[实用新型]一种高压射频PIN管

说明书

本实用新型公开了半导体功率器件技术领域内的一种高压射频PIN管。该种高压射频PIN管包括N型重掺杂衬底，N型重掺杂衬底的上方设有高阻本征层，N型重掺杂衬底的下方设有背面电极金属，高阻本征层的上方设有P型重掺杂层，P型重掺杂层、高阻本征层和部分N型重掺杂衬底形成一个三层的柱形体，N型重掺杂衬底的上方还设有钝化层，钝化层包覆柱形体，钝化层在柱形体上面开设有通孔，在P型重掺杂层上方设有正面电极金属，正面电极金属穿过通孔与P型重掺杂层接触。该种高压射频PIN管能够在较大电压区间工作同时生产成本较低。

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件技术领域，特别涉及一种高压射频PIN管。

背景技术

当前频射管在通讯领域有着广泛和无可替代的作用，因为它们具有拥有极低的正向导通压降和漏电、近乎理想的反向恢复特性，常用于信号发射设备。随着通讯设备，尤其是移动通讯设备，的迅速发展，对于频射管的工作电压范围、响应时间甚至芯片大小等都提出了更高的要求。

传统的平面工艺的高压频射PIN管为了确保耐压需要分压环较多，因而工艺步骤也较多，极大的限制了芯片的面积效率并且生产成本也更高昂；此外平面工艺受限于P阱横向扩散以及高压芯片总体面积的影响，电容水平往往较高，这样会使得频射管的响应时间受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够在较大电压区间工作的射频PIN管。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型一种高压射频PIN管采用的如下技术方案：

一种高压射频PIN管，包括N型重掺杂衬底，所述N型重掺杂衬底的上方设有高阻本征层，所述N型重掺杂衬底的下方设有背面电极金属，所述高阻本征层的上方设有P型重掺杂层，所述P型重掺杂层、高阻本征层和部分所述N型重掺杂衬底形成一个三层的柱形体，所述N型重掺杂衬底的上方还设有钝化层，所述钝化层包覆所述柱形体，所述钝化层在所述柱形体上面开设有通孔，在P型重掺杂层上方设有正面电极金属，所述正面电极金属穿过所述通孔与所述P型重掺杂层接触。P型重掺杂层、高阻本征层和N型重掺杂衬底构成了一个三层的柱形体且柱形体由钝化层保护使得PIN管在很高的工作电压时仍保持低漏电特性，并且限制了P+阱横向扩散和芯片面积进而控制了电容在较低水平，响应时间快。

进一步地，所述柱形体为圆柱体，所述圆柱体高度为60-80μm。

进一步地，高阻本征层电阻率高于400Ω.CM，且厚度高于40μm。在N型重掺杂衬底上方的外延为较厚的高阻本征层从而使PIN管有很高的工作电压，可达500V至900V，高阻本征层的厚度大于上述圆柱体高度的一半。

进一步地，P型重掺杂层的表面杂质浓度为1e¹⁹至1e²¹个/cm²，结深为7-12μm。P型重掺杂层的掺杂浓度和表面浓度高，可以有效增加载流子复合，控制载流子寿命在较低水平使器件适应高频工作。

进一步地，所述钝化层为玻璃。钝化层由刮涂法刮涂玻璃并烧结制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：能够在较大电压区间工作且响应时间快；整体结构简单使得制造工艺步骤更简洁，同时芯片面积小于平面结构产品，从而生产成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1 N型重掺杂衬底，2高阻本征层，3 P型重掺杂层，4钝化层，5正面电极金属，6背面电极金属。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。