[发明专利]一种肖特基二极管

说明书

本发明涉及一种肖特基二极管，包括；半导体材料，将半导体材料分隔为阳极区与阴极区的沟槽，所述阳极区上与半导体材料接触的的阳极金属层，所述阴极区上与半导体材料接触的的阴极金属层，所述沟槽成环状，所述沟槽内靠近阴极区的部分填充绝缘介质，沟槽内靠近阳极区一侧形成栅极结构，所述栅极结构由沟槽内壁形成的第一栅绝缘层与沟槽中填充的导电多晶硅组成，所述导电多晶硅与所述阳极金属层电性连接，本发明有效改善反向偏压较低及反向漏电流偏大问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种肖特基二极管。

技术背景

肖特基二极管是将半导体层与金属层通过肖特基接合、利用肖特基势垒起整流作用的半导体元件。肖特基二极管可以比一般的PN接合二极管更快速地工作，具有顺向电压下降较小的特性，其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用，在通信电源、变频器等中比较常见。

但是，肖特基二极管最大的缺点是其反向偏压较低及反向漏电流偏大，像使用硅及金属为材料的肖特基二极管，其反向偏压额定耐压最高只到50V。

发明内容

本发明的目的是提供一种肖特基二极管，改善反向偏压较低及反向漏电流偏大问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种肖特基二极管，包括；半导体材料，将半导体材料分隔为阳极区与阴极区的沟槽，所述阳极区上与半导体材料接触的的阳极金属层，所述阴极区上与半导体材料接触的的阴极金属层，所述沟槽成环状，所述沟槽内靠近阴极区的部分填充绝缘介质，沟槽内靠近阳极区一侧形成栅极结构，所述栅极结构由沟槽内壁形成的第一栅绝缘层与沟槽中填充的导电多晶硅组成，所述导电多晶硅与所述阳极金属层电性连接。

优选地，所述阳极金属层与所述导电多晶硅接触实现电性连接。

优选地，所述阳极金属层与所述沟槽构成的顶角处形成绝缘区。

优选地，所述阳极金属层与所述导电多晶硅通过导电插塞电性连接。

优选地，所述导电多晶硅填满沟槽，并且高度超过沟槽口表面，在所述沟槽口处偏向阳极区一侧向外扩展，使得沟槽外导电多晶硅的宽度大于沟槽内导电多晶硅的宽度，所述沟槽外的导电多晶硅两侧形成绝缘侧墙，所述沟槽外的的导电多晶硅下形成第二栅绝缘层。

优选地，所述第二栅绝缘层材料与第一栅绝缘层材料相同。

优选地，所述绝缘介质与第一栅绝缘层材料相同。

优选地，所述沟槽底部的第一栅绝缘层厚度大于侧面的第一栅绝缘层厚度。

优选地，所述阴极金属层下形成有与半导体材料导电类型相同的重掺杂阱区。

优选地，所述所述阴极金属层与重掺杂阱区之间形成金属硅化物。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明肖特基二极管所述沟槽内靠近阴极区的部分填充绝缘介质，绝缘介质将半导体材料分为阳极区和阴极区，沟槽内靠近阳极区一侧形成栅极结构，所述栅极结构由沟槽内壁形成的第一栅绝缘层与沟槽中填充的导电多晶硅组成，所述导电多晶硅与所述阳极金属层电性连接，对阳极金属层施加正向电压时，所述沟槽第一栅绝缘层外的半导体材料表面吸附电子，降低正向导通电阻，减小正向导通压降，施加反向电压时，沟槽内的栅极结构耗尽第一栅绝缘层外的半导体材料，减小反向漏电流，增加反向耐压能力，所述沟槽在阳极区对称，反向偏压增大，两侧耗尽层变宽，最后连在一起，夹断半导体材料，增加二极管的反向抗压能力。

附图说明

图1为第一实施例结构示意图；

图2为第一实施例俯视结构示意图；