[实用新型]一种碳化硅MPS二极管结构

说明书

本实用新型涉及一种碳化硅MPS二极管结构，其在外延层上方设置多晶SiC层，并通过多晶SiC层形成P型网格和P型防护结，由于多晶SiC层为多晶体结构，其在形成P型网格和P型防护结时不需同时施加高压和高温，因此，不会破坏外延层以及P型体的晶体结构，由此改善器件反偏压漏电流、肖特基势垒降低效应的情况。此外，由于多晶体SiC层的设置，改善了阳极金属和P网格层的欧姆接触特性，可以在大电流涌动的情况下有效地防护器件。

技术领域

本实用新型涉及碳化硅功率器件的制备领域，具体涉及一种碳化硅MPS二极管结构。

背景技术

碳化硅半导体材料作为高电压与高电流的功率器件，具有其特殊性，因而应用广泛。如图1所示，在碳化硅功率器件中，N型外延层上形成有P型结。目前一般采用离子注入的方式在N型外延层上形成一个P型结，离子注入时的温度需要超过500℃。也就是说，目前碳化硅功率器件的离子注入是在高温下进行的，因为N型外延层为SiC晶体，离子注入会产生比较大的压力，在高温高压容易破坏SiC晶体的结构，从而影响了SiC晶体的半导体性能，进而影响碳化硅功率器件的性能。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种碳化硅MPS二极管结构，其能够提高碳化硅器件的性能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种碳化硅MPS二极管结构，其上设有有源区域和外围区域；

所述MPS二极管包括SiC基板以及设置在SiC基板上的SiC外延层，在SiC外延层上端形成有多个多晶SiC层，在SiC外延层上部形成有多个与多晶SiC层对应的P型结，位于有源区域的P型结为P型网格，位于外围区域的P型结为P型防护结，P型网格和P型防护结是透过多晶SiC层中的P型掺杂质扩散渗入外延层形成；

在SiC外延层和多晶SiC层上设有绝缘膜，该绝缘膜位于外围区域；在有源区域和相邻外围区域的部分区域上设有阳极金属，该阳极金属与SiC外延层具有肖特基接触特性、与多晶SiC层具有欧姆接触特性。

所述SiC基板为N型SiC基板或P型SiC基板，所述SiC外延层为N型SiC外延层或P型SiC外延层。

采用上述方案后，本实用新型的二极管在外延层上方设置多晶SiC层，并通过多晶SiC层形成P型网格和P型防护结，由于多晶SiC层为多晶体结构，其在形成P型网格和P型防护结时不需同时施加高压和高温，因此，不会破坏外延层以及P型体的晶体结构，由此改善器件反偏压漏电流、肖特基势垒降低效应的情况。此外，由于多晶体SiC层的设置，改善了阳极金属和P网格层的欧姆接触特性，可以在大电流涌动的情况下有效地防护器件。

附图说明

图1为现有的碳化硅JBS二极管结构示意图；

图2为本实用新型的MPS功率器件结构示意图。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种碳化硅MPS二极管结构，其包括SiC基板100以及设置在SiC基板100上的SiC外延层101，在SiC外延层101上端形成有多个多晶SiC层104，在SiC外延层101上部形成有多个与多晶SiC层104对应的P型结，位于有源区域120的P型结为P型网格102，位于外围区域121的P型结为P型防护结103；在SiC外延层101和多晶SiC层104上设有绝缘膜105，该绝缘膜105位于外围区域121；在有源区域120和相邻外围区域121的部分区域上设有阳极金属，该阳极金属106与SiC外延层101具有肖特基接触特性、与多晶SiC层104层具有欧姆接触特性。