一种快恢复二极管
阅读：305发布：2024-01-19
专利汇可以提供一种快恢复二极管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种快恢复 二极管 ，包括从上至下依次设置的 正面 阳极 、P+浓 硼 区、N-淡磷区、N-- 外延 层、N++衬底区、背面 阴极 ，P+浓硼区、N-淡磷区开有左右对称的 台面 槽，N-淡磷区在两侧台面槽之间设有P-淡硼区，本实用新型在芯片正面形成P+/P-/N-的复合结构，形成近似对称的载流子浓度分布，产生阳极发射效率调整的效果，获得更为优化的Trr-Vf折衷关系，有效的降低了FRED的关断损耗，提升了RRED反向恢复过程中的可靠性与 稳定性 。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种快恢复二极管专利的具体信息内容。
一种快恢复二极管
技术领域
背景技术
[0002] 半导体功率器件是电力电子系统进行能量控制和转换的基本电子元器件，电力电子技术的不断发展为半导体功率器件开拓了广泛的应用领域。在诸多的半导体功率器件中，快恢复二极管FRED（Fast Recovery Epitaxial Diode）是电力电子电路中最为常用的基础电子元器件之一，在电路中起着举足轻重的作用。其性能优劣通常成为电路设计是否成功，电路运行是否正常的关键元器件之一。
[0003] FRED（Fast Recovery Epitaxial Diode）是一种用外延硅片做材料制作的快速恢复二极管，具有高频率、高电压、大电流、低损耗和无电磁干扰等优点，FRED可以作为PFC二极管、嵌位二极管、吸收二极管单独使用，也可以作为续流二极管与IGBT配套使用。FRED广泛应用于电焊机、开关电源、转换器、斩波器、逆变器等工业、医学和航空航天领域。
[0004] 在电力电子电路中，为减少二极管自身的关断损耗，提高整机的运行效率与可靠性，要求二极管有较快的反向恢复特性，即FRED需要有反向恢复时间Trr短、反向恢复电荷Qrr少、通态压降Vf低、最大反向恢复电流Irrm小的特点。控制反向恢复时间Trr的方法是使用诸如金、铂等重金属元素的载流子寿命控制技术，使得Trr与Vf形成一种折衷的关系，即：Trr值越小，Vf值越大，这样关断损耗增大，降低了FRED自身的可靠性。
[0005] 在如图1所示的传统结构FRED中，按照如图2的工艺流程制作台面结构FRED。传统FRED以N++区为衬底，外延生长的N--区为外延层制备外延片。通过正面补硼、硼再扩、铂扩散、正面刻槽、台面腐蚀、玻璃钝化、正面蒸铝、正面反刻、背面减薄、背面蒸银、合金等工艺，形成台面结构FRED。该工艺做法可以获得良好的Trr-Vf折衷关系，可以满足常规的电路应用。但是对于更高要求的应用环境，需要更低的二极管关断损耗，这就限制了传统结构FRED的应用，需要进一步优化FRED的产品结构，获得更优的Trr-Vf折衷关系，以适应更高的应用需求。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种快恢复二极管。
[0007] 本实用新型采用的技术方案是：
[0008] 一种快恢复二极管，其特征在于：包括从上至下依次设置的正面阳极、P+浓硼区、N-淡磷区、N--外延层、N++衬底区、背面阴极，所述P+浓硼区、N-淡磷区开有左右对称的台面槽，所述N-淡磷区在两侧台面槽之间设有P-淡硼区。
[0009] 本实用新型的优点：在芯片正面形成P+/P-/N-的复合结构，形成近似对称的载流子浓度分布，产生阳极发射效率调整的效果，获得更为优化的Trr-Vf折衷关系，有效的降低了FRED的关断损耗，提升了RRED反向恢复过程中的可靠性与稳定性。附图说明
[0010] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细叙述。
[0011] 图1为本实用新型背景技术的二极管的示意图；
[0012] 图2为本实用新型背景技术的二极管制备工艺流程图；
[0013] 图3为本实用新型二极管的结构图。
[0014] 其中：1、正面阳极；2、P+硼扩区；3、台面槽；4、N--外延层；5、N++衬底区；6、背面阴极；7、P+浓硼区；8、P-淡硼区；9、N-淡磷区。
具体实施方式
[0015] 如图3所示，一种快恢复二极管，包括从上至下依次设置的正面阳极1、P+浓硼区7、N-淡磷区9、N--外延层4、N++衬底区5、背面阴极6，P+浓硼区7、N-淡磷区7开有左右对称的台面槽3，N-淡磷区9在两侧台面槽之间设有P-淡硼区8。
[0016] 本实用新型在芯片正面形成P+/P-/N-的复合结构，形成近似对称的载流子浓度分布，产生阳极发射效率调整的效果，获得更为优化的Trr-Vf折衷关系，有效的降低了FRED的关断损耗，提升了RRED反向恢复过程中的可靠性与稳定性。
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