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专利号: 2018107152291
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:所述高压双向瞬态电压抑制器包括P衬底(101)、N型埋层(102)、P阱(103)、第一N型中掺杂区(104)、第二N型中掺杂区(105)、第一N+注入区(106)、第一P+注入区(107)、第二P+注入区(108)、第三P+注入区(109)、第二N+注入区(110)和金属线;其中,在P衬底(101)的表面区域设有N型埋层(102),P衬底(101)的左侧边缘与N型埋层(102)的左侧边缘相连,N型埋层(102)的右侧边缘与P衬底(101)的右侧边缘相连;

在N型埋层(102)的表面区域设有P阱(103),N型埋层(102)的左侧边缘与P阱(103)的左侧边缘相连,P阱(103)的右侧边缘与N型埋层(102)的右侧边缘相连;

在P阱(103)的表面区域从左至右依次设有第一N+注入区(106)、第一N型中掺杂区(104)、第二P+注入区(108)、第二N型中掺杂区(105)和第二N+注入区(110),第二P+注入区(108)横跨在第一N型中掺杂区(104)与第二N型中掺杂区(105)之间;

在第一N型中掺杂区(104)的表面区域设有第一P+注入区(107),在第二N型中掺杂区(105)的表面区域设有第三P+注入区(109);

所述金属线用于连接注入区,并从金属线中引出两个电极,用作所述高压双向瞬态电压抑制器的电学应力终端。

2.如权利要求1所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:所述金属线与注入区的连接方式为:第一N+注入区(106)与第一金属1(201)相连,第一P+注入区(107)与第二金属1(202)相连,第三P+注入区(109)与第三金属1(203)相连,第二N+注入区(110)与第四金属1(204)相连;

第一金属1(201)和第二金属1(202)均与第一金属2(205)相连,从第一金属2(205)引出第一电极(206),用作器件的第一电学应力终端;

第三金属1(203)和第四金属1(204)均与第二金属2(207)相连,从第二金属2(207)引出第二电极(208),用作器件的第二电学应力终端。

3.如权利要求1或2所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:第二P+注入区(108)用于降低器件的触发电压,第一N型中掺杂区(104)和第二N型中掺杂区(105)不仅能延长器件内部SCR电流泄放路径,还能通过调节第一N型中掺杂区(104)与第二N型中掺杂区(105)之间的距离,控制器件的电压回滞幅度,提高维持电学特性,确保增强器件的抗闩锁能力。

4.如权利要求1或2所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:第一N+注入区(106)、第一P+注入区(107)、第二P+注入区(108)、第三P+注入区(109)、第二N+注入区(110)、第一N型中掺杂区(104)、第二N型中掺杂区(105)呈中心轴对称排列,器件结构呈中心轴对称,且在两个电学应力终端之间施加正、反向电学应力,器件的电学特性相同,确保高压双向瞬态电压抑制器具有双向ESD防护或抗浪涌作用。

5.如权利要求3所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:第一N+注入区(106)、第一P+注入区(107)、第二P+注入区(108)、第三P+注入区(109)、第二N+注入区(110)、第一N型中掺杂区(104)、第二N型中掺杂区(105)呈中心轴对称排列,高压双向瞬态电压抑制器的结构呈中心轴对称,且在两个电学应力终端之间施加正、反向电学应力,器件的电学特性相同,确保高压双向瞬态电压抑制器具有双向ESD防护或抗浪涌作用。

6.如权利要求1、2或5所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:由第一N+注入区(106)、P阱(103)与第二N+注入区(110)构成的NPN型BJT,用于削弱SCR结构中的正反馈程度,确保增强器件的抗闩锁能力。

7.如权利要求3所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:由第一N+注入区(106)、P阱(103)与第二N+注入区(110)构成的NPN型BJT,用于削弱SCR结构中的正反馈程度,确保增强器件的抗闩锁能力。

8.如权利要求4所述的一种高压双向瞬态电压抑制器,其特征在于:由第一N+注入区(106)、P阱(103)与第二N+注入区(110)构成的NPN型BJT,用于削弱SCR结构中的正反馈程度,确保增强器件的抗闩锁能力。