一种具有背面空穴注入的快速软恢复二极管及制备方法技术

技术编号:46446670 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-19 20:48
本申请属于功率半导体器件技术领域,具体公开了一种具有背面空穴注入的快速软恢复二极管及制备方法。本申请通过对p缓冲层、n缓冲层、p阴极区结构进行优化,p缓冲层与p+阳极区交替排列,由于p缓冲层掺杂明显低于PIN二极管的p+阳极掺杂,反向恢复过程中的载流子提取时间显著缩短。n缓冲区掺杂浓度低于n+阴极,有效地限制了电场的宽度并降低了阴极的注入效率,有效解决原PIN二极管在反向恢复过程中的反向恢复时间长、反向恢复电流高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于功率半导体器件,更具体地,涉及一种具有背面空穴注入的快速软恢复二极管及制备方法


技术介绍

1、基于功率半导体器件的能量转换设备在新能源等先进制造业中发挥着重要作用,满足了高压大功率场合的需求。绝缘栅双极晶体管(igbt)具有输入阻抗高、开关频率快、驱动功率低、电流密度高、导通电压低等优点。由igbt和快速恢复二极管制成的igbt模块广泛应用于交流电机、变频器、储能等领域。快速恢复二极管通常在各种拓扑中与igbt反向并联,并在igbt关断期间为电流提供路径,以消耗拓扑中电感元件引起的高压电动势并保护igbt。为了最大限度地提高igbt的性能,与igbt反向并联的快速恢复二极管需要在数百安培的电流下工作,反向恢复时间需要在微秒范围内。此外,为了防止igbt模块因电流谐振、电磁兼容性和电磁干扰的影响而损坏,快速恢复二极管需要控制反向恢复电流峰值。

2、pin二极管(p-i-n结构的二极管)作为传统反向恢复二极管,具有高掺杂的p+阳极、n+阴极和低掺杂的n-基极区。在正向偏压条件下,p+阳极和n+阴极分别注入空穴和电子。注入n基极区的空穴浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有背面空穴注入的快速软恢复二极管,其特征在于,包括:阳极金属(6)、绝缘氧化层(7)、多个p+阳极区(8)、p缓冲层(9)、n-基区(10)、n缓冲层(11)、多个p阴极区(12)、n+阴极区(13)、阴极金属(14);

2.如权利要求1所述的快速软恢复二极管,其特征在于,p+阳极区(8)和p阴极区(12)数量相同,且上下对应排列。

3.如权利要求2所述的快速软恢复二极管,其特征在于,各个p+阳极区的间距取值范围为20um至100um。

4.如权利要求2所述的快速软恢复二极管,其特征在于,p+阳极区(8)和p阴极区(12)为相同规格的长方体,...

【技术特征摘要】

1.一种具有背面空穴注入的快速软恢复二极管,其特征在于,包括:阳极金属(6)、绝缘氧化层(7)、多个p+阳极区(8)、p缓冲层(9)、n-基区(10)、n缓冲层(11)、多个p阴极区(12)、n+阴极区(13)、阴极金属(14);

2.如权利要求1所述的快速软恢复二极管,其特征在于,p+阳极区(8)和p阴极区(12)数量相同,且上下对应排列。

3.如权利要求2所述的快速软恢复二极管,其特征在于,各个p+阳极区的间距取值范围为20um至100um。

4.如权利要求2所述的快速软恢复二极管,其特征在于,p+阳极区(8)和p阴极区(12)为相同规格的长方体,厚度取值范围为7um...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁琳张宏超温凯俊
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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