[发明专利]三端自反馈线性恒流器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体功率器件及其制备方法，特别是一种LED照明用的驱动器件及其制备方法。

背景技术

由于LED具有使用寿命长、无污染、低功耗的特性，可以满足高效能、无汞化、多元化和艺术化的当今世界照明领域的发展需要。伴随着LED研发的迅速更新，LED的应用领域从最初简单的电器指示灯、LED显示屏发展到了LED背光源、景观照明、室内装饰灯等其他领域，尤其在汽车尾灯、广告牌、装饰照明、电冰箱和洗衣机照明的应用中，LED正在大量替代原有的氖灯及钨丝灯泡，具有巨大的市场潜力。但LED的驱动器设计面临着不少挑战，一方面LED的亮度会随着电流及温度的变化而漂移；另一方面，市场需求更经济更环保的驱动器。

目前，市场上典型的LED驱动器有三类：开关稳压器、线性稳压器和电阻型驱动器。其中，开关稳压器的能效高，并提供极佳的亮度控制，但同时价格也相对较高；线性稳压器结构比较简单，易于设计，提供稳流及过流保护，具有外部电流设定点，且没有电磁兼容性EMC问题；电阻型驱动器利用电阻这样的简单分立器件，限制LED串电流，价格较低，同样易于设计，且没有EMC问题。在诸如汽车尾灯的LED应用中，开关稳压器设计复杂，存在电磁干扰，不太适合，线性稳压器不太经济实惠，电阻型驱动器成本较低且结构简单，但这种驱动器的工作电流和工作电压呈线性关系，在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，高电压下，通过LED的电流很高，且在负载突降等瞬态条件下，LED可能受损。因此，希望能够有一种比开关稳压器和普通线性稳压器经济、但在性能上又比电阻型驱动高出许多的驱动器。

发明内容

本发明的目的是提供一种三端自反馈线性恒流器及其制备方法，要解决的技术问题是高性价比及可靠驱动LED。

本发明采用以下技术方案：一种三端自反馈线性恒流器，所述三端自反馈线性恒流器由N沟道PN结型场效应晶体、电阻和可调电阻构成，所述场效应晶体的源端同电阻的一端相连，场效应晶体的栅端连接到电阻的另一端，可调电阻与电阻并联。

本发明的电阻为多晶硅电阻，场效应晶体和多晶硅电阻集成于同一芯片上，可调电阻外接。

本发明的场效应晶体设有P⁺衬底、P⁺衬底背面的金属化阴极、P⁺衬底正面的N^-外延层、N^-外延层中的高掺杂P⁺环、N^-外延层中的N^-阱区、位于N^-阱区中的N^-接触区和位于N^-接触区中间部位的N⁺接触区、位于两个N^-接触区之间的P⁺栅区、覆盖在整个硅表面的氧化层、N⁺接触区表面的源电极金属层和漏电极金属层；所述P⁺栅极延伸出N^-阱区的边缘与高掺杂P⁺环相连，P⁺环上面设有栅金属层。

本发明的场效应晶体设有P⁺衬底、P⁺衬底背面的金属化阴极、P⁺衬底正面的P^-外延层、P^-外延层中的高掺杂P⁺环、P^-外延层中的N^-阱区、位于N^-阱区中的N^-接触区和位于N^-接触区中间部位的N⁺接触区、位于两个N^-接触区之间的P⁺栅区、覆盖在整个硅表面的氧化层、N⁺接触区表面的源电极金属层和漏电极金属层；所述P⁺栅极延伸出N^-阱区的边缘与高掺杂P⁺环相连，P⁺环上面设有栅金属层。