[发明专利]用于电荷平衡JBS二极管的有源区设计

权利要求书

1.一种电荷平衡(CB)二极管，包括：

有源区，其包括：

一个或多个电荷平衡(CB)层，其中，每个CB层包括：

具有第一导电类型的外延层；以及

在所述外延层中注入的具有第二导电类型的多个埋入区，其中，所述多个埋入区和所述外延层均被配置成基本上耗尽，以在反向偏置施加至所述CB二极管时提供来自离子化掺杂剂的基本上等量的电荷；以及

具有所述第一导电类型的上外延层，其中，所述上外延层邻近所述一个或多个CB层的最上面的CB层设置，并且其中，所述上外延层包括具有所述第二导电类型的多个结势垒肖特基(JBS)注入区；以及

邻近所述上外延层设置以形成肖特基结的肖特基接触，其中，所述肖特基接触由金属或多晶硅形成，并且其中，所述肖特基接触邻近所述多个JBS注入区设置。

2.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述肖特基接触由钛或镍形成。

3.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述肖特基接触由具有所述第一导电类型的多晶硅形成。

4.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述CB二极管包括结势垒肖特基(JBS)二极管或合并PiN肖特基(MPS)二极管。

5.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述多个JBS注入区的层层掺杂浓度在大约1x10¹³cm^-2到大约2x10¹⁶cm^-2之间。

6.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，相邻JBS注入区之间的间隔在大约1μm到大约10μm之间。

7.根据权利要求6所述的CB二极管，其中，所述间隔在大约2μm到大约5μm之间。

8.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述多个JBS注入区的至少一个JBS注入区与所述多个埋入区不对齐。

9.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述多个JBS注入区的至少一个JBS注入区具有第一形状，以及所述多个埋入区的至少一个埋入区具有与所述第一形状不同的第二形状。

10.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述多个JBS注入区的至少一个JBS注入区的轴线与所述多个埋入区的至少一个埋入区的轴线不平行。

11.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述多个JBS注入区的每个JBS注入区包括可变掺杂分布。

12.根据权利要求11所述的CB二极管，其中，所述可变掺杂分布包括线性函数、步进函数、单调函数或层掺杂的正态分布。

13.根据权利要求1所述的CB二极管，其中，所述上外延层包括多个沟道，其中，所述多个沟道的每个沟道从所述上外延层的顶表面延伸到所述多个JBS注入区的一个JBS注入区的顶表面，并且其中，所述肖特基接触延伸到所述多个沟道中，并邻近所述多个JBS注入区的每个JBS注入区的顶表面设置。

14.根据权利要求13所述的CB二极管，其中，所述多个沟道的至少一个沟道的深度在大约0.1μm到大约5μm之间。

15.根据权利要求13所述的CB二极管，其中，所述多个沟道的至少一个沟道与所述多个埋入区不对齐。