功率肖特基二极管的制造技术
大功率肖特基二极管
大功率肖特基二极管一、什么是肖特基二极管肖特基二极管是一种由金属与半导体材料组成的双极性电子器件。
肖特基二极管的特点是具有快速开关速度、低反向漏电流和较好的高温性能。
在大功率电路中,肖特基二极管具有重要的应用价值。
二、肖特基二极管的工作原理肖特基二极管的工作原理与普通二极管类似,但是其PN结为金属与半导体材料构成。
当正向偏置时,快速注入大量载流子,形成一个低阻态。
而在反向偏置时,由于肖特基结的特殊性质,只有少量载流子能通过,因此反向漏电流很小。
这种特性使得肖特基二极管在开关电路中表现出较低的开通电压和快速的开关速度。
三、大功率肖特基二极管的应用大功率肖特基二极管主要应用于高频开关电源、电机驱动器、数码电视机、LED照明等领域。
下面将详细介绍大功率肖特基二极管的几个应用领域及特点。
3.1 高频开关电源由于大功率肖特基二极管具有开通电压低、开关速度快的特点,使得其成为高频开关电源中的重要元件。
高频开关电源在电力电子设备中应用广泛,如电视机、电脑、手机等。
大功率肖特基二极管的低开通电压和快速开关速度可以提高电源的效率和稳定性。
3.2 电机驱动器在电机驱动器中,大功率肖特基二极管可以有效地减小开关损耗和导通损耗,提高整个电机系统的效率。
同时,其低开通电压和快速开关速度也有助于提高电机驱动的响应速度和控制精度。
3.3 数码电视机数码电视机需要高速开关和低漏电流的二极管来实现快速切换信号和降低功耗。
大功率肖特基二极管的快速开关速度和低反向漏电流使其成为数码电视机中的关键元件,能够提供高清晰度和低功耗的显示效果。
3.4 LED照明肖特基二极管在LED照明中的应用主要体现在LED驱动电路中。
由于肖特基二极管的特殊结构和工作原理,可以有效地降低驱动电路中的损耗,提高LED的驱动效率和寿命。
四、大功率肖特基二极管的特点以下是大功率肖特基二极管的几个特点:1.快速开关速度:大功率肖特基二极管的开通和关断速度非常快,适用于高频开关电路和需要快速响应的应用场合。
大功率肖特基二极管制造
大功率肖特基二极管制造摘要:本文从势垒溅射工艺、势垒形成工艺和粗铝丝键合技术方面设计了高压大功率肖特基二极管。
关键词:大功率,肖特基二极管肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点,广泛应用于开关电源、逆变电路中,主要起到续流、整流作用。
为满足高功率密度、高效率PPU设计的需求,设计了高压大功率肖特基二极管。
1.势垒溅射工艺肖特基势垒简单来说是金属-半导体接触,但是不同的金属与不同的半导体掺杂浓度构成的势垒高度变化很多。
在电特性方面既要保证电流容量大的优势和反向击穿电压高、饱和压降低的特性,又要极小的反向电流。
这样就必须首先摸清它的技术特点,进行合理的设计。
为此,我们查阅了有关技术资料,对该产品的结构进行了非常细致的分析。
根据产品的各项电参数、各工艺的工艺条件、参数等,在设计上根据肖特基的势垒高度对实用肖特基二极管的电学性质有着重要的影响,为了制造不同性能的肖特基二极管,往往要求金-半之间有较高的势垒。
由于Mo虽有较低的势垒,与Ni势垒相当,Ti有较低的势垒,但漏电流较大。
在半导体工艺中一般做为粘附层金属使用,均不能单独应用到产品中;所以,我们成熟工艺是使用Ni、Pt、Cr等作为势垒金属,对不同势垒特性进行工艺试验。
表1 N型硅上金属的功函数及肖特基势垒高度表2 N型硅上金属硅化物肖特基势垒高度a) Ni-Si势垒的漏电流较小,势垒高度低,可以满足小电流芯片产品的电流要求;b) Pt-Si势垒的漏电流小,势垒较高,产品的正向压降VF较高;c) Cr-Si势垒的势垒高度低,但是漏电流较大,不能满足产品的反向漏电流IR要求。
根据以上单一金属得到的肖特基势垒特性工艺试验结果,我们设计选择小漏电流与结温较高的金属Pt来解决势垒金属问题。
镍通常用来与N型硅形成肖特基势垒,势垒高度随着工艺变化而变化,其变化范围在0.5eV-0.9eV。
一般NiSi/Si可形成0.64eV的势垒高度。
而NiPt/Si形成0.78eV左右的势垒高度。
肖特基二极管结构原理及参数 知乎
