[實用新型]可減少逆向漏電流及具有低順向壓降的蕭特基二極管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920271446.2
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN201556625U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童鈞彥;陳坤賢;王凱瑩;沈宜蓁;翁宏達
• 申請（專利權(quán)）人: 璟茂科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型關(guān)于一種二極管，尤指一種可減少逆向漏電流及具有低順向壓降的蕭特基二極管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

請參考圖6所示，圖中所示特性曲線A為一般P-N接面的二極管，另一曲線B為一般蕭特基二極管的特性曲線。其中，當施加在二極管的電流為順向電流時，可看出P-N接面二極管在順向?qū)щ娏餍〉姆秶漤樝驂航蹈哂谑捥鼗O管的順向壓降，惟一般的P-N接面二極管當施加在其元件的順向電流增大后，其元件隨著每增加的單位電流所提高的順向壓降會小于蕭特基二極管每增加單位電流所提高的順向壓降，蕭特基二極管在大順向電流的工作區(qū)域時，其順向壓降的變化類似電阻特性，將會快速增加，故遠比P-N接面二極管的順向壓降高，若能障高度(barrier?height)越低則此現(xiàn)象將會越明顯。如圖6所示，P-N接面二極管和蕭特基二極管的順向壓降會在電流區(qū)域有交叉的點出現(xiàn)。相較于P-N接面二極管，蕭特基二極管的順向?qū)妷狠^低且反向恢復時間小，可應用于高速操作，所以常被應用于高頻率的整流。

以另一個角度來看，當施加逆向電壓時，可發(fā)現(xiàn)蕭特基二極管的逆向漏電流明顯高于P-N接面二極管，此為蕭特基二極管的缺點，惟目前缺乏在高電流密度或低電流密度所產(chǎn)生的順向壓降都要很低的情況下都能保有高速操作優(yōu)勢，并在逆向電壓下減少逆向漏電流的蕭特基二極管。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于目前蕭特基二極管面臨逆向操作電壓時，往往產(chǎn)生較大的漏電流而限制了其應用領(lǐng)域，且在正向電流負載時，沒有辦法同時在高電流密度及低電流密度都能具備相對低的正向壓降的優(yōu)勢，本實用新型的主要目的提供一種能在順向電流下保有高速操作、低順向壓降的優(yōu)勢，并在逆向電流時抑制漏電流的蕭特基二極管。

為達成前述目的，本實用新型可減少逆向漏電流及具有低順向壓降的蕭特基二極管結(jié)構(gòu)包含有：

一第一導電性材料半導體基板，于內(nèi)部形成一環(huán)形保護環(huán)，該保護環(huán)圍繞的區(qū)域為一動作區(qū)，在動作區(qū)內(nèi)部形成多個呈點狀分布的第二導電性材料區(qū)域以在第一導電性材料半導體基板內(nèi)部產(chǎn)生空乏區(qū)；

一氧化層，覆蓋于該第一導電性材料半導基板表面；

一金屬層，覆蓋于該氧化層及第一導電性材料半導體基板的動作區(qū)，該金屬層與第一導電性材料半導體基板之間形成蕭特基接觸。

其中，該多個第二導電性材料區(qū)域可呈矩陣式的點狀排列或呈交錯式的點狀排列。

由上述結(jié)構(gòu)，前述第二導電性材料區(qū)域因為是由摻雜高濃度的三價材料，使該處成為第二導電性材料半導體，因此在第二導電性材料區(qū)域與第一導電性材料半導體基板兩者接面處將形成空乏區(qū)(depletion?region)，該些空乏區(qū)可在蕭特基二極管操作于逆向電壓時減少其漏電面積，故而降低逆向漏電流及順向壓降，達到了有益的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的平面示意圖；

圖2為本實用新型第一實施例的剖面示意圖；

圖3為本實用新型第二實施例的平面示意圖；

圖4為本實用新型第二實施例的局部平面放大圖；

圖5為本實用新型的電壓-電流特性曲線圖；

圖6為常用P-N接面二極管及蕭特基二極管的電壓-電流特性曲線圖。

附圖標記說明

10-第一導電性材料半導體基板；12-保護環(huán)；14-第二導電性材料區(qū)域；16-空乏區(qū)；20-氧化層；30-金屬層；40-等邊三角形。

具體實施方式

本實用新型蕭特基二極管結(jié)構(gòu)中具有半導體材料，在以下說明中以“第一導電性材料”及“第二導電性材料”加以描述，其中，若第一導電性材料為P型半導體材料，則第二導電性材料則為N型半導體材料；反之，若第一導電性材料為N型半導體材料，則第二導電性材料指P型半導體材料。

請參考圖1、2所示，為本實用新型第一實施例的平面示意圖及其剖面示意圖，包含有：

一第一導電性材料半導體基板10，由第一導電性材料半導體材料所構(gòu)成的基板，例如以砷、磷等五價材料可形成N型基板，于該第一導電性材料半導體基板10的周緣形成一環(huán)形的保護環(huán)12，該保護環(huán)12為第二導電性材料并形成于第一導電性材料半導體基板10內(nèi)，該保護環(huán)12圍繞的區(qū)域定義為動作區(qū)(activearea)，第一導電性材料半導體基板10在此動作區(qū)內(nèi)部形成多個第二導電性材料區(qū)域14，該第二導電性材料區(qū)域14可呈點狀排列，于本實施例中，該多個第二導電性材料區(qū)域14呈現(xiàn)點狀的矩陣規(guī)則排列，在本實施例中，第一導電性材料為N型材料，而第二導電性材料為P型材料；