双有源区型快速整流二极管论文和设计-崔峰敏

全文摘要

本实用新型涉及双有源区型快速整流二极管,硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm,上设有两个相同大小的有源区,每个有源区中,低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区,形成PN结,低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状,所述N型硅衬底上有2个环形结构,外环为高掺杂N型硅发射区,高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。本实用新型在小尺寸的硅晶片上设置两个有源区,两个有源区共用阴极,每个有源区各自形成一个PN结及两个环形结构,形成的二极管结构反向恢复时间短,开关特性好,适用于照明用交换式电源。

主设计要求

1.一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm,上设有两个相同大小的有源区,每个有源区中,低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区,形成PN结,低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状,所述N型硅衬底上有2个环形结构,外环为高掺杂N型硅发射区,高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。

设计方案

1.一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm,上设有两个相同大小的有源区,每个有源区中,低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区,形成PN结,低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状,所述N型硅衬底上有2个环形结构,外环为高掺杂N型硅发射区,高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。

2.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述每个有源区尺寸为965μm×2210μm,两个有源区平行均匀排布。

3.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上有碳纳米管CNT层。

4.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述硅晶片厚度为250±15μm,高掺杂P型硅基区深度为60μm,所述高掺杂N型硅发射区深度为12μm。

5.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为30Ω·cm。

6.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述环形结构曲率为250μm,外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm,内环硅基环宽度15μm。

7.根据权利要求6所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。

8.根据权利要求1所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极,N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极;所述两个有源区共阴极。

9.根据权利要求8所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,电极外设有保护膜。

10.根据权利要求8所述的一种双有源区型快速整流二极管,其特征在于,所述金属Al的厚度为4μm,所述金属Ag的厚度为0.78μm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件,特别涉及双有源区型快速整流二极管。

背景技术

开关电源用的整流二极管要求开关特性好、反向恢复时间,尤其对于交换式电源的整流二极管,需选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管或选择快恢复二极管。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双有源区型快速整流二极管。

为实现上述技术目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种双有源区型快速整流二极管,硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm,上设有两个相同大小的有源区,每个有源区中,低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂P型硅基区,形成PN结,低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状,所述N型硅衬底上有2个环形结构,外环为高掺杂N型硅发射区,高掺杂P型硅基区和外环高掺杂N型硅发射区中间有一个高掺杂P型硅基环。

作为本实用新型的进一步改进,所述每个有源区尺寸为965μm×2210μm,两个有源区平行均匀排布。

作为本实用新型的进一步改进,所述N型硅衬底、高掺杂P型硅基区、高掺杂P型硅基环和高掺杂N型硅发射区上有碳纳米管CNT层。

作为本实用新型的进一步改进,所述二极管硅晶片厚度为250±15μm,高掺杂P型硅基区深度为60μm,所述高掺杂N型硅发射区深度为12μm。

作为本实用新型的进一步改进,所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为30Ω·cm。

作为本实用新型的进一步改进,所述环形结构曲率为250μm,外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm,内环硅基环宽度15μm。进一步的,所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。

作为本实用新型的进一步改进,低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极,N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极;所述两个有源区共阴极。进一步的,电极外设有保护膜。

作为本实用新型的进一步改进,所述阳极金属Al的厚度为4μm,所述阴极金属Ag的厚度为0.78μm。

本实用新型在小尺寸的硅晶片上设置两个有源区,两个有源区共用阴极,每个有源区各自形成一个PN结及两个环形结构,形成的二极管结构反向恢复时间短,开关特性好,适用于照明用交换式电源。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的芯片结构示意图;

图2为本实用新型实施例1的一个有源区环形结构示意图;

图中数字单位为μm。

具体实施方式

如图1、图2所示的双有源区型快速整流二极管,硅晶片尺寸为2.55mm×2.55mm,厚度为250±15μm,上设有两个相同大小,尺寸为965μm×2210μm的有源区,两个有源区平行均匀排布。每个有源区中,低掺杂的N型硅衬底1上设有高掺杂P型硅基区2,形成PN结,低掺杂的N型硅衬底1呈圆角长方体状,电阻率为30Ω·cm,N型硅衬底上有2个环形结构,外环为高掺杂N型硅发射区31,高掺杂P型硅基区2和外环高掺杂N型硅发射区31中间有一个高掺杂P型硅基环32。高掺杂P型硅基区深度为60μm,高掺杂N型硅发射区深度为12μm。

N型硅衬底1、高掺杂P型硅基区2、高掺杂P型硅基环32和高掺杂N型硅发射区31上有碳纳米管CNT层4。

环形结构曲率为250μm,外环高掺杂N型硅发射区宽度45μm,内环硅基环宽度15μm。所述外环高掺杂N型硅发射区、内环硅基环、高掺杂P型硅基区间的横向距离依次为85μm、25μm。

低掺杂N型硅衬底上沉积金属Al作为阳极5,N型硅衬底的背面沉积金属Ag作为阴极6;两个有源区共阴极6。电极外设有保护膜7。阳极金属Al的厚度为4μm,所述阴极金属Ag的厚度为0.78μm。

本实施例的双有源区型快速整流二极管反向击穿电压BVR=600V,正向电流IF=16A(2×8A),反向恢复时间trr=30ns,操作和贮存温度范围-55~+150℃。

设计图

双有源区型快速整流二极管论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201822254256.1

申请日:2018-12-29

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:84(南京)

授权编号:CN209561416U

授权时间:20191029

主分类号:H01L 29/861

专利分类号:H01L29/861;H01L29/06

范畴分类:38F;

申请人:傲迪特半导体(南京)有限公司

第一申请人:傲迪特半导体(南京)有限公司

申请人地址:210034 江苏省南京市栖霞经济开发区润华路3号

发明人:崔峰敏

第一发明人:崔峰敏

当前权利人:傲迪特半导体(南京)有限公司

代理人:徐蓓;尹妍

代理机构:32230

代理机构编号:江苏致邦律师事务所

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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