[发明专利]一种快速离化器件及其制备方法

权利要求书

1.一种快速离化器件，其特征在于，包括依次相邻设置的金属化阴极(1)、高掺杂n+区(2)、阴极侧高掺杂p+短路点(3)、p基区(4)、n-基区(5)、n型促离化层(6)、阳极侧高掺杂n+短路点(7)、高掺杂p+区(8)、金属化阳极(9)；

其中，所述高掺杂n+区(2)以及所述阴极侧高掺杂p+短路点(3)均位于所述p基区(4)与所述金属化阴极(1)之间，且所述高掺杂n+区(2)与所述阴极侧高掺杂p+短路点(3)具有相同的厚度且二者交替设置；

所述高掺杂p+区(8)和所述阳极侧高掺杂n+短路点(7)均位于所述n型促离化层(6)和所述金属化阳极(9)之间，且所述阳极侧高掺杂n+短路点(7)与所述高掺杂p+区(8)具有相同的厚度且二者交替设置；

所述n型促离化层(6)中的掺杂浓度为(1～5)*10¹⁷cm^-3；该n型促离化层(6)的厚度为25～35μm；高掺杂p+区的掺杂浓度为10¹⁷～10¹⁹cm^-3，厚度为20-30μm；所述n-基区(5)的厚度为400-800μm。

2.如权利要求1所述的快速离化器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在清洗后的n型Si片上进行杂质扩散，形成PNP结构；然后通过减薄机去掉其中一边的p形区域；得到包含p基区(4)和n-基区(5)的PN结构；

(2)对步骤(1)得到的PN结构进行氧化形成SiO₂层掩膜层，通过光刻去除N侧的SiO₂层掩膜层，通过扩散工艺在n-基区侧形成n型促离化层(6)；

(3)在上述硅片的上表面和下表面同时氧化形成SiO₂层掩膜层；通过双面光刻，将光刻版的图形转移到Si片两极上；腐蚀去除没有光刻胶保护处的SiO₂层；然后去除Si片两极的光刻胶；再进行杂质扩散，形成阳极侧的高掺杂n+型短路点(7)以及阴极侧的高掺杂n+区(2)；

(4)在上述硅片两极进行杂质扩散，形成阳极侧的高掺杂p+区(8)以及阴极侧的高掺杂p+短路点(3)；

(5)对步骤(4)得到的硅片进行割圆，并将Al片冲制成和割圆后的Si片同样大小，再去除Si片和Al片表面氧化膜、有机污垢和玷污杂质；

(6)将多层材料装入模具，每层材料按照石墨-Mo片-Al片-Si片顺序排列，并使Si片阳极与Al片相对，再将装好的模具进行真空烧结；

(7)在上述Si片阴极面蒸镀一层Al膜作为电极；然后退火，使Si片阴极面和Al膜间形成Si-Al合金，得到快速离化器件。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)通过低浓度磷扩散工艺在n-基区侧形成n型促离化层(6)。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)具体为：在硅片两极涂上用氧化硼和硝酸铝配成的酒精源，进行浓硼扩散，形成阳极侧的高掺杂p+区(8)以及阴极侧的高掺杂p+短路点(3)。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)将装好的模具置于真空烧结炉中，该真空烧结炉中的真空度在10^-4Pa以上，控制烧结温度为690～700℃，恒温时间为5-30min，然后以10～20℃/min的速率使烧结炉降温，降温至400℃以下后在空气中自然降温。