[发明专利]一种平面串联耐高压二极管及其制备方法

说明书

一种平面串联耐高压二极管及其制备方法，所述二极管包括：衬底、浅磷扩散层、深硼扩散层、深磷扩散层、氧化隔离层、电极层和电极焊点。本申请提供的一种平面串联耐高压二极管及其制备方法，采用了Si(i)本征材料，增大了底部电阻，降低了结区外的漏电的发生，降低二极管的反向漏电流；并使用了磷隔离环的设计，减小了二极管边缘漏电，也起到了降低了二极管的反向漏电流的作用；在避免互连电极与二极管短路方面，采用了氧化隔离技术设计；结构设计中，每个单体二极管采用了大面积PN区，降低了二极管的正向导通电阻；通过串联结构将2个或多个二极管首尾连接，增大了反向结区电阻，起到了器件反向高耐压的效果。

技术领域

本发明属于物理电源技术领域，具体涉及一种平面串联耐高压二极管及其制备方法。

背景技术

太阳电池阵在工作中，由于受到阴影遮挡等原因会造成一个或多个异常电池，此时，该电池不仅不能正常发电，反而成为负载，当电流流经该电池后，该电池由于发热成为“热点”，将造成该电池的永久性损坏。因此，一般采用在电池的旁边并联一个旁路二极管，当电池正常工作时，由于二极管处于反向偏置，不工作；当该电池不能正常发电时，二极管将正向偏置，二极管开始工作，电流将绕过异常电池，避免热点的发生，从而保护了该电池，使其不受损坏。

另一方面，在每一只电池旁边串联一旁路二极管，将大大增加电池的制造成本和工艺的可靠性。因此，为了节约电池制造成本，可在多个串联电池中只并联一只旁路二极管，即二极管保护的不是单只电池，而是串联的多只电池，当旁路二极管开始工作时，组件电流从旁路二极管流过，从而保护了异常电池不会被损坏。这种电极串二极管并联方式，与并联单只有所不同，对二极管提出了更高的要求：二极管的反向耐压更高，其值大小决定了电池的串联个数；二极管工作时，由于电池是串联结构，正向导通电流要求会更大。

目前，国内外现有技术文献中没有涉及这种平面串联二极管的结构及制造方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种平面串联耐高压二极管，包括：

衬底；

浅磷扩散层，包括互不接触的第一浅磷扩散区和第二浅磷扩散区，所述第一浅磷扩散区和所述第二浅磷扩散区均形成于所述衬底上；

深硼扩散层，包括互不接触的第一深硼扩散区和第二深硼扩散区，所述第一深硼扩散区形成于所述第一浅磷扩散区上，所述第二深硼扩散区形成于所述第二浅磷扩散区上；

深磷扩散层，包括互不接触的第一深磷扩散区、第二深磷扩散区、第三深磷扩散区和第四深磷扩散区，所述第一深磷扩散区和所述第二深磷扩散区形成于所述第一浅磷扩散区两侧并分别与其接触，所述第三深磷扩散区和所述第四深磷扩散区形成于所述第二浅磷扩散区两侧并分别与其接触；

氧化隔离层，形成于所述深磷扩散层上；

电极层，包括互不接触的第一电极区、第二电极区和第三电极区，所述第一电极区形成于所述第一深磷扩散区上，所述第二电极区形成于所述第一深硼扩散区、所述第一浅磷扩散区、所述第二深磷扩散区和所述第三深磷扩散区上，所述第三电极区形成于所述第二深硼扩散区、所述第二浅磷扩散区和所述第四深磷扩散区上；

电极焊点，包括正极焊点和负极焊点，所述负极焊点形成于所述第一电极区上，所述正极焊点形成于所述第三电极区上。

优选地，所述衬底为本征硅晶片。

优选地，所述本征硅晶片的厚度为100μm，规格为4英寸。

优选地，所述浅磷扩散层的方阻为100Ω/□～120Ω/□。

优选地，所述深硼扩散层的方阻为20Ω/□～30Ω/□。

优选地，所述深磷扩散层的方阻为40Ω/□～60Ω/□。

优选地，所述电极层总厚度为6μm。