[发明专利]一种大功率肖特基二极管

权利要求书

1.一种大功率肖特基二极管，其特征在于，包括N型衬底(10)，所述N型衬底(10)下设有阴极金属层(11)，所述阴极金属层(11)的四周围绕有第一绝缘保护环(111)，所述第一绝缘保护环(111)围绕于N型衬底(10)的底面边缘，所述第一绝缘保护环(111)的厚度大于所述阴极金属层(11)的厚度；

所述N型衬底(10)上设有厚度为d的N型外延层(12)，所述N型外延层(12)的顶部四周设有P型保护环(13)，所述P型保护环(13)的顶部位于所述N型外延层(12)的上方，所述P型保护环(13)的底部嵌入于所述N型外延层(12)中，所述N型外延层(12)的顶部中间设有若干等间隔设置的凹陷槽(121)，所有的所述凹陷槽(121)均位于所述P型保护环(13)的围绕中，所述凹陷槽(121)的深度为h，0.3d≤h≤0.6d，相邻两个所述凹陷槽(121)之间的距离为1.2～1.8μm，所述P型保护环(13)所围绕的所述N型外延层(12)上覆盖有肖特基势垒层(20)，所述肖特基势垒层(20)还覆盖于所述凹陷槽(121)的内壁，所述肖特基势垒层(20)的端壁与所述P型保护环(13)的内壁之间连接有第二绝缘保护环(21)，避免肖特基势垒层(20)与P型保护环(13)直接作用；所述肖特基势垒层(20)的顶部覆盖有阳极金属层(22)；

所述P型保护环(13)的顶部四周设有钝化保护环(14)，所述P型保护环(13)上还覆盖有环形的功函数金属层(15)，所述阳极金属层(22)还覆盖于所述功函数金属层(15)上，所述功函数金属层(15)围绕于所述钝化保护环(14)的内侧，所述功函数金属层(15)在所述N型外延层(12)上的投影围绕于所述第二绝缘保护环(21)外，所述功函数金属层(15)与所述阳极金属层(22)的厚度之和小于所述钝化保护环(14)的厚度；

所述第一绝缘保护环(111)外固定有散热陶瓷套(30)，所述散热陶瓷套(30)还围绕于所述N型衬底(10)、所述N型外延层(12)、所述P型保护环(13)和所述钝化保护环(14)外。

2.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述阴极金属层(11)为镍金属层。

3.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述N型衬底(10)的掺杂浓度大于所述N型外延层(12)的掺杂浓度。

4.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述N型外延层(12)的厚度d为3～10μm，所述凹陷槽(121)的深度h为1.2～1.6μm。

5.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述P型保护环(13)的底部为阶梯状结构，所述P型保护环(13)的厚度从靠近所述凹陷槽(121)的一端向靠近所述散热陶瓷套(30)的一端增大，所述P型保护环(13)的最小厚度与所述凹陷槽(121)的深度相等。

6.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述钝化保护环(14)为二氧化硅层。

7.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述功函数金属层(15)为氮化钛层，所述肖特基势垒层(20)为铂金属层，所述阳极金属层(22)为钛金属层或钴金属层。

8.根据权利要求1所述的一种大功率肖特基二极管，其特征在于，所述阳极金属层(22)的顶部四周设有第三绝缘保护环(23)，所述第三绝缘保护环(23)还覆盖于所述钝化保护环(14)上。