一种沟槽二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及二极管技术领域，具体涉及一种沟槽二极管，包括N型SiC层；设于N型SiC层的多个沟槽；设于N型SiC层上表面的阳极层；N型SiC层的下表面连接有阴极金属层；所述多个沟槽为阶梯形，沟槽内填充有绝缘层，本实用新型专利技术通过在N型SiC层内设有阶梯形的多个沟槽，利用沟槽直角效应导致的局部电场强度增强效应，降低了漏电流；另外本实用新型专利技术通过在沟槽内填充有绝缘层，进一步减少了漏电流；再次本实用新型专利技术通过使用N型SiC层，增加了二极管的功率，且结构简单，制造工艺简单，从而降低了制造成本，增加了市场竞争力。

A trench diode

The utility model relates to the technical field of diodes, in particular to a grooved diode, which comprises a N-type SiC layer, a plurality of grooves arranged in the N-type SiC layer, an anode layer arranged on the upper surface of the N-type SiC layer, a cathode metal layer connected on the lower surface of the N-type SiC layer, and a step-shaped groove filled with an insulating layer. The utility model utilizes the local electric field strength enhancement effect caused by the right angle effect of the groove to reduce the leakage current by installing a plurality of ladder-shaped grooves in the N-type SiC layer; the utility model further reduces the leakage current by filling an insulating layer in the groove; and the utility model adds a diode by using the N-type SiC layer. The utility model has the advantages of simple structure, simple manufacturing process, reduced manufacturing cost and increased market competitiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽二极管
本技术涉及二极管
，具体涉及一种沟槽二极管。
技术介绍
肖特基二极管由于其低的正向导通压降和快速反向恢复时间，在功率整流器件中得到了广泛的应用，其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用，但是在传统的平面肖特基二极管中，其反向漏电流大，为解决此问题，Mehrotra和Baliga提出了沟槽式肖特基二极管，此结构利用电场耦合作用改变了一定电压下的电场强度分布，有效抑制了反向电压下的肖特基降低效应，从而减少了肖特基结的反向漏电流，但是性能改善还不是很明显，因此，亟待设计一种能减少漏电流的沟槽二极管。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种漏电流低的二极管结构，且有良好反向恢复特性的一种沟槽二极管。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种沟槽二极管，包括N型SiC层、设于N型SiC层的多个沟槽、设于N型SiC层上表面的阳极金属层、N型SiC层的下表面连接有阴极金属层，所述多个沟槽为阶梯形，沟槽内填充有绝缘层。本技术通过在N型SiC层内设有阶梯形的多个沟槽，利用沟槽直角效应导致的局部电场强度增强效应，降低了漏电流；另外本技术通过在沟槽内填充有绝缘层，进一步减少了漏电流；再次本技术通过使用N型SiC层，增加了二极管的功率，且结构简单，制造工艺简单，从而降低了制造成本。