快恢复二极管及其制备方法和应用技术

本申请公开了快恢复二极管及其制备方法和应用。该快恢复二极管包括衬底、第一外延层、第二外延层、氧化层、第一电极和第二电极。第二外延层位于第一外延层远离衬底的一侧，第二外延层在远离第一外延层的一侧设有槽状的第二型掺杂离子注入区，第二型掺杂离子注入区中的内侧壁具有更高的第二型掺杂浓度。氧化层具有用于限定出第二型掺杂离子注入区的空隙。当器件在工作电流附近时，电流在第二型掺杂离子注入区中掺杂浓度较低的槽状结构的外侧通道流动，实现了低注入效率，降低了快恢复二极管在工作电流下的反向过冲电流，最终能够有效降低器件反向恢复所需要的时间。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体器件，尤其是涉及快恢复二极管及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着新能源领域的快速发展，功率器件性能面临更高挑战。为降低电源系统能量损耗，核心需求在于进一步优化功率器件的开关损耗与导通损耗。其中，开关器件(如mosfet、igbt)的优化方向包括提高沟道密度、降低漂移区阻抗、降低芯片厚度等。而伴随开关器件的性能提升，续流器件也需获取更高的dvdt耐受能力、更低的导通压降、更快的关断速度和更低的关断应力等。

2、当前传统的续流器件一般采用快恢复二极管。快恢复二极管属于pin结型二极管，为实现较好的欧姆接触，需要在阳极表面实现高浓度掺杂，并利用较厚的耐压层提供足够的阻断电压。例如，对于硅材料器件，650v的电压等级需要60μm以上的耐压层，1200v电压等级需要100μm以上的耐压层；对于碳化硅材料器件，650v的电压等级需要6μm以上的耐压层，1200v的电压等级需要10μm以上的耐压层。

3、在续流器件导通时，耐压层发生大注入效应，提供了大量可以用于导电的电子和空穴，降低了耐压层的电阻。这些电子和空穴称为过剩载流子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.快恢复二极管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述第二型掺杂离子注入区的深宽比为1：(5～20)。

3.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述第二型掺杂离子注入区在所述内侧壁以外的位置的掺杂初始浓度为5×1014～1×1019/cm3，所述内侧壁的掺杂初始浓度为1×1014～1×1019/cm3。

4.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述氧化层的厚度为500A～20000A。

5.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述氧化层与所述第一电极之间还设有绝缘层，和/或...

【技术特征摘要】

1.快恢复二极管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述第二型掺杂离子注入区的深宽比为1：(5～20)。

3.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述第二型掺杂离子注入区在所述内侧壁以外的位置的掺杂初始浓度为5×1014～1×1019/cm3，所述内侧壁的掺杂初始浓度为1×1014～1×1019/cm3。

4.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述氧化层的厚度为500a～20000a。

5.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述氧化层与所述第一电极之间还设有绝缘层，和/或，所述第一电极在远离所述氧化层的一侧还设有钝化层。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦潇峰，金涛，温贵宝，冯志强，任杰，
申请(专利权)人：浙江旺荣半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：