静电感应快速恢复二极管[实用新型专利]

[12]实用新型专利说明书

[21]ZL 专利号

00267418.1

[51]Int.CI7

H01L 29/861

[45]授权公告日2001年10月24日[22]申请日2000.12.14

[73]专利权人朱文有

地址750021宁夏回族自治区银川市002信箱总

师办转[72]设计人朱文有

[11]授权公告号CN 2456314Y

[21]申请号00267418.1

[74]专利代理机构宁夏专利服务中心

代理人罗永前

权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 3 页

[54]实用新型名称

静电感应快速恢复二极管

[57]摘要

本实用新型涉及一种静电感应快速恢复二极管。

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包括硅N外延衬底(1)、N型硅材料(2)、金属化区(3)、P型硼扩散区,在P型硼扩散区中留有一个以上的N型沟道(6),金属化区覆盖在带有N型沟道的整个P型硼扩散区,形成的二极管由于沟道效应的作用,具有极小的正向压降和极短的快速恢复时间,反向击穿电压高,可以广泛应用于开关电源,逆变电源等高速反应整流、续流电路。

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权 利 要 求 书

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1．一种静电感应快速恢复二极管，包括硅N外延衬底(1)、N型硅材料(2)、金属化区(3)、P型硼扩散区(4)，其特征在于在P型硼扩散区(4)中留有一个以上的N型沟道(6)，上述金属化区(3)覆盖在留有一个以上的N型沟道(6)的整个P型硼扩散区(4)上。

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说 明 书

第1/2页

静电感应快速恢复二极管

本实用新型涉及一种静电感应快速恢复二极管。

现有的二极管有高速整流、续流二极管。主要采用肖特基二极管和快速恢复二极管。其中肖特基二极管的正向压降一般为0.4-0.5V以上，反向耐电压也比较低一般低于100V。而快速恢复二极管虽然击穿电压可以做的比较高，但反向恢复时间一般为几十至几百纳秒以上。正向压降一般在0.6V以上。

本实用新型的目的是设计一种新的其正向压降和反向恢复时间以及反向特性均优于现有的肖特基二极管和快速恢复二极管的新的静电感应快速恢复二极管。

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本实用新型的方案如下：其结构包括硅N外延衬底1、N型硅材料2、金属化区3、P型硼扩散区4，特征为：在P型硼扩散区4中有一个以上的N型沟道6，金属化区3覆盖在上述留有N型沟道6的整个P型硼扩散区4上。

本实用新型与现有的二极管结构不同，是利用制造静电感应三极管的方式制出的二极管。在该二极管正向接通时，其N型沟道和N型区呈现电阻特性，因此通导电压可以从零伏起始。当由压高到一定数值后，PN结区也开始导通，因此当本二极管在中小电流时以沟道电流为主，在大电流时沟道电流和PN结电流同时起作用。故正向压降可以做的很低，反向恢复时间很小，低于肖特基二极管的反向恢复时间。由于在反向时，PN结是反偏，展开的空间电荷区则切断N型沟道，使二极管有很高的反向击穿电压，可以达到几百甚至几千伏的反向击穿电压。很小的正向压降和很快的反向恢复时间，是本实用新型最鲜明的特点，因此它远远优于现有的肖特基二极管和快速恢复二极管，广泛应用于开关电源、逆变电源等高速反压整流，续流电流。

下面通过实施例和附图对本实用新型予以说明。 图1-图3为本实用新型结构图。 图1为剖视图；

图2为P型硼扩散区和N型沟道6的平面图； 图3为本实用新型俯视图。 实施例1(1A的静电感应二极管)

N型沟道宽30μ，沟道区长800μ,P型硼扩散区面积为1000μ×1000

2

μ(J=100A/cm)

实施例2(10A静电感应二极管)

3

00267418.1说 明 书 第2/2页

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N型沟道宽30μ，沟道区长800μ,P型硼扩散区面积0.2cm(J=50A/cm)

实施例3(100A静电感应二极管)

N型沟道宽30μ，沟道区长800μ,P型硼扩散区面积2.5cm(J=40A/cm)

实施例4(1000A静电感应二极管)

N型沟道宽30μ，沟道区长800μ,P型硼扩散区面积33cm(J=30A/cm)

2

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22

2

2

上述实施例中结构如图所示，其中硅N外延衬底1、N型硅材料2、与P型硼扩散区4相接的金属化区3、，带有N型沟道的P型硼扩散区4，电极引线5,P型硼扩散区中的N型沟道6，金属电极7。沟道6的长宽和沟道数目如实施例1-4所示。

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说 明 书 附 图

第1/3页

图1

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00267418.1说 明 书 附 图 第2/3页

图2

6

00267418.1说 明 书 附 图 第3/3页

图3

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