軟恢復(fù)二極管新進(jìn)展-預(yù)覽頁
【正文】 統(tǒng)的輕摻雜襯底基區(qū)N 與擴(kuò)散形成的較重?fù)诫s的N區(qū)（緩沖基區(qū)）兩部分組成。 (Power Electronics Factory of Tsinghua University) Key words: diode, fast, soft recovery即二極管的基區(qū)由基片的輕摻雜N —襯底 區(qū)及較重?fù)诫s的N區(qū)組成。 國外設(shè)計的二極管當(dāng)中，也有采用雙基區(qū)結(jié)構(gòu)的，但其N緩沖基區(qū)的形成均是采用外延工藝實現(xiàn)[1]。 反向恢復(fù)過程分析高頻化的電力電子電路要求快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間短，反向恢復(fù)電荷少，并具有軟恢復(fù)特性。 所有的PN結(jié)二極管，在傳導(dǎo)正向電流時，都將以少子的形式儲存電荷。 圖1 二極管反向恢復(fù)電流和電壓波形示意圖這個電流變化率由反向電壓和開關(guān)電路中的電感決定，并且外加反向電壓的絕大部分降落在電路電感上。 （1）在這之前二極管處于正向偏置，電流為正向電流。從t1到t2這段時間稱為復(fù)合時間tb，測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 。 （2）VRM與dirr/dt的關(guān)系如下。 (3) （6）在空間電荷區(qū)擴(kuò)展后的剩余基區(qū)內(nèi)駐留更多的殘存電荷，并駐留更長的時間將提高軟度因子。 提高軟度因子的主要方法在諸多少子壽命控制方法中，擴(kuò)金器件的軟度因子較大，但漏電流大，高溫特性差；而電子輻照器件軟度因子最小，但高溫特性好。N區(qū)通常用外延方法獲得，我們?yōu)闂l件所限，采用了傳統(tǒng)的擴(kuò)散方法制作。 雙基區(qū)結(jié)構(gòu)可以顯著改善二極管的軟度，這是由于緩沖層的雜質(zhì)濃度高于襯底的濃度，在反向恢復(fù)過程中使得耗盡區(qū)到達(dá)緩沖層后擴(kuò)展明顯減慢。 二極管的陽極則由輕摻雜的P區(qū)與重?fù)诫s的P＋區(qū)鑲嵌組成，該P－P＋結(jié)構(gòu)可以控制空穴注入效應(yīng)，從而達(dá)到控制自調(diào)節(jié)發(fā)射效率和縮短反向恢復(fù)時間的目的。4種方案采用了電阻率和片厚完全相同的原始硅片，除了傳統(tǒng)PIN二極管沒有N緩沖層外，其余的P、P+、N+等的擴(kuò)散濃度和結(jié)深、以及工藝過程都完全一樣，最終片厚也一樣。 根據(jù)管芯的設(shè)計要求，制訂雙基區(qū)二極管的工藝流程如下圖所示。 擴(kuò)磷(N緩沖層) → 磨片 → 擴(kuò)鋁 (P) → 氧化,光刻 → 擴(kuò)硼 (P+) → 氧化 → 擴(kuò)磷 (N+) → 擴(kuò)金 → 割圓 → 燒結(jié) → 蒸鋁 → 退火 → 磨角保護(hù) → 芯片測試 → 封裝 → 成品測試 2 雙基區(qū)結(jié)構(gòu)二極管，電子輻照控制少子壽命； 雙基區(qū)結(jié)構(gòu)二極管比傳統(tǒng)PIN二極管顯示了較小的反向恢復(fù)時間、反向恢復(fù)峰值電流和dirr/dt，并且在很大程度上提高了
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