一、肖特基二极管结构原理肖特基二极管(Schottky Diode)是一种特殊的二极管,它的结构原理和普通的 PN 结二极管有所不同。
普通的 PN 结二极管是由 P 型半导体和 N 型半导体材料构成的,而肖特基二极管是由金属和半导体材料构成的。
具体而言,肖特基二极管是由金属和半导体的接触界面构成的,通常是一种金属覆盖在 N 型半导体表面上,形成一种金属-半导体接触。
二、肖特基二极管的参数对于肖特基二极管来说,有一些关键的参数需要我们了解。
其中最重要的参数之一是肖特基势垒高度,记作Φ_B。
它是描述金属和半导体接触界面的势垒高度的重要参数。
另外,肖特基二极管还有正向电压降(V_F)、反向漏电流(I_R)、最大反向工作电压(V_RRM)等参数,这些参数都影响着肖特基二极管的性能和应用。
三、深度探讨:肖特基二极管的优势和应用相对于普通的 PN 结二极管,肖特基二极管具有许多优势和特点。
它的正向压降较小,约为0.3V左右,这意味着在一些特定的应用场合中,肖特基二极管可以替代普通的 PN 结二极管,实现更低的功耗和更高的效率。
肖特基二极管的开关速度非常快,这使得它在高频和射频电路中得到广泛应用。
四、广度探讨:肖特基二极管的应用领域肖特基二极管由于其独特的特性,在许多领域都有着广泛的应用。
在通信领域,肖特基二极管被广泛应用于射频功率放大器和射频混频器等电路中,用于实现信号的调制和解调。
在开关电源和电源管理领域,肖特基二极管也被用于设计高效、稳定的开关电源电路和直流电源管理电路。
在光伏领域、功率电子领域和微波领域,肖特基二极管也都有着重要的应用。
五、总结与回顾通过本文的深度和广度探讨,我们对肖特基二极管的结构原理和参数有了全面的了解。
肖特基二极管作为一种特殊的二极管,在功耗、开关速度和应用领域等方面有着许多优势,因此在现代电子电路中有着广泛的应用前景。
希望本文能够帮助读者深入理解肖特基二极管,并在实际应用中发挥其重要作用。
功率肖特基二极管
功率肖特基二极管功率肖特基二极管是一种特殊的二极管,其具有较高的工作频率能力和较低的开关损耗,被广泛应用于功率控制和高频电路中。
在本文中,我们将介绍功率肖特基二极管的工作原理、特点以及应用领域。
一、工作原理功率肖特基二极管由肖特基结和PN结组成。
肖特基结由金属与半导体P型材料形成,具有低电压降、快速开关速度和较低的逆向恢复时间等特点。
PN结则具有常见二极管的特征,用于电流的整流和导通控制。
当正向偏置时,PN结导通,而肖特基结截止;当反向偏置时,PN结截止,而肖特基结导通。
这种结构使得功率肖特基二极管能够在高频率和高电流下工作。
二、特点1. 快速开关速度:由于肖特基结的特殊结构,功率肖特基二极管具有快速的开关速度,可以实现高频率的开关操作。
2. 低电压降:功率肖特基二极管的正向电压降较低,可以减少能量损耗和发热,提高系统效率。
3. 低逆向恢复电荷:肖特基结的逆向恢复时间较短,减少了开关过程中的失真和损耗。
4. 高温工作能力:功率肖特基二极管具有较高的耐温能力,可以在高温环境下正常工作。
三、应用领域由于功率肖特基二极管的特点,它在许多领域中得到了广泛应用。
1. 电源管理:功率肖特基二极管可以用于电源开关、DC-DC转换器等电源管理应用中,提高电源的效率和稳定性。
2. 电动工具:由于功率肖特基二极管的快速开关速度和低电压降,它可以用于电动工具中的开关电路,提高工具的性能和使用寿命。
3. 电动汽车:功率肖特基二极管可以用于电动汽车的电源管理和电动驱动系统中,提高电池的充放电效率和车辆的续航里程。
4. 通信设备:功率肖特基二极管可以用于无线通信设备的功率放大器和射频开关等电路中,提高通信系统的传输速度和稳定性。
5. 太阳能发电:功率肖特基二极管可以用于太阳能发电系统中的光伏逆变器,将太阳能转换为可用的电能。
总结:功率肖特基二极管是一种具有快速开关速度、低电压降和低逆向恢复电荷的特点的二极管。
它在电源管理、电动工具、电动汽车、通信设备和太阳能发电等领域得到了广泛应用。
肖特基二极管工艺流程
肖特基二极管工艺流程
《肖特基二极管工艺流程》
肖特基二极管是一种常用的半导体器件,其工艺流程包括以下几个关键步骤。
首先是取片。
在工艺流程的开始阶段,需要通过切割硅片来获取基片。
