[实用新型]低压快恢复二极管

说明书

本实用新型涉及低压快恢复二极管，硅晶片上设有两个相同大小的有源区，每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，所述N型硅衬底上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区，高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环，所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上沉积碳纳米层，所述N型硅衬底和氮掺杂碳纳米层接触处设有凹陷结构，碳纳米层沉积在所述凹陷结构内。本实用新型在芯片上设置了两个有源区，设计局部缺陷来降低有源区对基区的注入，增加和碳纳米层的接触面积，形成的二极管结构反向恢复时间短，性能稳定。

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件，特别涉及低压快恢复二极管。

背景技术

快恢复二极管是一种反向恢复时间短、开关特性好的二极管，工艺中通常需要采用掺金来获得较高的开关速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低压快恢复二极管。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低压快恢复二极管，硅晶片上设有两个相同大小的有源区，每个有源区中，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区，形成PN结，低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，所述N型硅衬底上有2个环形结构，外环为高掺杂N型硅发射区，高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环，所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上沉积碳纳米层，所述N型硅衬底和氮掺杂碳纳米层接触处设有凹陷结构，碳纳米层沉积在所述凹陷结构内。

作为本实用新型的进一步改进，所述N型硅衬底和氮掺杂碳纳米层接触处设有两个凹陷宽度相等的凹陷结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述两处凹陷结构分别设置于高掺杂P型硅基环两侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述碳纳米层为氮掺杂碳纳米层。氮掺杂碳纳米提高了碳纳米管本身的载流子密度、表面能和表面反应活性，改善了碳纳米管作为接触电阻的性能。

作为本实用新型的进一步改进，所述外环高掺杂N型硅发射区宽度50μm，内环硅基环宽度15μm。

作为本实用新型的进一步改进，所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P 型硅基区间的横向距离依次为65μm、45μm。

作为本实用新型的进一步改进，所述碳纳米层在外环高掺杂N型硅发射区、高掺杂P型硅基区的覆盖宽度分别为10μm、20μm。

作为本实用新型的进一步改进，低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极，N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极；两个有源区共阴极。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极外设有保护膜。

作为本实用新型的进一步改进，所述金属Al的厚度为4μm，所述金属Ag的厚度为0.78μm。

本实用新型在芯片上设置了两个有源区，设计局部缺陷来降低有源区对基区的注入，增加和碳纳米层的接触面积，形成的二极管结构反向恢复时间短，性能稳定。

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为图1中A处断面图；

图中数字单位为μm。

具体实施方式