[實(shí)用新型]一種浮結(jié)型肖特基二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920806493.6
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210224043U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋慶文;張玉明;湯曉燕;袁昊;吳勇;何艷靜;韓超;劉鈺康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)蕪湖研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/872
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/872;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

本實(shí)用新型涉及一種浮結(jié)型肖特基二極管，包括：襯底層1；外延層2，位于所述襯底層1上層；浮結(jié)區(qū)3，位于所述外延層2中間的矩形槽內(nèi)；絕緣型多晶硅層4，位于所述浮結(jié)區(qū)3上層；溝槽5，位于所述絕緣型多晶硅層4上層；肖特基接觸的陰極6，位于所述襯底層1下層；肖特基接觸的陽(yáng)極7，覆蓋所述外延層2、所述絕緣型多晶硅層4和所述溝槽5。本實(shí)用新型提出的二極管，通過(guò)改善了浮結(jié)型肖特基二極管的工藝步驟，不需要二次生長(zhǎng)外延層，同時(shí)，增大了器件擊穿電壓，減小了導(dǎo)通電阻，提升了功率優(yōu)值，降低了工藝難度和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微電子制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一浮結(jié)型肖特基二極管。

背景技術(shù)

SiC肖特基勢(shì)壘二極管作為一種寬禁帶半導(dǎo)體器件首先在電力電子技術(shù)領(lǐng)域替代Si器件。SiC肖特基勢(shì)壘二極管在電力電子領(lǐng)域最大的優(yōu)勢(shì)在于其優(yōu)異的反向恢復(fù)特性。目前，商品化的SiC肖特基勢(shì)壘二極管已經(jīng)廣泛應(yīng)用在高頻開(kāi)關(guān)電源、功率因數(shù)校正及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。與當(dāng)前最好的功率MOSFET結(jié)合使用時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率可以達(dá)到400kHz，并有望實(shí)現(xiàn)高于1MHz。許多公司在其IGBT變頻或逆變裝置中使用SiC肖特基勢(shì)壘二極管取代Si快恢復(fù)二極管，其總體效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)SiC與Si器件之間的價(jià)格差異而造成的成本增加。

與Si肖特基勢(shì)壘二極管相比，SiC肖特基勢(shì)壘二極管具有漏電流低、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在功率應(yīng)用方面具有很大的潛力。然而，在擊穿電壓與導(dǎo)通電阻之間仍存在相互制約的矛盾，即不能同時(shí)滿足高擊穿電壓和低導(dǎo)通電阻。同時(shí)，普通的浮結(jié)結(jié)構(gòu)肖特基勢(shì)壘二極管的工藝制作過(guò)程中，外延層需要生長(zhǎng)兩次，工藝難度和成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種4H-SiC 浮結(jié)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種溝槽4H-SiC浮結(jié)結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管，包括：

襯底層；

外延層，位于所述襯底層上層；

浮結(jié)區(qū)，位于所述外延層中間的矩形槽內(nèi)；

絕緣型多晶硅層，位于所述浮結(jié)區(qū)上層；

溝槽，位于所述絕緣型多晶硅層上層；

肖特基接觸的陰極，位于所述襯底層下層；

肖特基接觸的陽(yáng)極，覆蓋所述外延層、所述絕緣型多晶硅層和所述溝槽。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述外延層材料為N^-離子摻雜的 4H-SiC，厚度為5μm～15μm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述矩形槽深度為0.5μm～1.5μm，寬度為1μm～3μm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣型多晶硅層厚度為0.8μm～ 1μm，寬度為0.5μm～1.5μm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述肖特基接觸的陰極的材料為 Ti/Ni/Ag金屬。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述肖特基接觸的陽(yáng)極的材料為T(mén)i/Al 金屬。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：

1、本實(shí)用新型提出的二極管，增大了器件擊穿電壓，減小了導(dǎo)通電阻，提升了功率優(yōu)值。

2、本實(shí)用新型提出的二極管的制作方法，改善了4H-SiC浮結(jié)型肖特基勢(shì)壘二極管的工藝步驟，不需二次生長(zhǎng)外延層，降低了工藝難度和成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種浮結(jié)型肖特基勢(shì)壘二極管中二極管的剖面示意圖；