[实用新型]高压肖特基二极管

说明书

本实用新型涉及一种高压肖特基二极管，它包括P型衬底、N型埋层、N型深阱、第一N型阱区、P型保护环、P型阱区、第一N型区、阴极电位层、第二N型阱区、第二N型区、阳极电位层、P型区、衬底电位层、隔离层、多晶硅场板、保护层、阴极电位引出极、阳极电位引出极、衬底电位引出极、阴极电位连接极、阳极电位连接极与衬底电位连接极。本实用新型增大了边缘耗尽层的曲率半径，从而使边缘表面电场显著减弱，减少漏电流，提高耐压能力。本实用新型可以屏蔽表面电场，即降低表面的电场强度，减小反向电流，从而提高反向击穿电压。

技术领域

本实用新型属于半导体器件技术领域，涉及一种高压肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管(Schottky Barrier Diode，缩写成SBD)，是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体(接触)二极管或 表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。

肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度逐渐降低，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。

肖特基二极管利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作，开启电压较小。由于是单极载流子导电，肖特基二极管在正向导通时没有过剩的少数载流子积累，因此反向恢复较快。但是，肖特基二极管反向漏电比较大，温度特性较差。此外，由于肖特基二极管是单载流子导电器件，其击穿电压和正向导通电阻之间存在着“硅极限”问题。要提高肖特基二极管的击穿电压，需要增大漂移区厚度和/或降低漂移区掺杂浓度，但是，这样必然导致肖特基二极管的正向导通压降的升高以及正向导通损耗的增加，从而限制了肖特基二极管在高压领域的应用。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种耐压高、反向漏电流小的高压肖特基二极管。

按照本实用新型提供的技术方案，所述高压肖特基二极管，在P型衬底的上表面内嵌有N型埋层，在P型衬底与N型埋层的上表面设有N型深阱，在N型深阱的上表面内嵌有第一N型阱区、P型保护环与P型阱区，在第一N型阱区的上表面内嵌有第一N型区，在第一N型阱区与第一N型区的上表面设有阴极电位层，在P型保护环内设有第二N型阱区，在第二N型阱区的上表面内嵌有第二N型区，在第二N型阱区与第二N型区的上表面设有阳极电位层，在P型阱区的上表面内嵌有P型区，在P型阱区与P型区的上表面设有衬底电位层，在第一N型阱区、P型保护环与P型阱区外侧的N型深阱的上表面设有隔离层，隔离层与P型保护环通过多晶硅场板相连，在隔离层上设有保护层，在保护层的上表面设有阴极电位引出极、阳极电位引出极与衬底电位引出极，阴极电位引出极与阴极电位层通过保护层内的阴极电位连接极相连，阳极电位引出极与阳极电位层通过保护层内的阳极电位连接极相连，衬底电位引出极与衬底电位层通过保护层内的衬底电位连接极相连；在高度方向上，第一N型阱区的上表面、P型保护环的上表面与P型阱区的上表面均位于N型深阱的上表面的上方，第一N型阱区的上表面位于隔离层的上表面与下表面之间，P型阱区的上表面位于隔离层的上表面与下表面之间，P型保护环的上表面位于隔离层的上表面与下表面之间。

作为优选：所述多晶硅场板覆盖部分P型保护环，且多晶硅场板宽度为P型保护环宽度的1/4~3/4。

作为优选：所述第一N型区位于N型埋层的上方。

作为优选：在高度方向上，P型保护环的上表面与第二N型阱区的上表面平齐。