[发明专利]一种低EMI沟槽肖特基二极管

说明书

本申请公开了一种低EMI沟槽肖特基二极管，包括：阳极(101)，金属，与外延层(202)之间肖特基接触，所述外延层(202)内设置有多晶硅区域(203)，所述多晶硅(203)的部分区域与所述阳极(101)接触，且所述阳极(101)在有源区域与所述多晶硅(203)之间通过介质层(302)隔离，其中所述有源区域大于所述部分区域；外延层(202)，设置在所述阳极(101)和衬底层(201)之间，其内设置有多晶硅区域(203)，所述多晶硅(203)除与所述阳极(101)接触部分区域之外的区域，基于所述介质层(302)以及栅氧化层(301)形成包裹；衬底层(201)，设置在阴极(102)和外延层(202)之间；阴极(102)，金属。本申请的肖特基二极管能够实现在不影响沟槽肖特基二极管的其他特性的情况下，降低沟槽肖特基二极管关断时的EMI噪声。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种低EMI沟槽肖特基二极管。

背景技术

肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的，是肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,缩写成SBD)的简称。肖特基二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而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，肖特基二极管也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管，它是一种多子器件，开关速度较快并且具有低的开启电压，作为功率整流装置广泛应用于开关电源和其他要求高速功率开关设备中。

TMBS(沟槽肖特基二极管)在传统平面肖特基基础上，增加了多晶硅填充的阳极沟槽结构，反向阻断时沟槽产生的横向电场可以很好的抑制了肖特基的表面势垒降低效应，降低了器件漏电流，同时由于沟槽的电场调整效应，增加了器件耐压，同样耐压下降低器件导通压降，进一步扩宽了肖特基的应用范围。

沟槽肖特基二极管主要应用在快充电源领域，在AC-DC转换器中次级电路作为整流二极管，当次级电路导通时，沟槽肖特基二极管正向导通，由于肖特基结存在势垒电容，当次级电路关断时，肖特基二极管要从正向导通状态调整为阻断状态，需要对肖特基二极管电容充电，这个充电过程会产生反向过冲电流，抽取漂移区的电子，产生反向恢复电荷Qrr。同时充电的寄生电容会对电路中的寄生电感充电，这样就产生高频震荡EMI。

传统肖特基二管只有肖特基结势垒电容C_Schottky，这个电容值与芯片面积以及势垒高度有关；对于沟槽肖特基二极管因采用深沟槽结构，其寄生电容不仅仅有肖特基势垒电容C_Schottky，还有沟槽结构形成的MOS结电容C_MOS，因沟槽深度较深并别占比较大，远大于结势垒电容C_Schottky，这个对器件关断是不利的，因此沟槽肖特基二极管相比于平面肖特基容易产生较大的开关损耗以及高的EMI噪声。

发明内容

本申请实施例提供一种低EMI沟槽肖特基二极管，用以在不影响沟槽肖特基二极管的其他特性的情况下，降低沟槽肖特基二极管关断时的EMI噪声。

本申请实施例提供一种低EMI沟槽肖特基二极管，包括：

阳极101，金属，与外延层202之间肖特基接触，所述外延层202内设置有多晶硅区域203，所述多晶硅203的部分区域与所述阳极101接触，且所述阳极101在有源区域与所述多晶硅203之间通过介质层302隔离，其中所述有源区域大于所述部分区域；

外延层202，设置在所述阳极101和衬底层201之间，其内设置有多晶硅区域203，所述多晶硅203除与所述阳极101接触部分区域之外的区域，基于所述介质层302以及栅氧化层301形成包裹；

衬底层201，设置在阴极102和外延层202之间；

阴极102，金属。

可选的，所述多晶硅区域203为轻掺杂，或，自然掺杂，其中所述轻掺杂用以掺杂杂质；