然后通过化学机械抛光(CMP)处理,使基片表面获得一定的平整度。
接着是清洗。
在清洗步骤中,需要将基片表面的杂质和污染物去除,以保证后续工艺步骤的顺利进行。
然后是扩散。
扩散是肖特基二极管制作的关键步骤之一,它通过在基片表面加热的过程中,将掺杂物扩散到硅晶体中,形成P区和N区。
接着是金属化。
金属化是为了在P区和N区之间形成正向电压下的电流传导通道,采用金属沉积、光刻和蚀刻等技术,将金属线路形成在基片表面。
最后是封装。
在封装步骤中,需要将制作好的芯片封装在外壳中,并且连接外部引线,以便与其他元件进行连接。
通过上述工艺步骤,就可以完成肖特基二极管的制作。
这些步骤需要精密的设备和严格的操作技术,以确保器件的性能和稳
定性。
随着半导体技术的不断发展,肖特基二极管工艺流程也在不断完善和更新,以满足日益增长的市场需求。
[常用肖特基二极管参数]肖特基二极管原理和常用参数和检测方法
[常用肖特基二极管参数]肖特基二极管原理和常用参数和检测方法篇一: 肖特基二极管原理和常用参数和检测方法肖特基二极管原理肖特基势垒二极管SBD是近年来间世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。
,正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千安培。
这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。
中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。
基本原理是:在金属和半导体的接触面上,形成肖特基势垒来阻挡反向电压。
肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。
其耐压程度只有40V左右。
其特长是:开关速度非常快:反向恢复时间特别地短。
因此,能制作开关二极和低压大电流整流二极管。
肖特基二极管肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。
肖特基二极管利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。
它的主要特点是具有较低的正向压降;另外它是多子参与导电,这就比少子器件有更快的反应速度。
肖特基二极管常用在门电路中作为三极管集电极的箝位二极管,以防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度肖特基二极管是贵金属A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。
因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。
显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。
随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度表面逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。
但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。
另外使用ZC 25-3型兆欧表和500型万用表的250VDC档测出,内部两管的反向击穿电压VBR依次为140V、135V。
查手册,B82-004的最高反向工作电压VBR=40V。
表明留有较高的安全系数。
篇二: 肖特基二极管的作用肖特基二极管的工作原理肖特基二极管是一种热载流子二极管。
肖特基二极管
肖特基二极管简介肖特基二极管(SBD)是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称,是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的半导体器件。
