[实用新型]开关电源用整流二极管

说明书

本实用新型涉开关电源用整流二极管，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅层，形成PN结，所述N型硅衬底上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅环，高掺杂P型硅层和外环高掺杂N型硅环中间有一个高掺杂P型硅基环；所述高掺杂P型硅基环和高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环横向距离相等，所述低掺杂的N型硅衬底、高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环上沉积石墨烯层。本实用新型的开关电源用整流二极管反向恢复时间短，开关特性好，适用于高速开关型电源。

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及开关电源用整流二极管。

背景技术

整流二极管应用于电源电路中，基于其单向导电性将交流电转换成直流电，根据使用频率和使用条件不同，整流二极管的转换效率有所不同，包括低V_F型、高速开关型、低噪音型等。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种开关电源用整流二极管。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种开关电源用整流二极管，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅层，形成PN结，所述N型硅衬底上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅环，高掺杂P型硅层和外环高掺杂N型硅环中间有一个高掺杂P型硅基环；所述高掺杂P型硅基环和高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环横向距离相等，所述低掺杂的N型硅衬底、高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环上沉积石墨烯层。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形结构曲率为350μm，外环高掺杂N型硅环宽度 45μm，内环硅基环宽度18μm。

作为本实用新型的进一步改进，所述高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环、石墨烯层上沉积金属Al作为阳极；衬底的背面沉积金属Ag作为阴极。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极外设有2μm的PI保护膜。

作为本实用新型的进一步改进，所述阳极金属Al的厚度为4μm，所述阴极金属Ag的厚度为0.8μm。

本实用新型的开关电源用整流二极管，作为本征层的高掺杂P型硅基环与高掺杂P型硅层、外环高掺杂N型硅环等距离设置，结合石墨烯层结构，形成的二极管结构反向恢复时间短，开关特性好，适用于高速开关型电源。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的芯片结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的环形结构示意图；

图中数字单位为μm。

具体实施方式

如图1、图2所示的开关电源用整流二极管，硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，厚度为250 ±05μm，有源区尺寸为5.254mm×5.254mm，低掺杂的N型硅衬底1上设有高掺杂P型硅层2，形成PN结，所述N型硅衬底2上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅环3，高掺杂P型硅层2和外环高掺杂N型硅环3中间有一个高掺杂P型硅基环5；高掺杂P型硅基环5和高掺杂 P型硅层2、高掺杂N型硅环3横向距离相等，低掺杂的N型硅衬底1、高掺杂P型硅层2、高掺杂N型硅环3上沉积石墨烯层4。

环形结构曲率为350μm，外环高掺杂N型硅环宽度45μm，内环硅基环宽度18μm。高掺杂P型硅层、高掺杂N型硅环、石墨烯层上沉积金属Al作为阳极6；衬底的背面沉积金属Ag 作为阴极7。电极外设有2μm的PI保护膜8。阳极金属Al的厚度为4μm，阴极金属Ag的厚度为0.8μm。

本实施例的开关电源用整流二极管di_F/dt＝100A/us，trr＝50ns，开关特性好。