[发明专利]沟渠式肖特基二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种二极管，特别是涉及一种结合有肖特基(Schottky)接面的沟渠式肖特基二极管。

背景技术

参阅图1，为一种现有沟渠式肖特基二极管，包含：一基板11、一位于该基板11上的磊晶层12、数个半导体层13、数个氧化层14、一第一电极15，以及一第二电极16。该基板11为n型的硅基板。该磊晶层12为n型半导体，并具有数个彼此间隔且自其顶面向下凹陷的沟槽121。所述半导体层13分别填入所述沟槽121，其材料为n型多晶硅。所述氧化层14分别位于所述沟槽121，并且分别位于每一半导体层13与该磊晶层12之间。该第一电极15位于该基板11的底面。该第二电极16位于该磊晶层12的顶面。其中，该磊晶层12、所述氧化层14与所述半导体层13三者之间形成类似于MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)结构。而该第二电极16与该磊晶层12的接面之间则形成金属-半导体接触的肖特基(Schottky)接面，进而形成肖特基位障(SchottkyBarrier)。具有上述沟渠设计及肖特基接面的结构，一般又可称为TMBS(TrenchMOSBarrierSchottky)。

结合有肖特基特性的元件，通常具有可高速切换、开关快速的优点。然而，实务上发现，上述结构的沟渠式肖特基二极管，当制作为可承受较高的逆向偏压的元件时(也就是具有高崩溃电压(BreakdownVoltage))，其顺向偏压特性会变差，换句话说，要产生相同电流时所需的顺向偏压必须加大。故该沟渠式肖特基二极管有待改良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可承受高逆向偏压，且顺向偏压特性佳的沟渠式肖特基二极管。

本发明沟渠式肖特基二极管,包含：一个基板、一个位于该基板上的n型的磊晶层、一个连接该基板的第一电极，以及一个第二电极，该磊晶层包括一个朝向该基板的第一面、一个相反于该第一面的第二面，以及数个自该第二面朝向该第一面凹设的沟槽。该沟渠式肖特基二极管还包含一个金属层以及数个氧化层，该金属层包括数个分别位于所述沟槽的金属填槽部，该金属层的材料功函数大于或等于4.8电子伏特；所述氧化层分别位于所述沟槽并且分别位于每一个金属填槽部与该磊晶层之间；该第二电极位于该磊晶层的第二面上且覆盖该金属层。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该金属层的材料为镍、铂、钨、金、银、钒、钼或上述材料的任一组合，该磊晶层为n型多晶硅，该基板为n型的硅基板，且该基板的载子浓度大于该磊晶层的载子浓度。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该金属层还包括数个分别位于该磊晶层的第二面上且分别连接于所述金属填槽部间的金属连接部。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该第二电极与该金属层的材料相同。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该金属层的材料功函数为4.8～5.1电子伏特。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述氧化层的厚度为1500～3000埃，该磊晶层的阻抗值为0.8～5.0欧姆。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，所述沟槽的深度为1.5～3.0微米，宽度为0.3～1.0微米。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或等于60伏特。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或等于100伏特。

本发明所述的沟渠式肖特基二极管，该沟渠式肖特基二极管的崩溃电压大于或等于100伏特，该金属层的材料功函数为4.9～5.1电子伏特。

本发明的有益效果在于：通过所述沟槽填入具有高功函数的金属层材料，从而使本发明具有较佳的顺向偏压特性，而且本发明可承受高逆向偏压。因此，本发明在能承受高逆向偏压的同时，还具有良好的顺偏特性，确实达到本发明的目的。

附图说明

图1是一种现有沟渠式肖特基二极管的侧视剖视示意图；

图2是本发明沟渠式肖特基二极管的一实施例的侧视剖视示意图；

图3是本发明与一比较例1的逆向电流-逆向偏压特性曲线；

图4是本发明与该比较例1的顺向电流-顺向偏压特性曲线；

图5是本发明与一比较例2的逆向电流-逆向偏压特性曲线；及

图6是本发明与该比较例2的顺向电流-顺向偏压特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。