肖特基二极管是低功耗、大电流、超高速半导体器件,它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。
因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。
Schottky diode (SBD) is the Schottky barrier diode , is the inventor of the Schottky named semiconductor device. Schottky barrier diode is a low power, high current, super high speed semiconductor devices, instead of using P type semiconductor and the n-type semiconductor contact formation PN junction theory to make, but the use of metal semiconductor contact formation of metal semiconductor junction with the principle of making the. Therefore, SBD is also known as a metal semiconductor (contact) diode or a surface barrier diode, which is a hot carrier diode.肖特基二极管是半导体器件,以其发明人博士(1886年7月23日—1976年3月4日)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。
4H-SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管的研究
4H-SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管的研究4H-SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管的研究引言:在现代电子设备中,功率器件的需求越来越高。
功率器件的研究和探索是提高电力传输效率和减少功率损耗的关键。
作为一种新型的功率器件,4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管已经引起了广泛关注。
本文将对这两种器件的研究进行探讨和分析。
1. 4H-SiC SBD器件的研究1.1 SiC的特性硅碳化物(SiC)是一种宽禁带半导体材料,具有优异的物理和化学性质。
相对于传统的硅(Si)材料,SiC具有更高的电场饱和速度、更高的击穿电压和更好的热导性能。
这些特性使得SiC成为功率器件研究的热点。
1.2 4H-SiC SBD的结构和特点4H-SiC SBD器件由p-n结组成,其中p型区域具有较低的掺杂浓度,n型区域具有较高的掺杂浓度。
这种结构使得4H-SiC SBD器件具有较低的反向漏电流和较短的开关时间。
研究表明,4H-SiC SBD器件能够在高温下工作,具有较低的导通压降和较高的散热能力。
2. 4H-SiC JBS器件的研究2.1 JBS器件的结构和特点结型势垒肖特基(JBS)二极管是在SBD的基础上发展而来的新型器件。
JBS器件在SBD的基础上引入了金属-半导体结(M-S)以增强电压承受能力和抑制反向漏电流。
JBS器件的结构相对复杂,但具有较低的开关损耗和较高的可靠性。
研究表明,JBS器件在高压应用中具有较大的优势。
3. 4H-SiC SBD和JBS器件的比较3.1 性能比较研究表明,4H-SiC JBS器件相比于4H-SiC SBD器件具有更低的反向漏电流、更高的开关速度和更低的开关损耗。
这些优势使得JBS器件在高频和高压应用中具有潜在的应用前景。
3.2 制造工艺比较相对于SBD器件,JBS器件的制造工艺更为复杂,成本也较高。
肖特基二极管制造工艺
肖特基二极管制造工艺:突破性进展和技术
挑战
肖特基二极管作为一种高性能、高频的半导体元件,在电子设备
