[发明专利]降低阳极空穴注入的二极管结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种二极管结构，尤其是一种降低阳极空穴注入的二极管结构，属于半导体二极管的技术领域。

背景技术

如图1所示，为现有二极管的结构，包括用于形成PN结的P导电区域2以及N导电区域3，P导电区域2与N导电区域3连接，在P导电区域2上设置阳极金属1，在N导电区域3上设置阴极金属4，阳极金属1与P导电区域2欧姆接触，阴极金属4与N导电区域3欧姆接触。在工作时，通过阳极金属1与阴极金属4施加电压，以形成正向导通的PN结，但现有二极管结构存在动态损耗较大的缺点。目前，为了降低二极管的动态损耗，可以通过降低P导电区域2的浓度或通过导入寿命控制（重金属或电子线辐射）来降低损耗，但降低P导电区域2的浓度会导致接触电阻变大，进而导致损耗增加；而通过导入寿命控制来降低损耗时，易造成漏电大幅增加。因此，如何减低二极管的动态损耗是目前的一个难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种降低阳极空穴注入的二极管结构，其结构紧凑，通过降低阳极空穴注入能有效降低二极管的动态损耗，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述降低阳极空穴注入的二极管结构，包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域与N导电区域；在所述P导电区域与N导电区域之间设置有掺杂浓度大于N导电区域的N+区域。

所述半导体基板包括硅基板，在半导体基板的正面设置用于与P导电区域欧姆接触的阳极金属，在半导体基板的背面设置用于与N导电区域欧姆接触的阴极金属。

所述N+区域的掺杂浓度为1E15cm-3~1E17cm-3。

本发明的优点：通过在P导电区域与N导电区域间设置N+区域，N+区域的掺杂浓度大于N导电区域的掺杂浓度，通过N+区域与P导电区域内空穴的结合，减少进入N导电区域内的空穴注入量，从而能有效降低二极管的动态损耗，结构紧凑，安全可靠。

附图说明

图1为现有二极管的示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明二极管的静态损耗与动态损耗的变化示意图。

附图标记说明：1-阳极金属、2-P导电区域、3-N导电区域、4-阴极金属以及5-N+区域。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示：为了通过降低阳极空穴注入能有效降低二极管的动态损耗，本发明包括半导体基板，所述半导体基板内包括用于形成PN结的P导电区域2与N导电区域3；在所述P导电区域2与N导电区域3之间设置有掺杂浓度大于N导电区域3的N+区域5。

所述半导体基板包括硅基板，在半导体基板的正面设置用于与P导电区域2欧姆接触的阳极金属1，在半导体基板的背面设置用于与N导电区域3欧姆接触的阴极金属4。

具体地，半导体基板的材料可以为硅，P导电区域2的上表面形成半导体基板的正面，N导电区域3的下表面形成半导体基板的背面。N+区域5的掺杂浓度大于N导电区域3的浓度，N导电区域3的掺杂浓度以及P导电区域2的掺杂浓度均可以采用本技术领域常用的浓度范围，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。在具体实施时，可以通过在半导体基板的正面或背面进行N导电类型杂质离子的注入，以在半导体基板内形成N+区域5。

本发明实施例中，所述N+区域5的掺杂浓度为1E15cm-3~1E17cm-3，阳极金属1与P导电区域2欧姆接触后形成二极管的阳极，当P导电区域2的空穴注入后，通过P导电区域2与N导电区域3间的N+区域5，从而能在不降低P导电区域2掺杂浓度的情况下，能有效减少阳极的空穴注入，减低动态损耗。此外，N+区域5在上述掺杂浓度范围内，掺杂浓度越高，从阳极注入的空穴与N+区域5的结合率越高，进入N导电区域3内的阳极空穴注入量也会越少，从而减少动态损耗。如图3所示，为N+区域5在P导电区域2下方的掺杂浓度不同时，二极管的静态损耗与动态损耗的变化。