集成式等效低压二极管

采用集成器件结构和先进工艺研制了一款等效低压二极管.该等效低压二极管的等效电路实质是一个普通npn三极管和一个普通二极管并联.这种结构的器件的正向特性是普通二极管的正向压降;反向特性是普通npn三极管的发射极E和集电极C之间的特性.选择特有的版图设计和工艺流程,可以将普通npn三极管的发射极E和集电极C之间的电压VECO(实际也是等效低压二极管的反向击穿电压)调整到5.1V以下,该等效低压二极管的反向漏电可达到纳安级,反向动态电阻可达到10 Ω以内.利用此特性,该等效低压二极管适合于高频千兆网口接口的保护,可以避免传输信号丢失.     

Si基JBS整流二极管的设计与制备

基于JBS整流二极管理论,详细介绍了一种Si基JBS整流二极管设计方法、制备工艺及测试结果。在传统肖特基二极管(SBD)有源区,利用光刻和固态源扩散工艺形成掺硼的蜂窝状结构,与n型衬底形成pn结,反向偏置时抑制了因电压增加引起的金属-半导体势垒高度降低,减小了漏电流;采用离子注入形成两道场限环的终端结构,有效防止了边缘击穿,提高了反向击穿电压。对制备的器件使用Tektronix 370B可编程特性曲线图示仪进行了I-V特性测试,结果表明本文设计的Si基JBS整流二极管正向压降VF=0.78 V(正向电流IF=5 A时),反向击穿电压可达340 V。     

4H-SiC TSOB结势垒肖特基二极管的结构优化设计

室温下,沟槽底部有氧化物间隔的结势垒肖特基二极管的击穿电压达到2 009V,正向导通压降为2.5V,在正向偏压为5V时,正向电流密度为300A/cm2。在P型多晶硅掺杂的有源区生成双层SiO2间隔,以优化漂移区电场分布,正向导通压降为2.5V,击穿电压达到2 230V,耐压值提高11%。反向电压为1 000V时,反向漏电流密度比普通结构降低90%,有效地降低了器件的漏电功耗。普通结构的开/关电流比为2.56×103(1~500V),而改进结构的开/关电流比为3.59×104(1~500V)。     

浅谈二极管反向特性的演示教学

二极管具有正向导通,反向截止的特性,即在二极管的阳极接正电压,阴极接负电压,就能使电路导通,反之则截止。在电子理论教学中,我们经常会在电路中用灯泡的亮和灭来演示电路的导通和截止。在二极管反向截止状态,还是会有少量的电流通过,称之为漏电流。当给二极管反向加上大电压时,会使它击穿,那这个电压需多大,是不是跟书上的理论值一致?作为一个中职学生,动手制作电路的电能是培养的关键,所以这节课采用演示教学法,使学生对二极管的方向特性有一个直观的了解。     

一种超结高压肖特基势垒二极管

改善反向击穿电压和正向导通电阻之间的矛盾关系一直以来都是功率半导体器件的研究热点之一。介绍了一种超结肖特基势垒二极管(SJ-SBD),将p柱和n柱交替构成的超结结构引入肖特基势垒二极管中作为耐压层,在保证正向导通电阻足够低的同时提高了器件的反向耐压。在工艺上通过4次n型外延和4次选择性p型掺杂实现了超结结构。基于相同的外延层厚度和相同的外延层杂质浓度分别设计和实现了常规SBD和SJ-SBD,测试得到常规SBD的最高反向击穿电压为110 V,SJ-SBD的最高反向击穿电压为229 V。实验结果表明,以超结结构作为SBD的耐压层能保证正向压降等参数不变的同时有效提高击穿电压,且当n柱和p柱中的电荷量相等时SJ-SBD的反向击穿电压最高。     

一种新型高精度CMOS电压基准源

在分析MOS管电流电压的温度特性的基础上,基于对两个连接成二极管形式的对称NMOS管通以不同大小的PTAT电流,NMOS管的栅压将向不同方向变化这一原理,通过对这两个NMOS管的栅压进行相互补偿,设计了一种新型的CMOS基准电压源.电路采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计,基于BSIM3V3模型,利用Cadence的Spectre工具对电路进行仿真.结果表明:当电源电压VDD=1.2 V时,其温度系数仅为28×10-6/℃.     

隔离型漏极扩展式NMOS器件能量耐受能力的提高

与衬底隔离的漏极扩展式NMOS器件被广泛应用于功率信号处理中。器件由于强电场引起的空穴电流会导致寄生NPN管导通,引起二次击穿,产生严重的可靠性问题。通过优化P型外延条件,埋层及N阱的杂质浓度分布,使得峰值电场降低百分之三十,空穴峰值电流降低百分之六十,大大抑制了寄生NPN效应。当Vgs=6V时,器件的I-V输出特性显示其开态击穿电压从28V提高到了37V,TLP测试结果显示能量耐受能力提高了百分之三十,同时器件的导通电阻等参数保持不变。     

一种实用的高压BiCMOS关键工艺技术研究

提出了一种实用的高压BiCMOS工艺.该工艺集成了高性能耗尽型NJFET、NPN、VPNP、高压NMOS、高压PMOS、NMOS、PMOS、齐纳二极管,以及铬硅电阻、磷注入电阻等有源和无源器件.NJFET的夹断电压为-1.5 V,击穿电压为17 V;高压MOS管的击穿电压为37 V;齐纳二极管在25 μA时其反向击穿电压为5.5 V.使用该工艺,研制了一款低压差线性稳压器(LDO),基准源静态电流小于1.5 μA.该工艺还可广泛应用于高压A/D、D/A转换器的研制.     

聚合物器件与齐纳二极管协同保护电路

在传统的电路保护组件中,经常采用齐纳二极管来防止电路中的极性反转,但是齐纳二极管也同时面临被反向电压击穿的可能.     

300V以上硅基新型JBS肖特基二极管的制备

为了在保留传统肖特基二极管正向压降低、电流密度大优点的基础上,使其反向击穿电压提高到了300 v以上,我们采用硅材料做为衬底,肖特基结区采用蜂房结构,终端采用两道场限环结构加一道切断环结构,所制备的肖特基二极管在正向电流10A时,正向压降仅为0.79 V;同时在施加300 V反向电压时,反向漏电流在5μA以下.