中具有广泛的应用。
然而,其制造工艺一直以来都存在着诸多的技术
难点和瓶颈。
近年来,随着半导体工艺的不断发展,肖特基二极管的
制造工艺也在不断优化中并取得了一些突破性进展。
首先,制造肖特基二极管所需的晶体材料与传统晶体管不同,对
晶体材料的高纯度和完整性要求更加严格。
制造过程中需要通过多次
烧结和蒸发等工艺,控制晶体材料的质量,降低缺陷率。
同时,为了
提高晶体材料的热稳定性和可靠性,还需要对晶体进行一系列的特殊
处理,如氧化、镀金等,从而形成高品质的肖特基二极管晶体材料。
其次,肖特基二极管的制造工艺还需要克服材料与器件之间的匹
配问题。
传统肖特基二极管采用p型硅材料作为阳极,n型硅材料作为阴极,但不同材料在外延生长过程中会引入不同的缺陷和杂质,影响
器件的性能和可靠性。
因此,研究人员提出了许多新型肖特基二极管
制造工艺,如异质结肖特基二极管、金属/半导体肖特基二极管等,以
改善器件的匹配问题和提高性能。
最后,制造肖特基二极管还需要解决快速衬底成像技术、微纳加
工等新技术带来的制造难点。
在快速衬底成像技术中,需要实现高精度、高速度的样品转移、快速成像和对低温和高温等极端环境的适应。
微纳加工则需要精密的光刻和衬底制备技术,以满足细小尺寸和高性能的要求。
总之,尽管肖特基二极管制造工艺存在许多技术挑战和瓶颈,但随着半导体工艺的不断发展和新技术的不断涌现,研究人员必将会找到更多的解决方案和突破性进展,为肖特基二极管的应用提供更加优良的器件。
肖特基二极管原理和应用
肖特基二极管原理和应用肖特基二极管(also known as Shockley diode,简称SBD)是一种特殊的二极管,采用肖特基效应而不是PN结效应来工作。
它具有高速开关、低反向漏电流和低功耗的特点,逐渐成为电子行业中的重要元器件。
本文将从肖特基二极管的原理和应用两个方面进行详细介绍。
肖特基二极管的原理主要基于肖特基效应。
肖特基效应是指当电子从半导体进入金属时,由于半导体的电子云与金属形成较强的电子云相互作用,导致电子在半导体和金属交界处有较高的能隙,从而形成了一个高势垒。
当半导体的p区域与金属连接时,这个高势垒会阻碍电流的注入,因此实现了一个类似于二极管的单向导通效果。
肖特基二极管的结构通常由p区和金属接触区构成。
与普通PN结二极管不同的是,肖特基二极管没有n区,这也是其具有低反向漏电流的重要原因。
在肖特基二极管的正向偏置下,由于肖特基效应的存在,其导通压降较低,因此具有很高的开关速度。
另一方面,在反向偏置下,肖特基二极管的漏电流远远低于普通二极管,达到了mA、甚至μA级别,这使得肖特基二极管在电源管理、高频电路、开关电源等应用中表现出色。
肖特基二极管在各个领域有着广泛的应用。
首先,在电源管理领域,肖特基二极管被广泛应用于开关电源和DC/DC转换器中。
由于其低反向漏电流、高开关速度和低电压降的特性,肖特基二极管可以实现更高的功率效率和更小的开关损耗,从而提高电源的转换效率和稳定性。
其次,肖特基二极管在高频电路领域也有着重要的应用。
在射频接收机和发射机中,肖特基二极管被用作检波二极管、混频器、功率放大器等关键部件,其高速开关特性和低功耗使得高频信号传输更加稳定和高效。
此外,肖特基二极管还被广泛应用于光电子器件、测量仪器、通信设备等领域。
在光电二极管中,肖特基二极管可以用作光电转换器官,将光信号转换为电信号。
在测量仪器中,肖特基二极管可以用作精密测量电路的关键部件,实现高精度和低噪声的测量效果。
肖特基二极管结构原理及参数 知乎
肖特基二极管结构原理及参数知乎肖特基二极管是一种常见且重要的半导体器件,具有许多独特的特性和广泛的应用。
它与普通二极管相比,拥有更高的开关速度、较低的反向电流以及更低的电压下的工作能力。
那么,让我们深入探讨一下肖特基二极管的结构原理和参数,并了解其在实际应用中的重要性。
一、结构原理肖特基二极管由P型半导体和n型金属或合金构成。
正如其名字所示,这种二极管是以物理学家沃尔特·肖特基的名字命名的。
1.1 结构示意图肖特基二极管的结构由两个主要部分组成:P型区和肖特基金属结区。
P型区与n型金属之间形成一个肖特基势垒,这种势垒具有吸收和透射电子的特性。
