[實用新型]降低陽極空穴注入的二極管結構

有效

• 申請號: 201520132938.9
• 申請日: 2015-03-09
• 公開（公告）號: CN204481031U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 程煒濤
• 申請（專利權）人: 江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/02;H01L29/45
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張濤

技術領域

本實用新型涉及一種二極管結構，尤其是一種降低陽極空穴注入的二極管結構，屬于半導體二極管的技術領域。

背景技術

如圖1所示，為現有二極管的結構，包括用于形成PN結的P導電區域2以及N導電區域3，P導電區域2與N導電區域3連接，在P導電區域2上設置陽極金屬1，在N導電區域3上設置陰極金屬4，陽極金屬1與P導電區域2歐姆接觸，陰極金屬4與N導電區域3歐姆接觸。在工作時，通過陽極金屬1與陰極金屬4施加電壓，以形成正向導通的PN結，但現有二極管結構存在動態損耗較大的缺點。目前，為了降低二極管的動態損耗，可以通過降低P導電區域2的濃度或通過導入壽命控制（重金屬或電子線輻射）來降低損耗，但降低P導電區域2的濃度會導致接觸電阻變大，進而導致損耗增加；而通過導入壽命控制來降低損耗時，易造成漏電大幅增加。因此，如何減低二極管的動態損耗是目前的一個難題。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種降低陽極空穴注入的二極管結構，其結構緊湊，通過降低陽極空穴注入能有效降低二極管的動態損耗，安全可靠。

按照本實用新型提供的技術方案，所述降低陽極空穴注入的二極管結構，包括半導體基板，所述半導體基板內包括用于形成PN結的P導電區域與N導電區域；在所述P導電區域與N導電區域之間設置有摻雜濃度大于N導電區域的N+區域。

所述半導體基板包括硅基板，在半導體基板的正面設置用于與P導電區域歐姆接觸的陽極金屬，在半導體基板的背面設置用于與N導電區域歐姆接觸的陰極金屬。

所述N+區域的摻雜濃度為1E15cm-3~1E17cm-3。

本實用新型的優點：通過在P導電區域與N導電區域間設置N+區域，N+區域的摻雜濃度大于N導電區域的摻雜濃度，通過N+區域與P導電區域內空穴的結合，減少進入N導電區域內的空穴注入量，從而能有效降低二極管的動態損耗，結構緊湊，安全可靠。

附圖說明

圖1為現有二極管的示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為本實用新型二極管的靜態損耗與動態損耗的變化示意圖。

附圖標記說明：1-陽極金屬、2-P導電區域、3-N導電區域、4-陰極金屬以及5-N+區域。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖2所示：為了通過降低陽極空穴注入能有效降低二極管的動態損耗，本實用新型包括半導體基板，所述半導體基板內包括用于形成PN結的P導電區域2與N導電區域3；在所述P導電區域2與N導電區域3之間設置有摻雜濃度大于N導電區域3的N+區域5。

所述半導體基板包括硅基板，在半導體基板的正面設置用于與P導電區域2歐姆接觸的陽極金屬1，在半導體基板的背面設置用于與N導電區域3歐姆接觸的陰極金屬4。

具體地，半導體基板的材料可以為硅，P導電區域2的上表面形成半導體基板的正面，N導電區域3的下表面形成半導體基板的背面。N+區域5的摻雜濃度大于N導電區域3的濃度，N導電區域3的摻雜濃度以及P導電區域2的摻雜濃度均可以采用本技術領域常用的濃度范圍，為本技術領域人員所熟知，此處不再贅述。在具體實施時，可以通過在半導體基板的正面或背面進行N導電類型雜質離子的注入，以在半導體基板內形成N+區域5。

本實用新型實施例中，所述N+區域5的摻雜濃度為1E15cm-3~1E17cm-3，陽極金屬1與P導電區域2歐姆接觸后形成二極管的陽極，當P導電區域2的空穴注入后，通過P導電區域2與N導電區域3間的N+區域5，從而能在不降低P導電區域2摻雜濃度的情況下，能有效減少陽極的空穴注入，減低動態損耗。此外，N+區域5在上述摻雜濃度范圍內，摻雜濃度越高，從陽極注入的空穴與N+區域5的結合率越高，進入N導電區域3內的陽極空穴注入量也會越少，從而減少動態損耗。如圖3所示，為N+區域5在P導電區域2下方的摻雜濃度不同時，二極管的靜態損耗與動態損耗的變化。