[发明专利]基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法

权利要求书

1.基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、通过PIN二极管的结构参数和需注入PIN二极管的离子类型，计算离子注入所述PIN二极管的离子注入深度D和与离子注入深度D所对应的离子能量E；

步骤二、计算离子注入量Ф，所述离子注入量Ф满足如下条件：

根据所述离子注入量Ф向PIN二极管注入离子后，使得

PIN二极管的正、反向特性变化量分别小于未注入离子时正、反向特性的15％～25％；

PIN二极管的开关时间变化量小于未注入离子时开关时间的15％～25％；

步骤三、通过所述离子能量E计算离子源电压值V；

步骤四、通过所述离子注入量Ф确定离子注入时间t，并计算离子束电流值I：其中，所述离子注入时间t满足，5min＜t＜180min；

步骤五、根据所述离子注入深度D、离子源电压值V、离子束电流值I和离子注入时间t，向PIN二极管的本征区注入离子；

步骤二中，

PIN二极管的正向特性为：在PIN二极管的正向电流-电压曲线中，正向电压值为0.7V处所对应的正向电流值；

PIN二极管的反向特性为：在PIN二极管的反向电流-电压曲线中，反向电压值为200V处所对应的反向电流值；

PIN二极管的开关时间为PIN二极管通断或断通过程所需的时间；

所述PIN二极管的正向特性变化量为：PIN二极管注入离子后，所述正向电流值相对于未注入离子时所述正向电流值的变化量；

所述PIN二极管的反向特性变化量为：PIN二极管注入离子后，所述反向电流值相对于未注入离子时所述反向电流值的变化量；

PIN二极管的开关时间变化量为：PIN二极管注入离子后，所述开关时间相对于未注入离子时所述开关时间的变化量。

2.根据权利要求1所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，还包括，

步骤六、对完成离子注入的PIN二极管进行退火处理，退火温度为1100℃～1350℃，退火时间为5min～15min。

3.根据权利要求1或2所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，所述离子注入深度D为1μm～10μm。

4.根据权利要求1或2所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，步骤三中，通过公式

计算离子源电压值V；其中，C为单位离子电荷数。

5.根据权利要求4所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，步骤四中，利用下述公式计算所述离子束电流值I：

其中，q为单位电荷电量。

6.根据权利要求1、2或5所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，所述PIN二极管为碳化硅PIN二极管。

7.根据权利要求6所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，需注入PIN二极管的离子类型包括碳离子和硅离子中的至少一种。

8.根据权利要求1、2、5或7所述的基于深层离子注入方式的PIN二极管抗位移辐照加固方法，其特征在于，所述PIN二极管的结构参数包括各结构的尺寸、材料类型、密度和掺杂浓度；所述各结构包括P型区、本征区和N型区。