[实用新型]一种保护装置产品

说明书

在一个实施方式中，提供了一种保护装置产品。该产品可以包括：具有P型内部区域的衬底；第一N层，其被布置在所述衬底的第一主表面上；第二N层，其被布置在所述衬底的与所述第一主表面相对的第二主表面上，其特征在于，通过低剂量水平的辐射物质辐射所述衬底，其特征在于，响应于浪涌事件，所述保护装置在高电流电平下表现出电流折返，而在低电流电平下不表现出电流折返。

技术领域

实施方式涉及电路保护装置领域，并且更特别地涉及用于防止瞬态能量事件的半导体装置。

背景技术

半导体装置被广泛用于提供针对瞬态条件的保护，诸如瞬态能量事件，其可表征为过电压事件、过电流事件或浪涌事件。半导体装置利用了P/N结的属性。在瞬态电压抑制(TVS)装置中，可以将电压钳位到特定钳位装置的电平特性，该电平可以指定为形成TVS装置的P/N二极管的击穿电压。

TVS装置的示例是雪崩二极管。齐纳(Zener)二极管也可以提供瞬态电压保护。TVS装置的工作原理在于二极管中P/N结的反向电压击穿，这种“击穿电压”用作限制装置两端电压的钳位电压。击穿电压是特定装置设计的特性，诸如装置的P区和N区的掺杂特性。

一种类型的TVS装置可表现出所谓的折返特性(foldback characteristic)，其中P型衬底可用于产生折返特性。对于一定范围的电压，这种类型的装置可以在相同的击穿电压电平和相同的芯片尺寸下实现高浪涌电流保护。折返式 TVS装置P型衬底的一个问题是，当电压高于约35V时，由于掺杂剂衬底浓度的原因，即使在低电流电平(诸如1mA)下，折返行为也会更加严重，由于抗干扰性差，该行为会使装置操作不稳定。

为了形成双向TVS，由于比使用P型衬底实现的更高的钳位电压(Vc)，已知的装置可以采用N型衬底来实现高压(＞35V)双向TVS能力；但是，其浪涌性能低于使用P型衬底所实现的浪涌性能。

鉴于这些和其他问题，提供了本公开。

实用新型内容

为了解决使保护装置在诸如1mA的低电流水平下表现出折返行为的技术问题，提供了一种保护装置产品，其在低电流密度状态下显示出改进的抗折返性，同时仍然展现出良好的电流增益和高电流浪涌能力。该产品可以包括：具有P 型内部区域的衬底；第一N层，其被布置在所述衬底的第一主表面上；第二N 层，其被布置在所述衬底的与所述第一主表面相对的第二主表面上，其特征在于，通过剂量水平在3kGy至15kGy的范围内的辐射物质辐射所述衬底，其中，响应于浪涌事件，所述保护装置在高电流电平下表现出电流折返，而在低电流电平下不表现出电流折返。

在一个实施方式中，所述保护装置产品的击穿电压大于36V。

在一个实施方式中，所述辐射物质包括电子。

在一个实施方式中，所述P型内部区域的掺杂水平为1.0×10¹⁶cm^-3至1.0 ×10¹⁸cm^-3。

在一个实施方式中，所述第一N层和所述第二N层的掺杂水平为1.0× 10¹⁹cm^-3至1.0×10²¹cm^-3。

为了解决提高浪涌性能的技术问题，提供了一种保护装置产品，其可以有效地提高浪涌性能。所述保护装置产品包括具有P型内部区域的衬底，被布置在所述衬底的第一主表面上的第一N层，被布置在所述衬底的与所述第一主表面相对的第二主表面上的第二N层，其特征在于：在所述第一主表面和所述第二主表面上通过剂量水平在3kGy至15kGy的范围内的辐射物质辐射所述衬底，所述保护装置产品是双向装置，其击穿电压大于36V，其中响应于浪涌事件，所述保护装置在高电流电平下表现出电流折返，而在低电流电平下不表现出电流折返。

附图说明