[实用新型]肖特基二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体二极管器件，特别是涉及一种肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管是基于半导体物理金属-半导体接触理论发展出来的一种双端半导体器件。肖特基二极管正向压降低、反向恢复时间短、开关速度快、噪声系数小、串联电阻小，有良好的高频特性和开关特性，利用肖特基二极管的非线性电阻，还可以作为微波混频器用；作为变容二极管可以应用于参量放大器；在超高速逻辑电路中可以用其作为快速钳位二极管；肖特基二极管广泛应用于各种高频、微波及高速电路中，肖特基二极管还特别适用于开关电源。由于开关电源体积小、重量轻、效率高，所以是取代传统电源的理想选择，开关电源广泛应用于计算机、雷达、电视机、通讯发射与接收机、航天器、仪器仪表等方面。

现有的肖特基二极管存在以下缺点：1.一般未设有保护环，器件反向偏置时，由于肖特基结极浅，空间电荷区在其拐角处曲率半径很小，故此处的电场强度很高，可以超过硅的雪崩击穿强度，产生雪崩击穿，导致肖特基二极管反向击穿电压降低。2.肖特基势垒通常是通过铝等金属材料与半导体接触形成的，通过这种方式形成的肖特基结处于半导体的表面，所以半导体表面存在的大量的表面态使得肖特基结的特性不稳定，另外，多数导电良好的金属材料容易发生氧化反应，这也严重影响了肖特基结的特性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种无污染，可降低噪声、低功耗、超高频、降低肖特基势垒的正向压降和反向漏电流的肖特基二极管。

本实用新型所采用的技术方案是：肖特基二极管，包括硅衬底、硅外延层、二氧化硅、P⁺保护环、金属硅化物、扩散阻挡层和金属电极层；硅衬底上生长有硅外延层，外延层上沉积有二氧化硅，硅衬底和硅外延层为N型半导体硅材料，在硅外延层中具有P型导电性的保护环，P⁺区与外延层形成一单边突变PN结，与肖特基结并联，金属硅化物在二氧化硅的窗口内，在二氧化硅的窗口上依次覆盖扩散阻挡层和金属电极层。

所述硅外延层的厚度为4-5μm，电阻率ρ_E为0.5-0.6Ohm-cm，管芯面积为1225(μm)²(0.35×0.35mm)，保证肖特基结的各项技术指标。

所述衬底层(1)的掺杂浓度为N_D＝2E19cm^-3，即3E(-3)Ohm-cm，外延层的掺杂浓度为N_D＝9E15cm^-3，即0.6Ohm-cm，所述金属硅化物为硅化钛(TiSi₂)，所述扩散阻挡层材料为镍(Ni)，所述金属电极的引出材料为银(Ag)，镍(Ni)层的厚度为电极引出层厚度为

本实用新型的有益效果是：由于采用了P⁺保护环、新的金属硅化物肖特基势垒形成工艺和综合管芯设计及工艺参数循环优化，实现了低噪声、低功耗、超高频等器件技术指标，具有优良的正向和反向特性，提高了肖特基二极管的性能。

附图说明

图1是本实用新型肖特基二极管V-I特性

图2是本实用新型肖特基二极管的管芯结构示意图；

图3是本实用新型肖特基二极管的正向压降特性示意图；

图4是本实用新型肖特基二极管的反向压降特性示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。