[发明专利]电阻率梯度分布的外延片及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电阻率梯度分布的外延片及其生产方法。

背景技术

在PN结上外加一电压，如果P型一边接正极，N型一边接负极，电流便从P型一边流向N型一边，空穴和电子都向界面运动，使空间电荷区变窄，电流可以顺利通过。如果N型一边接外加电压的正极，P型一边接负极，则空穴和电子都向远离界面的方向运动，使空间电荷区变宽，电流不能流过。这就是PN结的单向导电性。

如果在PN结加了反向偏压，当足够高的电场加到PN结上时，PN结会发生“击穿”并通过很大的流量。击穿仅发生在反向偏置（PN结加一反向电压）下，能够造成这种击穿的电压就叫击穿电压（崩溃电压）。

然而大功率器件所加在器件上的电场是很高的，为了避免器件的崩溃，需要增加崩溃电压即击穿电压。但现有技术中使用的外延片，其击穿电压偏低，无法满足大功率器件的使用要求。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种电阻率梯度分布的外延片。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

电阻率梯度分布的外延片，包括外延层，其特征在于，所述外延层电阻率梯度分布。

优选地是，所述外延层电阻率呈均匀变化。

优选地是，还包括衬底，所述外延层底部与衬底接触；所述外延层电阻率自底部至上表面梯度分布。

优选地是，所述外延层底部电阻率大于上表面电阻率，所述外延层电阻率自底部至上表面均匀变化。

优选地是，所述外延层底部电阻率小于上表面电阻率，所述外延层电阻率自底部至上表面均匀变化。

优选地是，所述衬底为P型，所述外延层为P型或N型。

优选地是，所述P型衬底掺杂有硼；所述P型外延层掺杂有硼；所述N型外延层掺杂有砷、磷及锑中的至少一种。

优选地是，所述衬底为N型，所述外延层为P型或N型。

优选地是，所述N型衬底掺杂有砷、磷及锑中的至少一种；所述P型外延层掺杂有硼；所述N型外延层掺杂有砷、磷及锑中的至少一种。

本发明的目的之二是为了克服现有技术中的不足，提供一种电阻率梯度分布的外延片的生产方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

电阻率梯度分布的外延片的生产方法，其特征在于，通过控制掺杂剂的掺杂量生产电阻率梯度分布的外延片。

优选地是，通过控制外延层沿厚度方向的掺杂剂的浓度梯度变化来生产电阻率梯度分布的外延片。

优选地是，利用质流控制器控制掺杂剂沿厚度方向的浓度梯度变化。

优选地是，所述掺杂剂通过质流控制器的开口喷向衬底，所述掺杂剂与外延层材料共同沉积在所述衬底上；所述质流控制器的开口面积可调；通过调整质流控制器的开口面积调整掺杂剂的掺杂量。

优选地是，所述的掺杂量根据公式MFR(Mass Flow Rate)＝r×V×A控制，其中，MFR表示掺杂剂的掺杂量；r表示掺杂剂气体密度；V表示掺杂剂气体速率；A表示质流控制器开口面积。

优选地是，用Res₁表示外延层底部的电阻率，用Dop₁表示外延片底部的掺杂剂掺杂量；用Res₂表示外延层表面的电阻率，用Dop₂表示外延片表面的掺杂剂掺杂量；根据测试得出Res₁和Dop₁值，然后根据公式

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