进一步的，所述N型SiC层包括重掺杂层及轻掺杂层，所述轻掺杂层位于重掺杂层的上端，所述重掺杂层位于阴极金属层的上端，所述多个沟槽位于轻掺杂层内。本实用性新型通过控制离子注入的能量和使用量，形成了重掺杂层及轻掺杂层，掺杂浓度可控度高。进一步的，轻掺杂层的掺杂浓度为1.5×1019/cm3，厚度为3-5um。进一步的，轻掺杂层的厚度为4.5um。进一步的，多个沟槽的深度为1.5-2um。进一步的，多个沟槽的深度为1.7um。进一步的，阳极金属层及阴极金属层均为Ni或Ti，厚度为1-1.5um。进一步的，相邻两个沟槽的间距为0.5-1um。进一步的，绝缘层的宽度为0.5-3um。进一步的，绝缘层为SiO2层或聚对二苯层。SiO2绝缘性好且制备工艺简单，因此本技术通过使用SiO2填充沟槽，可有效阻隔电流通过，从而可进一步的减少漏电流。聚对二苯具有优异的绝缘性能，可有效减少漏电流。本技术的有益效果在于：本技术通过在N型SiC层内设有阶梯形的多个沟槽，利用沟槽直角效应导致的局部电场强度增强效应，降低了漏电流；另外本技术通过在沟槽内填充有绝缘层，进一步减少了漏电流；再次本技术通过使用N型SiC层，增加了二极管的功率，且结构简单，制造工艺简单，从而降低了制造成本。附图说明图1是本技术的剖面示意图。附图标记为：1-重掺杂层；2-轻掺杂层；3-沟槽；4-阳极金属层；5-阴极金属层；6-绝缘层。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。请参阅附图1，一种沟槽二极管，包括N型SiC层、设于N型SiC层的多个沟槽3、设于N型SiC层上表面的阳极金属层4；N型SiC层的下表面连接有阴极金属层5，所述多个沟槽3为阶梯形，沟槽3内填充有绝缘层6。本技术通过在N型SiC层内设有阶梯形的多个沟槽3，利用沟槽3的直角效应导致的局部电场强度增强效应，增加了电场耦合强度，降低了漏电流；另外本技术通过在沟槽内填充有绝缘层6，进一步减少了漏电流；再次本技术通过使用N型SiC层，增加了二极管的功率，且结构简单，制造工艺简单，从而降低了制造成本。进一步的，所述N型SiC层包括重掺杂层1及轻掺杂层2，所述轻掺杂层2位于重掺杂层1的上端，所述重掺杂层1位于阴极金属层5的上端，所述多个沟槽3位于轻掺杂层2内。优选的，所述轻掺杂层2的掺杂浓度为1.5×1019/cm3，厚度为4.5um。优选的，所述多个沟槽3的深度为1.7um。优选的，所述阳极金属层及阴极金属层5均为Ni或Ti，厚度为1.5um。优选的，所述相邻两个沟槽3的间距为1um。本技术通过设计相邻两个沟槽3的间距为1um，沟槽3的深度为1.7um使得二极管的反向漏电流较少，阻断电压更稳定。优选的，所述绝缘层6的宽度为0.8um。本技术中所有的宽度、深度、厚度以及掺杂浓度均为模拟试验中的最优选，而不是对本技术的进一步限定。优选的，所述绝缘层6为SiO2层。SiO2绝缘性好且制备工艺简单，因此本技术通过使用SiO2填充沟槽，可有效阻隔电流通过，从而减少漏电流。上述实施例为本技术较佳的实现方案，除此之外，本技术还可以其它方式实现，在不脱离本技术构思的前提下任何显而易见的替换均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沟槽二极管，其特征在于：包括N型SiC层、设于N型SiC层的多个沟槽以及设于N型SiC层上表面的阳极金属层；N型SiC层的下表面连接有阴极金属层；多个沟槽均为阶梯形，沟槽内填充有绝缘层，所述N型SiC层包括重掺杂层及轻掺杂层，所述轻掺杂层位于重掺杂层的上端，所述重掺杂层位于阴极金属层的上端，所述多个沟槽位于轻掺杂层内。

【技术特征摘要】
1.一种沟槽二极管，其特征在于：包括N型SiC层、设于N型SiC层的多个沟槽以及设于N型SiC层上表面的阳极金属层；N型SiC层的下表面连接有阴极金属层；多个沟槽均为阶梯形，沟槽内填充有绝缘层，所述N型SiC层包括重掺杂层及轻掺杂层，所述轻掺杂层位于重掺杂层的上端，所述重掺杂层位于阴极金属层的上端，所述多个沟槽位于轻掺杂层内。2.根据权利要求1所述的一种沟槽二极管，其特征在于：所述轻掺杂层的掺杂浓度为1.5×1019/cm3，厚度为3-5um。3.根据权利要求2所述的一种沟槽二极管，其特征在于：所述轻掺杂层的厚度为4.5um。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙立，
申请(专利权)人：广东瑞森半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44