1.2 肖特基势垒形成原因肖特基势垒的形成是由P型区和n型金属之间的结合引起的。
具体来说,当P型区与n型金属接触时,通过复杂的界面反应,形成了一个类似PN结的界面。
在该界面上,P型区中电子的能级高于n型金属中电子的能级,因此会发生电子从P型区向n型金属的扩散。
而由于肖特基金属的特殊属性,它可以使这些从P型区扩散过来的电子透射到n型金属中。
这个过程将导致P型区与n型金属之间形成一个肖特基势垒,使得肖特基二极管具备了与普通二极管截然不同的性能。
二、参数分析了解肖特基二极管的结构原理之后,让我们来探讨一些与该器件相关的重要参数。
2.1 肖特基二极管的正向电压和反向电压能力正向电压是指在正向偏置下,肖特基二极管中电流开始流动的最低电压。
与普通二极管相比,肖特基二极管的正向电压往往更低,通常在0.2V至0.5V之间。
这意味着在正向工作条件下,肖特基二极管比普通二极管具有更低的能耗和更高的效率。
反向电压能力是指肖特基二极管能够承受的最大反向电压。
由于肖特基势垒较低,该参数通常在比较低的范围内,一般为20V至50V。
2.2 肖特基二极管的开关速度开关速度是指肖特基二极管从导通到截止的转换时间。
由于肖特基势垒的形成,肖特基二极管的开关速度往往比普通二极管更快。
这使得它特别适用于高频应用。
肖特基二极管
肖特基二极管肖特基二极管肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。
SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。
因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。
简介肖特基二极管是以其发明人华特‧肖特基博士(Walter Hermann Schottky,1886年7月23日—1976年3月4日)命名的,SBD是肖特基势垒二极管肖特基二极管结构原理图(Schottky Barrier Diode,缩写成SBD)的简称。
SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。
因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。
肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。
其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。
这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。
中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。
原理肖特基二极管肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。
因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A 中扩散。
显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。
随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。
但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。
当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。
肖特基二极管制造工艺
肖特基二极管制造工艺
肖特基二极管,又称肖特基势垒二极管,是一种半导体器件,利用肖特基结构来实现整流和开关功能。
肖特基二极管具有快速开关速度、低漏电流和低反向漏电压等优点,因此在电子设备中被广泛应用。
在肖特基二极管的制造工艺中,需要经过多道工序才能完成最终的产品。
制造肖特基二极管的关键是肖特基结构的形成。
通常使用p型半导体作为阳极,n型半导体作为阴极,二者之间形成肖特基结构。
