[发明专利]快恢复二极管及制作该二极管的方法

权利要求书

1.一种快恢复二极管，包括一N型高掺杂硅衬底、一第一N型掺杂半导体层、一第二N型掺杂半导体层、一二极管阳极层，所述第一N型掺杂半导体层位于第二N型掺杂半导体层和N型高掺杂硅衬底之间，所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度低于第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度，所述第一N型掺杂半导体层的宽度为5um至50um、掺杂浓度为5e12/cm³-5e14/cm³。

2.如权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于：所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度N_D及第二N型掺杂半导体层的宽度d满足公式其中ε_r为硅的介电常数，ε₀为真空介电常数，e指的是单个电子电量，V_R为正常工作的反偏电压，E_BV为临界击穿场强。

3.如权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于：所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为3e14/cm³，所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为5e13/cm³，所述第一N型掺杂半导体层的宽度为25um，所述第二N型掺杂半导体层的宽度为35um。

4.如权利要求1-2中任一项所述的快恢复二极管，其特征在于：所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为5e14/cm³，所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为1e15/cm³，所述第一N型掺杂半导体层及第二N型掺杂半导体层的宽度均为5um。

5.如权利要求1-2中任一项所述的快恢复二极管，其特征在于：所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为1e13/cm³，所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为2e13/cm³，所述第一N型掺杂半导体层及第二N型掺杂半导体层的宽度均为50um。

6.一种快恢复二极管的制作方法，包括：

在一N型高掺杂硅衬底上制作低掺杂外延，以形成一第一N型掺杂半导体层；

在所述第一N型掺杂半导体层上制作一第二N型掺杂半导体层处延，以形成一第二N型掺杂半导体层，其中所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度低于第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度；以及

在所述第二N型掺杂半导体层注入P型杂质再扩散形成二极管阳极层，其中所述第一N型掺杂半导体层的宽度为5um至50um、掺杂浓度为5e12/cm³-5e14/cm³。

7.如权利要求6所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于：所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度N_D及宽度d满足以下公式：其中ε_r为硅的介电常数，ε₀为真空介电常数，e指的是单个电子电量，V_R为正常工作的反偏电压，E_BV为临界击穿场强。

8.如权利要求6-7中任一项所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于：所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为3e14/cm³，所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为5e13/cm³，所述第一N型掺杂半导体层的宽度为25um，所述第二N型掺杂半导体层的宽度为35um。

9.如权利要求6-7中任一项所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于：所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为5e14/cm³，所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为1e15/cm³，所述第一N型掺杂半导体层及第二N型掺杂半导体层的宽度均为5um。

10.如权利要求6-7中任一项所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于：所述第一N型掺杂半导体层的掺杂浓度为1e13/cm³，所述第二N型掺杂半导体层的掺杂浓度为2e13/cm³，所述第一N型掺杂半导体层及第二N型掺杂半导体层的宽度均为50um。