[实用新型]一种碳化硅二极管场限环终端结构

说明书

本实用新型提供的一种碳化硅二极管场限环终端结构，包括：碳化硅N型半导体衬底，在N型外延层靠顶部设置JTE主结区，在所述JTE主结区的附近设置四个附加的外侧P‑环，JTE主结区和外侧P‑环的结深为0.5‑1微米，JTE主结区的宽度为20‑30微米，所述外侧P‑环的环间距为2‑3微米，环宽为4‑8微米，所述JTE主结区的顶部部分覆盖设置正面金属，所述正面金属的另一部分设置在所述的N型外延层的顶部，所述碳化硅N型半导体衬底的底部设置背面金属。通过设置JTE主结区和外侧P‑环，当JTE主结区区域被耗尽时，外侧附加的四个外侧P‑环也会被包围进入N型漂移区的耗尽区，P‑环内部被部分耗尽，JTE主结区的利用率变高，有效提高终端效率并获得较高的电压，而且掺杂浓度可控。

技术领域

本实用新型属于二极管技术领域，尤其涉及一种碳化硅二极管场限环终端结构。

背景技术

现在，由于SIC二极管器件截止环处电场集中效应的存在导致器件提前击穿，为了实现高阻断电压，设计合适的终端结构对于SIC二极管器件来说非常关键。应用最为广泛的终端技术包括场版和结终端扩展。场版技术优点在于结构和工艺简单，但存在电介质层可靠性问题与终端效率低等缺点。结终端扩展技术尽管可以获得接近100％的终端效率，一个重要的难点在于对结终端扩展区域掺杂剂量的控制。

综上，现亟需一种能够解决上述技术问题，通过设置JTE主结区和外侧P-环，当JTE主结区区域被耗尽时，外侧附加的四个外侧P-环也会被包围进入N型漂移区的耗尽区，P-环内部被部分耗尽，从而来克服上述问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种碳化硅二极管场限环终端结构，旨在解决现有技术存在电介质层可靠性问题、终端效率低及掺杂剂量难控制的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种碳化硅二极管场限环终端结构，其特征在于，包括：碳化硅N型半导体衬底，所述碳化硅N型半导体衬底上设置N型外延层，在所述N型外延层靠顶部设置JTE主结区，在所述JTE主结区的附近设置四个附加的外侧P-环，所述JTE主结区和所述外侧P-环的结深为0.5-1微米，所述JTE主结区的宽度为20-30微米，所述外侧P-环的环间距为2-3微米，环宽为4-8微米，所述JTE主结区的顶部部分覆盖设置正面金属，所述正面金属的另一部分设置在所述的N型外延层的顶部，所述碳化硅N型半导体衬底的底部设置背面金属。

优选的，所述JTE主结区和所述外侧P-环的掺杂浓度均为1～8*10¹⁷cm^-3。

优选的，所述JTE主结区与最近的所述外侧P-环的间距小于所述外侧P-环的环间距。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种碳化硅二极管场限环终端结构，包括：碳化硅N型半导体衬底，所述碳化硅N型半导体衬底上设置N型外延层，在所述N型外延层靠顶部设置JTE主结区，在所述JTE主结区的附近设置四个附加的外侧P-环，所述JTE主结区和所述外侧P-环的结深为0.5-1微米，所述JTE主结区的宽度为20-30微米，所述外侧P-环的环间距为2-3微米，环宽为4-8微米，所述JTE主结区的顶部部分覆盖设置正面金属，所述正面金属的另一部分设置在所述的N型外延层的顶部，所述碳化硅N型半导体衬底的底部设置背面金属。通过设置JTE主结区和外侧P-环，当JTE主结区区域被耗尽时，外侧附加的四个外侧P-环也会被包围进入N型漂移区的耗尽区，P-环内部被部分耗尽，JTE主结区的利用率变高，有效提高终端效率并获得较高的电压，而且掺杂浓度可控。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构图。

附图标记：

10.碳化硅N型半导体衬底 20.N型外延层 30.JTE主结区 40.外侧P-环 50.正面金属 60.背面金属。