在制造过程中,首先在p型半导体表面形成氧化层,然后使用光刻技术和蚀刻技术将氧化层局部去除,形成阳极。
接着,在n型半导体表面形成金属接触,形成阴极。
最后,将阳极和阴极通过金属线连接,形成完整的肖特基二极管结构。
制造肖特基二极管还需要进行退火处理。
退火是将已经形成的二极管结构加热至一定温度,使得材料内部的应力得到释放,晶格结构得到重新排列,从而提高器件的性能和稳定性。
在退火过程中,需要控制好温度和时间,以确保器件的质量和稳定性。
制造肖特基二极管还需要进行封装和测试。
封装是将制造好的肖特基二极管放入封装盒中,并与外部引线连接,以保护器件不受外界环境的影响。
测试是对封装好的器件进行电性能测试,包括正向导通特性、反向截止特性、漏电流等参数的测试,以确保器件的正常工作。
总的来说,肖特基二极管的制造工艺是一个复杂的过程,需要各种工艺步骤的精确控制和协调配合,才能生产出高质量的器件。
随着半导体技术的不断发展,肖特基二极管的制造工艺也在不断改进和完善,以满足市场对高性能、高可靠性器件的需求。
希望通过不断的研究和实践,能够进一步提高肖特基二极管的制造工艺,推动半导体器件技术的发展和进步。
纳米线肖特基二极管制造工艺流程
纳米线肖特基二极管制造工艺流程纳米线肖特基二极管的制造工艺流程主要包括以下步骤:
1.生长纳米线:利用气-液-固(VLS)方法或其他纳米线生长技术,如化学气相
沉积(CVD)或分子束外延(MBE),在适当的衬底上生长出所需的纳米线。
这些纳米线通常是单晶的,具有优异的电学和光学性质。
2.准备衬底:选择适当的衬底材料,如硅、二氧化硅或其他绝缘材料,用于支撑
和隔离纳米线。
对衬底进行清洗和处理,以确保其表面干净、平整,无杂质和缺陷。
3.制作电极:在纳米线的两端制作电极,以便与外部电路连接。
这可以通过电子
束蒸发、溅射或热蒸发等技术在纳米线两端沉积金属(如铝、金等)来实现。
4.形成肖特基接触:通过选择并结合光刻及聚焦离子束技术,在纳米线与电极之
间形成肖特基接触。
肖特基接触是一种金属与半导体之间的界面,具有特殊的电子结构和性质。
在纳米线与电极之间形成肖特基接触可以通过控制金属与半导体之间的功函数差异来实现。
5.测试与表征:完成上述步骤后,对制备的纳米线肖特基二极管进行测试和表征。
这包括测量其电流-电压(I-V)特性、整流比、开关速度等参数,以确保其性能符合要求。
需要注意的是,纳米线肖特基二极管的制造工艺流程可能因具体材料和设备而有所不同。
此外,在制备过程中还需要注意控制各种参数和条件,以确保纳米线的质量和性能。
肖特基二极管生产流程
肖特基二极管生产流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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目录
一、概述
二、芯片结构与工艺
三、前道技术
四、后道技术
五、ESD防护
六、新的发展
1.什么是肖特基二极管
z肖特基二极管:英文缩写SBD(Schottky Barrier Diode ),是以发明人肖特基博士
(W.Schottky)命名。
z肖特基二极管:是以金属为正极,以N型半导体为负极,利用接触面上形成的肖特基势
垒具有整流特性而制成的金属-半导体两端器
件。
4.肖特基二极管的特点
z正向压降低:起始电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。
z开关速度快:多子导电器件,反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间,故开
关速度非常快,开关损耗也特别小,尤其适
合高频应用。
z击穿电压低:肖特基反向势垒较薄,并且在表面极易发生击穿,所以反向击穿电压比较
低。
5.SBD的应用领域
z作为低压整流器件,应用于各种低压高频开关电源,如稳压器、整流器、逆变
器、UPS等;
z在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频;
z在高速逻辑电路中用作箝位。
二、芯片结构与工艺
1.点接触
2.平面结构
3.势垒金属选择
4.平面工艺流程
1.点接触
