[实用新型]一种碳化硅肖特基二极管

说明书

本实用新型提供了一种碳化硅肖特基二极管，包括从上到下依次设置的阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属，所述p型外延层上设有复数个沟槽，所述沟槽穿过所述p型外延层，所述阳极金属一侧面设有复数个突起部，所述突起部与所述沟槽相匹配；利用沟槽结构，在保证阻断电压的基础上，增大肖特基二极管的阳极接触区域面积，降低器件导通电阻。

技术领域

本实用新型涉及一种碳化硅肖特基二极管。

背景技术

碳化硅是一种新兴的第三代半导体材料，具有良好的物理特性和电学特性，以其宽禁带、高热导率和高临界电场等优点，成为制作高温、大功率、高频半导体器件的理想材料。碳化硅肖特基二极管是最早实现商业化的碳化硅半导体器件，具有短反向恢复时间和极小的反向恢复电荷的特点。具有常见的商业化肖特基二极管为肖特基势垒二极管(Schottky BarrierDiodes)和结势垒肖特基二极管(Junction BarrierSchottkyDiodes)。

肖特基势垒二极管利用金半接触势垒实现反向阻断；而结势垒肖特基二极管利用反偏PN结的空间电荷区，为SBD结构承受反向偏压，从而能够在保证阻断电压的基础上，适当降低肖特基势垒高度以降低正向压降，同时减小二极管反偏漏电。然而，由于在结势垒肖特基二极管中，离子注入结区域并不能够导电，因此器件的有效导通面积减小了，这一缺点限制了JBS器件导通电流密度的提高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种碳化硅肖特基二极管，利用沟槽结构，在保证阻断电压的基础上，增大肖特基二极管的阳极接触区域面积，降低器件导通电阻。

本实用新型是这样实现的：一种碳化硅肖特基二极管，包括从上到下依次设置的阳极金属、p型外延层、n型漂移层、n+衬底以及阴极金属，所述p型外延层上设有复数个沟槽，所述沟槽穿过所述p型外延层，所述阳极金属一侧面设有复数个突起部，所述突起部与所述沟槽相匹配。

进一步地，所述n型漂移层的厚度为5um至200um，掺杂浓度为1×10¹⁴cm^-3至1×10¹⁶cm^-3。

进一步地，所述p型外延层的厚度为0.3um至1.5um，掺杂浓度大于等于1×10¹⁸cm^-3。

进一步地，所述沟槽的宽度为1um至8um，所述沟槽的深度大于所述p型外延层的厚度。

进一步地，所述沟槽的深度为0.8um至3um。

进一步地，所述阳极金属为Al或Ti，阴极金属为Ni。

本实用新型的优点在于：本实用新型一种碳化硅肖特基二极管，该碳化硅二级管器件可应用于广泛的电压范围，具有良好的导通特性和反向恢复特性。利用沟槽结构，在导通状态下，高掺杂的p型区域和外延层n型区域结正偏，n型外延层一侧耗尽层宽度很小，沟槽的底部和侧壁都能形成导电区域。相比于JBS器件，该器件的电流导通面积得到了大幅增加。

当器件处于阻断状态时，高掺杂的p型外延层和n型漂移层反偏，其耗尽区宽度大幅展宽，对沟槽侧壁起到了屏蔽作用，提高了器件的阻断电压。相比于SBD器件，该器件阻断状态下的漏电流大幅减小。

器件的制备工艺简单，且最大程度的避免了离子注入工艺，具有较低的成本，适应大规模化的生产。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种碳化硅肖特基二极管的截面图。

图2是本实用新型一种碳化硅肖特基二极管的制备方法的流程图。

图3是本实用新型一种具体实施方式的图一。