[实用新型]可减少逆向漏电流及具有低顺向压降的萧特基二极管结构

说明书

技术领域

本实用新型关于一种二极管，尤指一种可减少逆向漏电流及具有低顺向压降的萧特基二极管结构。

背景技术

请参考图6所示，图中所示特性曲线A为一般P-N接面的二极管，另一曲线B为一般萧特基二极管的特性曲线。其中，当施加在二极管的电流为顺向电流时，可看出P-N接面二极管在顺向导电流小的范围其顺向压降高于萧特基二极管的顺向压降，惟一般的P-N接面二极管当施加在其元件的顺向电流增大后，其元件随着每增加的单位电流所提高的顺向压降会小于萧特基二极管每增加单位电流所提高的顺向压降，萧特基二极管在大顺向电流的工作区域时，其顺向压降的变化类似电阻特性，将会快速增加，故远比P-N接面二极管的顺向压降高，若能障高度(barrier height)越低则此现象将会越明显。如图6所示，P-N接面二极管和萧特基二极管的顺向压降会在电流区域有交叉的点出现。相较于P-N接面二极管，萧特基二极管的顺向导通电压较低且反向恢复时间小，可应用于高速操作，所以常被应用于高频率的整流。

以另一个角度来看，当施加逆向电压时，可发现萧特基二极管的逆向漏电流明显高于P-N接面二极管，此为萧特基二极管的缺点，惟目前缺乏在高电流密度或低电流密度所产生的顺向压降都要很低的情况下都能保有高速操作优势，并在逆向电压下减少逆向漏电流的萧特基二极管。

发明内容

有鉴于目前萧特基二极管面临逆向操作电压时，往往产生较大的漏电流而限制了其应用领域，且在正向电流负载时，没有办法同时在高电流密度及低电流密度都能具备相对低的正向压降的优势，本实用新型的主要目的提供一种能在顺向电流下保有高速操作、低顺向压降的优势，并在逆向电流时抑制漏电流的萧特基二极管。

为达成前述目的，本实用新型可减少逆向漏电流及具有低顺向压降的萧特基二极管结构包含有：

一第一导电性材料半导体基板，于内部形成一环形保护环，该保护环围绕的区域为一动作区，在动作区内部形成多个呈点状分布的第二导电性材料区域以在第一导电性材料半导体基板内部产生空乏区；

一氧化层，覆盖于该第一导电性材料半导基板表面；

一金属层，覆盖于该氧化层及第一导电性材料半导体基板的动作区，该金属层与第一导电性材料半导体基板之间形成萧特基接触。

其中，该多个第二导电性材料区域可呈矩阵式的点状排列或呈交错式的点状排列。

由上述结构，前述第二导电性材料区域因为是由掺杂高浓度的三价材料，使该处成为第二导电性材料半导体，因此在第二导电性材料区域与第一导电性材料半导体基板两者接面处将形成空乏区(depletion region)，该些空乏区可在萧特基二极管操作于逆向电压时减少其漏电面积，故而降低逆向漏电流及顺向压降，达到了有益的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的平面示意图；

图2为本实用新型第一实施例的剖面示意图；

图3为本实用新型第二实施例的平面示意图；

图4为本实用新型第二实施例的局部平面放大图；

图5为本实用新型的电压-电流特性曲线图；

图6为常用P-N接面二极管及萧特基二极管的电压-电流特性曲线图。

附图标记说明

10-第一导电性材料半导体基板；12-保护环；14-第二导电性材料区域；16-空乏区；20-氧化层；30-金属层；40-等边三角形。

具体实施方式

本实用新型萧特基二极管结构中具有半导体材料，在以下说明中以“第一导电性材料”及“第二导电性材料”加以描述，其中，若第一导电性材料为P型半导体材料，则第二导电性材料则为N型半导体材料；反之，若第一导电性材料为N型半导体材料，则第二导电性材料指P型半导体材料。

请参考图1、2所示，为本实用新型第一实施例的平面示意图及其剖面示意图，包含有：

一第一导电性材料半导体基板10，由第一导电性材料半导体材料所构成的基板，例如以砷、磷等五价材料可形成N型基板，于该第一导电性材料半导体基板10的周缘形成一环形的保护环12，该保护环12为第二导电性材料并形成于第一导电性材料半导体基板10内，该保护环12围绕的区域定义为动作区(activearea)，第一导电性材料半导体基板10在此动作区内部形成多个第二导电性材料区域14，该第二导电性材料区域14可呈点状排列，于本实施例中，该多个第二导电性材料区域14呈现点状的矩阵规则排列，在本实施例中，第一导电性材料为N型材料，而第二导电性材料为P型材料；