本發(fā)明涉及具有高速開(kāi)關(guān)特性并具有軟開(kāi)關(guān)特性的二極管。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，用于高頻整流的開(kāi)關(guān)二極管被要求高速化。為了使二極管高速化，需要將半導(dǎo)體元件內(nèi)的載流子的壽命時(shí)間調(diào)整得較短來(lái)縮短電流的反向恢復(fù)時(shí)間，作為其辦法，公知以下的辦法等：在半導(dǎo)體中使用輕離子照射、電子射線照射等，導(dǎo)入作為壽命控制體來(lái)發(fā)揮功能的結(jié)晶缺陷，縮短反向恢復(fù)時(shí)間。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)210－109031號(hào)公報(bào)三墾電氣

但是，存在這樣的問(wèn)題：在導(dǎo)入結(jié)晶缺陷來(lái)縮短反向恢復(fù)時(shí)間的情況下，反向電流波形的上升坡度變得急劇而得不到軟開(kāi)關(guān)特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題點(diǎn)并得到這樣的器件：該器件的反向恢復(fù)時(shí)間短，且能夠獲得軟開(kāi)關(guān)特性(參照?qǐng)D2的1：軟波形)。

在電流沿縱向流動(dòng)的PiN型的二極管的耗盡層外側(cè)的外周區(qū)域(漂移層內(nèi)部)中，形成有多個(gè)用于蓄積載流子的由濃度較高的雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成的載流子蓄積層(N+層)。載流子蓄積層的雜質(zhì)濃度從器件中央側(cè)至器件外周側(cè)階段性地升高。

根據(jù)本發(fā)明，能夠使二極管高速化，并能夠軟化反向恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的電流波形(開(kāi)關(guān)波形)軟化。

附圖說(shuō)明

圖1現(xiàn)有產(chǎn)品的高速二極管的反向恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的電流波形。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1、實(shí)施例2的二極管的反向恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的電流波形。

圖3是現(xiàn)有產(chǎn)品的二極管芯片的剖視圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的二極管芯片的剖視圖。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的二極管芯片的剖視圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1：反向恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的反向電流的上升坡度；

2：陽(yáng)極電極；

3：陽(yáng)極擴(kuò)散層(P+擴(kuò)散層)；

4：N一擴(kuò)散層(漂移層)；

5：N+擴(kuò)散層(背面接觸層)；

6：陰極電極；

7：EQR(Equalizing Ring：均壓環(huán))；

8：絕緣膜；

9：溝道截?cái)喹h(huán)；

10：耗盡層；

11：載流子蓄積層(N+層)；

12：結(jié)晶缺陷層。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

【實(shí)施例1】

對(duì)實(shí)施例1的二極管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，本發(fā)明的二極管在施加反向偏壓時(shí)所形成的耗盡層區(qū)域的外側(cè)的外周區(qū)域的漂移層內(nèi)部、且溝道截?cái)喹h(huán)下部具有雜質(zhì)濃度比漂移層高的多個(gè)載流子蓄積層(N+層)。載流子蓄積層的雜質(zhì)濃度從器件中央側(cè)至器件端部側(cè)階段性地升高，在將從器件中央側(cè)朝向端部側(cè)的方向上的濃度設(shè)為a、b、c時(shí)，是a＜b＜c的關(guān)系。通過(guò)這樣階段性地提高濃度，能夠使反向恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的電流波形的上升部分(圖1的1)變緩，從而能夠軟化電流波形。另外，為了軟化開(kāi)關(guān)波形，希望使載流子蓄積層以長(zhǎng)條狀的形狀從器件中心側(cè)朝向端部側(cè)平行地排列。

另外，希望最靠端部側(cè)的載流子蓄積層的雜質(zhì)濃度變得比其他積蓄層特別高，希望是a＜b＜＜c的關(guān)系。在數(shù)值上，希望c/b、c/a的濃度數(shù)值是2至10之間的數(shù)值。

另外，希望所述載流子蓄積層(N+層)的濃度是2E13原子/cm³至5E19原子/cm³。在所發(fā)明的結(jié)構(gòu)的二極管中，利用多個(gè)載流子蓄積層來(lái)控制耗盡層的擴(kuò)展方向，使開(kāi)關(guān)波形軟化。具體地說(shuō)，利用載流子蓄積層來(lái)限制耗盡層延伸的范圍，不是在耗盡層的載流子排出中將所有的載流子排出，而是將通過(guò)擴(kuò)散移動(dòng)的載流子逐漸取入延伸的耗盡層中，由此能夠軟化開(kāi)關(guān)波形。

【實(shí)施例2】

對(duì)實(shí)施例2的二極管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，在實(shí)施例2中，在二極管的陽(yáng)極擴(kuò)散層(P+擴(kuò)散層)的下部，呈帶狀形成有作為壽命控制體發(fā)揮作用的結(jié)晶缺陷層。通過(guò)像這樣在陽(yáng)極擴(kuò)散層(P+擴(kuò)散層)與載流子蓄積層之間呈帶狀導(dǎo)入作為壽命控制體發(fā)揮作用的結(jié)晶缺陷，由此，與在整個(gè)器件中導(dǎo)入壽命控制體的情況相比，能夠進(jìn)一步軟化開(kāi)關(guān)波形。其理由是，在整體上導(dǎo)入壽命控制體的情況下，被耗盡層排出的區(qū)域以外的載流子也會(huì)消失，但是，通過(guò)在陽(yáng)極正下方局部地形成壽命時(shí)間較短的層，由此能夠局部地抑制載流子的消失，因此可進(jìn)一步獲得軟化的效果。

另外，在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在降低陽(yáng)極擴(kuò)散層的濃度的情況下，所供給的空穴受到限制，因此，對(duì)于軟化開(kāi)關(guān)波形更加有效。