z用一根有尖端的细金属丝与半导体接触制成。
z机械接触或用放电工艺得到的一个很小的合金结。
2.平面结构
比点接触的正向压降低、电流大、击穿有所提高;但是
在势垒结边缘电场集中,击穿漏电很大,V
RM 在60V以
下。
2.平面结构
为了缓和边缘电场集中,采用了一些新的结构。
2.平面结构
2.平面结构
D )其它一些结构
3.势垒金属选择
z不同的势垒金属,导致SBD参数有明显不同。
z主要原因是不同金属与半导体(硅)的接触势垒高度不同。
一般来说金属接触
势垒高度高,二极管的漏电流小,正向
压降大。
3.势垒金属选择
1 初始氧化
2 GR光刻
3 GR掺杂
6 势垒工艺
4 钝化CVD-1
5 孔光刻
7 正面金属化8 正面金属光刻9 钝化CVD-2
11 背面减薄
12 背面金属化
10 钝化光刻13 测试14 划片
三、前道技术
1.相关制造工艺技术介绍
①热氧化工艺
②介质淀积(钝化CVD)
③光刻与刻蚀工艺
④掺杂工艺
⑤金属化工艺
2.GR结构SBD芯片制造过程
1.相关制造工艺技术介绍
①热氧化工艺
②介质淀积(钝化CVD)
③光刻与刻蚀工艺
④掺杂工艺
⑤金属化工艺
①热氧化工艺
z硅在高温下与氧化剂反应生成SiO2的过程。
z高温:在高温炉管中进行,800~1200℃。
z氧化剂:O2、水汽、H2+O2
干氧氧化:O2
水汽氧化:纯水汽
湿氧氧化:O2+水汽
氢氧合成氧化:H2+O2
②介质淀积(钝化CVD)
z工艺方式:
常压化学气相淀积-APCVD
低压化学气相淀积-LPCVD
等离子体增强式化学气相淀积-PECVD
z介质种类(常用):
USG:不掺杂SiO2,用于绝缘隔离。
PSG:掺磷SiO2,用于表面保护、钝化或回流工艺。
BPSG:掺硼磷SiO2,用于表面保护、钝化或回流工艺。
氮化硅:用于绝缘隔离,表面保护、阻挡水汽和钠离子。
z介质特点:疏松,一般需要进行高温退火进行致密。
炉管式LP-CVD
PSG-CVD(掺磷SiO2):
低温淀积(300℃~500℃),由硅烷、掺杂气体、氧气反应,化学反应式:
可采用AP-CVD 和LP-CVD 生长。
2
2450242i H O S O SiH +⎯⎯→⎯+℃
2
52450236254H O P O PH +⎯⎯→⎯+℃
PE-CVD
氮化硅-CVD :
低温淀积(300℃左右),由硅烷、氨气(或氮气)反应,化学反应式:
或
可采用PE-CVD 生长。
2
300343H SiNH NH SiH +⎯⎯→⎯+℃2
30024322H SiNH N SiH +⎯⎯→⎯+℃
③光刻与刻蚀工艺
z湿法化学腐蚀:将晶片浸入溶液或将溶液喷洒在晶片表面中进行。
SiO2:HF+NH4F等
金属:各种强酸,不同金属差异很大
硅:NaOH、KOH、HNO3+HF等
z干法刻蚀:等离子体辅助刻蚀。
SiO2、Si3N4、金属、硅
关注:刻蚀速率、选择比、轮廓控制等
干法刻蚀用化学气体
④掺杂工艺
将可控数量的杂质掺入半导体内,以改变半导体的电特性。
z热扩散掺杂(800℃~1200℃):涂覆源、固态源、气态源(气体携带液态源)、CVD膜
源
z离子注入:将带电的且具有能量的高速粒子注入硅体内的过程。
扩散掺杂与离子注入比较
⑤金属化工艺
z物理气相淀积:
蒸发、电子束蒸发:在真空中,将金属加热到熔点以上,金属原子会以直线运动轨迹高速溢出,
碰到硅片后淀积在硅片上。
溅射:通过加速后的离子源撞击金属靶材表面,金属被溅射出,然后淀积在硅片上。
z化学镀
z化学气相淀积-CVD
三、前道技术
1.相关制造工艺技术介绍
①热氧化工艺
②介质淀积(钝化CVD)
③光刻与刻蚀工艺
④掺杂工艺
⑤金属化工艺
2.GR结构SBD芯片制造过程
1 初始氧化
2 GR光刻
3 GR掺杂
6 势垒工艺
4 钝化CVD-1
5 孔光刻
7 正面金属化8 正面金属光刻9 钝化CVD-2
11 背面减薄
12 背面金属化
10 钝化光刻13 测试14 划片
1 初始氧化热氧化:H2+O2
2 GR光刻烘片涂胶对版曝光
去胶刻蚀显影
3 GR掺杂薄氧氧化硼离子注入高温激活
4 钝化CVD-1
5 孔光刻烘片涂胶对版曝光
去胶刻蚀显影
6 势垒工艺势垒金属生长低温退火。