[實用新型]一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構

有效

• 申請號: 201821064515.8
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN208596678U
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 曹孫根;王志忠;張俊超;芮正果
• 申請（專利權）人: 安徽鉅芯半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/861
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 趙娟

本實用新型提供一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構，包括依次分布的陽極P+區、襯底N區和陰極N+區，其一側邊緣的陽極P+區至襯底N區三分之二處設有弧形溝槽，使得邊緣PN結形成正斜角度；所述陰極N+區內設有P型控制區，所述P型控制區的平均摻雜濃度大于所述襯底N區的平均摻雜濃度，小于所述陽極P+區的平均摻雜濃度。與常規結構的二極管芯片，此結構的二極管芯片在反向恢復過程中發生雪崩時，會有大量的電子向陰極N+區方向遷移，此時，P型控制區內的空穴向襯底N區注入，與遷移的電子相互補償，削弱NN+結附近的電場，避免在NN+結附近出現二次雪崩，從而降低二極管在反向恢復過程中的失效率，延長二極管芯片的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及二極管技術領域，尤其是一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構。

背景技術

二極管，特別是高壓二極管，雖然已經對PN結邊緣進行了合適的處理，使邊緣PN結的電場小于體內電場，使得低壓二極管在短時間內發生雪崩不至于造成二極管的燒壞。然而，隨著二極管電壓要求越來越高，二極管芯片會出現二次雪崩，即由于雪崩電子引起NN+結附近電場變強，使得二極管芯片在NN+結附近發生二次雪崩，導致二極管瞬間通過大電流，產生大量的熱能，燒壞二極管芯片。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構，旨在減少高壓二極管的失效率。

一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構，包括依次分布的陽極P+區、襯底N區和陰極N+區，其一側邊緣的陽極P+區至襯底N區三分之二處設有弧形溝槽，使得邊緣PN結形成80°～90°的正斜角度；所述陰極N+區內設有P型控制區，所述P型控制區的平均摻雜濃度大于所述襯底N區的平均摻雜濃度，小于所述陽極P+區的平均摻雜濃度。

進一步的，所述P型控制區設置于所述陰極N+區且所述緊挨所述襯底N區。

進一步的，所述P型控制區的摻雜濃度為1e15～1e16cm^-3。

進一步的，所述P型控制區的長度為1～10μm，厚度為0.5～50μm，距陰極N+區表面的距離為20～90μm，距邊緣的距離為0.5～10μm。

本實用新型的有益效果：與常規結構的二極管芯片，此結構的二極管芯片在反向恢復過程中發生雪崩時，會有大量的電子向陰極N+區方向遷移，此時，P型控制區內的空穴向襯底N區注入，與遷移的電子相互補償，削弱NN+結附近的電場，避免在NN+結附近出現二次雪崩，從而降低二極管在反向恢復過程中的失效率，延長二極管芯片的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型二極管芯片的結構示意圖；

圖2為弧形溝槽的結構示意圖；

圖3為包含P型控制區的摻雜濃度分布；

圖4為常規二極管芯片的結構示意圖；

圖5為常規二極管芯片反向恢復過程中最大電場示意圖；

圖6為本實用新型二極管芯片反向恢復過程中最大電場示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

一種抑制二次雪崩的二極管芯片結構，如圖1、圖2所示，包括依次分布的陽極P+區、襯底N區和陰極N+區，其一側邊緣的陽極P+區至襯底N區三分之二處設有弧形溝槽，使得邊緣PN結形成80°～90°的正斜角度，如圖2所示；所述陰極N+區內設有P型控制區。