[實(shí)用新型]二極管、功率器件及電力電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721182764.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN207303113U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/861
• 分類號(hào): H01L29/861;H01L21/329
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種二極管、功率器件及電力電子設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，功率器件(又稱電力電子器件)也逐漸由單一的分立器件向大電流功率模塊和智能功率模塊轉(zhuǎn)變。

在電網(wǎng)、機(jī)車等大功率應(yīng)用場景中，主要使用大電流功率模塊。大電流功率模塊一般包括絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)和快恢復(fù)二極管(FRD)兩類芯片。一般根據(jù)功率大小將數(shù)個(gè)IGBT和FRD的組合封裝在一個(gè)模塊中。

在變頻家用電器、小型變頻工業(yè)設(shè)備等小功率應(yīng)用場景中，主要使用智能功率模塊。智能功率模塊一般包括IGBT、FRD、功率控制電路(MIC)和自舉二極管(BDI)四類芯片。有些智能功率模塊也可以不包括BDI芯片，BDI芯片設(shè)置在電子電力設(shè)備的主電路板上。

當(dāng)前，終端產(chǎn)品都在朝著小型化趨勢(shì)發(fā)展，如何簡化電力電子設(shè)備的電路板結(jié)構(gòu)，使設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)小型化是目前亟待解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是提供一種二極管、功率器件及電力電子設(shè)備，以簡化電力電子設(shè)備的電路板結(jié)構(gòu)，使設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種二極管，包括：

第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底；

位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底第一側(cè)的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體外延層；

位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體外延層遠(yuǎn)離所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底一側(cè)的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體；

位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底第二側(cè)的電阻層；

位于所述電阻層遠(yuǎn)離所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底一側(cè)的第一金屬層。

可選的，所述電阻層覆蓋所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底的第二側(cè)表面。

可選的，所述電阻層覆蓋所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底的第二側(cè)表面的部分區(qū)域。

可選的，所述電阻層包括陣列排布的多個(gè)電阻單元。

可選的，所述電阻單元在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底上的正投影的形狀包括圓形、方形或多邊形。

可選的，所述電阻層與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底位于同一物理結(jié)構(gòu)層。

可選的，所述電阻層與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底位于不同物理結(jié)構(gòu)層。

可選的，所述電阻層至少為兩層。

可選的，所述電阻層的材質(zhì)類型包括非晶硅層、氧化物半導(dǎo)體層或摻雜多晶硅層。

較佳的，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底為N型半導(dǎo)體襯底，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體外延層為N型半導(dǎo)體外延層；所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體。

可選的，二極管還包括耐壓終端結(jié)構(gòu)，所述耐壓終端結(jié)構(gòu)位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體外延層遠(yuǎn)離所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底的一側(cè)，且環(huán)繞所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體設(shè)置。

本實(shí)用新型實(shí)施例的二極管中集成有電阻層，包含該二極管的功率器件應(yīng)用到電力電子設(shè)備中，電力電子設(shè)備的電路板上無需另外設(shè)置電阻，從而簡化了電路板結(jié)構(gòu)，減小了電路板面積，使電力電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種功率器件，包括前述任一技術(shù)方案所述的二極管。由于該功率器件的二極管中集成有電阻層，因此，該功率器件應(yīng)用到電力電子設(shè)備中，電力電子設(shè)備的電路板上無需另外設(shè)置電阻，從而簡化了電路板結(jié)構(gòu)，減小了電路板面積，使電力電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種電力電子設(shè)備，包括前述技術(shù)方案所述的功率器件。該電力電子設(shè)備的電路板上可以不設(shè)置電阻，因此電路板結(jié)構(gòu)簡化，面積較小，電力電子設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1a為本實(shí)用新型第一實(shí)施例二極管的結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖1b為本實(shí)用新型第一實(shí)施例二極管的電阻層制作示意圖；

圖2a為本實(shí)用新型第二實(shí)施例二極管的結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖2b為本實(shí)用新型第二實(shí)施例二極管中的電阻層俯視示意圖；

圖2c為本實(shí)用新型第二實(shí)施例二極管的電阻層制作示意圖；

圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例二極管的結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖4為本實(shí)用新型第六實(shí)施例二極管制作方法流程示意圖；

圖5為本實(shí)用新型第七實(shí)施例二極管制作方法流程示意圖；

圖6為本實(shí)用新型第八實(shí)施例二極管制作方法流程示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體襯底；

2-第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體外延層；

3-第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體；

4-耐壓終端結(jié)構(gòu)；

41-耐壓環(huán)；

42-介質(zhì)層；

43-耐壓終端金屬；