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专利号: 2021112207065
申请人: 四川洪芯微科技有限公司
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:2024-03-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其元胞结构包括:n型掺杂的漂移区,所述n型掺杂的漂移区的底部设有阴极结构,所述n型掺杂的漂移区顶部设有阳极结构,其特征在于:

所述阳极结构包括至少一个p型掺杂的第一阳极区和至少一个p型掺杂的第二阳极区,所述p型掺杂的第一阳极区与所述p型掺杂的第二阳极区在水平方向上交替排列;

所述p型掺杂的第二阳极区的平均掺杂浓度低于所述p型掺杂的第一阳极区的平均掺杂浓度;

所述p型掺杂的第一阳极区上覆盖有阳极导体;

所述p型掺杂的第二阳极区上覆盖有阳极导体;

所述p型掺杂的第一阳极区与阳极导体形成欧姆接触;

所述p型掺杂的第二阳极区与阳极导体形成肖特基接触;

所述阳极导体连接至阳极;

所述阴极结构包括至少一个n型掺杂的阴极区,至少一个p型掺杂的阴极区以及至少一个n型掺杂的缓冲区;

所述n型掺杂的缓冲区与所述n型掺杂的阴极区直接接触;

所述n型掺杂的缓冲区还与所述p型掺杂的阴极区直接接触;

所述n型掺杂的缓冲区的顶部平面与所述n型掺杂的漂移区的底部平面直接接触;

所述n型掺杂的阴极区通过第一阴极短接槽栅结构与所述p型掺杂的阴极区相互隔离;

所述第一阴极短接槽栅包括第一绝缘介质层和被所述第一绝缘介质层包围的第一导体区;

所述第一阴极短接槽栅结构从器件背面向上深入所述n型掺杂的漂移区;

所述第一阴极短接槽栅结构的侧面与所述n型掺杂的漂移区、所述n型掺杂的缓冲区、所述n型掺杂的阴极区以及所述p型掺杂的阴极区均直接接触;

所述n型掺杂的阴极区、所述p型掺杂的阴极区以及所述第一导体区上覆盖有阴极导体并与阴极导体形成欧姆接触并连接至阴极。

2.根据权利要求1所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于,所述p型

12 ‑2 12 ‑2

掺杂的第二阳极区的掺杂剂量介于1.5×10  cm 至6×10  cm 之间。

3.根据权利要求1所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于:所述第一阴极短接槽栅结构的顶部区域被n型掺杂的截止环包围;

所述n型掺杂的截止环与所述n型掺杂的漂移区直接接触。

4.根据权利要求1所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于:所述元胞结构中还包括第二阴极短接槽栅结构;

所述第二阴极短接槽栅结构包括第二绝缘介质层和被所述第二绝缘介质层包围的第二导体区;

所述第二阴极短接槽栅结构从器件背面向上深入所述n型掺杂的漂移区;

所述第二阴极短接槽栅结构的顶部区域被第二n型掺杂的截止环包围;

所述第二阴极短接槽栅结构的侧面与所述n型掺杂的漂移区、所述n型掺杂的缓冲区以及所述n型掺杂的阴极区均直接接触且不与所述p型掺杂的阴极区直接接触;

所述第二导体区上覆盖有阴极导体并与阴极导体形成欧姆接触并连接至阴极。

5.根据权利要求1所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于,所述元胞结构中还包括第三阴极短接槽栅结构;

所述第三阴极短接槽栅结构包括第三绝缘介质层和被所述第三绝缘介质层包围的第三导体区;

所述第三阴极短接槽栅结构从器件背面向上深入所述n型掺杂的漂移区;

所述第三阴极短接槽栅结构的顶部区域被第三n型掺杂的截止环包围;

所述第三阴极短接槽栅结构的侧面与所述n型掺杂的漂移区、所述n型掺杂的缓冲区以及所述p型掺杂的阴极区均直接接触而不与所述n型掺杂的阴极区直接接触;

所述第三导体区上覆盖有阴极导体并与阴极导体形成欧姆接触并连接至阴极。

6.根据权利要求1所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于,第一导体区由重掺杂的n型多晶硅或金属铝制成。

7.根据权利要求4所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于,第二导体区由重掺杂的n型多晶硅或金属铝制成。

8.根据权利要求5所述的含有阴极短接槽栅结构的功率二极管,其特征在于,第三导体区由重掺杂的n型多晶硅或金属铝制成。