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P沟道大功率半导体恒电流二极管制造技术

技术编号:3227332 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种P沟道大功率半导体恒电流二极管,它包括N型半导体衬底(2),在N型半导体衬底(2)上设有P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3),P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过电极(7)连接;在P型半导体区域(4)上设有N↑[+]型半导体区域(6),N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N↑[+]型半导体区(6)通过电极(8)连接;在P型半导体区域(3)上设有N↑[+]型半导体(5),N↑[+]型半导体(5)连接电极(9)。本实用新型专利技术的特点是通过半导体器件结构的物理过程实现恒流特性,具有利用半导体物理特性、实现恒流电路的功能,结构简单,采用电流扩展方法可以直接恒流驱动负载的优点。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用半导体结构的物理过程实现恒电流特性的P沟道大功率半导体 恒电流二极管,属于二端半导体器件

技术介绍
现有技术中,恒电流源是电子设备和装置中常用的一种技术, 一般采用电子模块或集成 电路实现。恒电流二极管是实现恒流源的一种半导体器件。目前国际国内的恒流二极管通常 都是小电流、小功率的产品(输出电流0.5mA-10mA;),主要用于电子电路中的基准电流 设定。由于电流、功率过小,不能直接驱动负载。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用半导体物理特性、可以直接驱动负载的P沟道大功率半导体恒电流二极管,以克服现有技术的不足。本技术的P沟道大功率半导体恒电流二极管,它包括N型半导体衬底(2),在N型半 导体衬底(2)上设有一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3) , P型半导体区域 (4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接;在P型半导体区域(4)上设有N+型半 导体区域(6) , N型半导体衬底(2) 、 P型半导体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电 极(8)连接;在P型半导体区域(3)上也设有N+型半导体(5) , N+型半导体(5)连接金 属电极(9)。金属电极(9)的输出电流为20mA-lA。本技术的特点是通过半导体器件结构的物理过程实现恒流特性,不是集成电路和电 子模块(组件)的技术。电子模块组件是采用电子器件(包括集成电路)在电路板上按电路 方式组装构成,体积较大。集成电路是将电子元器件按电路方式制作在一块半导体材料上, 集成电路的结构复杂,特别是大功率集成电路。集成电路和电子模块(组件)都是多端口电 子部件,安装使用不便。本技术利用结型场效应管JFET作为小电流恒流源,向担任电流 扩展的双极型晶体管提供恒定基极电流,经过双极型晶体管成比例(线性)放大(扩展)成 为大恒定电流。在半导体材料上采用半导体器件结构实现其物理功能。同现有的集成电路和 电子模块(组件)技术相比,本技术具有利用半导体物理特性、实现恒流电路的功能, 而且结构简单,采用电流扩展方法可以直接恒流驱动负载的优点,表现于现有二极管的一些 技术特征,也可以作为恒电流电源直接驱动负载。附图说明附图l为本技术的结构示意图; 附图2为本技术的等效电路图; 附图3为本技术恒流二极管的电路特性图。具体实施方式本技术的实施例在N型半导体衬底(2)上扩散出一个P型半导体区域(4)和一个 P型半导体区域(3) , P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接 ;在P型半导体区域(4)上扩散出N+型半导体区(6)形成P型沟道结型场效应管JFET的栅极 ,将P型半导体区域(4)作为P型沟道结型场效应管JFET;将N型半导体衬底(2) 、 P型半导 体区(4)和N+型半导体区(6)通过金属电极(8)连接,形成小电流恒流源;在P型半导体 区域(3)上扩散出N+型半导体(5) , N+型半导体(5)连接金属电极作为负极;N型半导体 衬底(2)下面连接金属电极(1)作为正极。在半导体材料上方设有一层二氧化硅(10)。本技术等效电路如图2所示,Il是小电流恒流源,经电流放大单元将I1的电流扩展 ,形成大电流恒流源。本技术采用P型半导体区域(3)上的N+型半导体(5)作为双极 型晶体管发射极,P型半导体区域(3)作为双极型晶体管的基极与P型沟道结型场效应管 JFET栅极连接,N型半导体衬底(2)作为双极型晶体管集电极。通过上述半导体结构实现大 功率恒电流输出。本技术的器件特性相当于一个大功率恒电流二极管(如图3所示),金属电极(9) 的输出电流可达到20mA-lA系列的输出恒定电流,而当前普通的恒电流二极管只能输出 0. 5mA-10mA的电流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P沟道大功率半导体恒电流二极管,它包括N型半导体衬底(2),其特征在于:在N型半导体衬底(2)上设有一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3),P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接;在P型半导体区域(4)上设有N↑[+]型半导体区域(6),N型半导体衬底(2)、P型半导体区(4)和N↑[+]型半导体区(6)通过金属电极(8)连接;在P型半导体区域(3)上也设有N↑[+]型半导体(5),N↑[+]型半导体(5)连接金属电极(9)。

【技术特征摘要】
1、一种P沟道大功率半导体恒电流二极管,它包括N型半导体衬底(2),其特征在于在N型半导体衬底(2)上设有一个P型半导体区域(4)和一个P型半导体区域(3),P型半导体区域(4)和P型半导体区域(3)通过金属电极(7)连接;...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘桥
申请(专利权)人:贵州大学
类型:实用新型
国别省市:52[中国|贵州]

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