发射区；在T2管的基区和发射区之间形成有P+型发射区电阻；在P型衬底的正面覆盖有氧化层；

P型衬底的正面氧化层之上还形成有连接前级晶体管T1的P+型发射区和后级晶体管T2的N型基区的连接金属层；

在前级晶体管T1的N型基区上方的衬底正面设有前级晶体管T1基极金属层，用于形成T1管的基极；

在后级晶体管T2的P+型发射区上方的衬底正面设有后级晶体管T2发射极金属层，用于形成T2管的发射极；

在P型衬底的正面最外层覆盖有钝化层。

进一步地，所述背面金属层包含三层结构，与衬底相接的是钛层，中间为镍层，底层为银层。

进一步地，P型衬底包括与背面金属层相接的P+型第一衬底子层和第一衬底子层之上的P型第二衬底子层。

更进一步地，P+型第一衬底子层采用三重扩散结构，自背面金属层至第二衬底子层方向三重扩散的浓度递减。

进一步地，氧化层包含两个子层，上层为二氧化硅层，下层为掺氧多晶硅层。

进一步地，钝化层采用SiN钝化层。

本实用新型的优点在于：

1)采用后级单电阻达林顿结构，前级无阻,小电流就能导通工作，保证器件具有控制能力强的特点。后级有电阻,减小关断时间及集电极-发射极漏电流Iceo。

2)衬底选用三重扩散结构，以提高晶体管的耐压及抗烧毁能力。

3)采用了掺氧多晶硅(SiPOS)+二氧化硅(SiO2)做钝化保护,消除只以SiO2做为保护层时CB电压不可逆的漂移,提高器件的可靠性。

4)背面多层金属结构，以降低晶体管的接触电阻提高其功率耐量。

5)P+型发射区隔离墙的设计解决了两个晶体管互连共用集电区,产生寄生效应的现象。

附图说明

图1为本实用新型的芯片等效图。

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：本实施例以两个PNP型晶体管构成的达林顿管为例。该后级单电阻PNP达林顿功率晶体管包括前级晶体管T1与后级晶体管T2,所述前级晶体管T1的发射极与所述后级晶体管T2的基极连接，前级晶体管T1的集电极与后级晶体管的集电极连接。后级晶体管T2的基极和发射极之间有一电阻R。

图2是该后级单电阻PNP型达林顿功率晶体管的具体结构，包括：

P型衬底，形成于P型衬底背面的背面金属层8。其中，背面金属层8为三层结构，与衬底相接的是钛层，中间为镍层，底层为银层。背面金属层8形成前级晶体管T1和后级晶体管T2共接的集电极C。