本發(fā)明涉及半導(dǎo)體整流器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種整流二極管。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體整流二極管是一種應(yīng)用非常普遍的電子器件。整流二極管用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷陌雽?dǎo)體器件。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。通常它包含一個(gè)PN結(jié)，有正極和負(fù)極兩個(gè)端子。P區(qū)的載流子是空穴，N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。外加電壓使P區(qū)相對(duì)N區(qū)為正的電壓時(shí)，位壘降低，位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)存載流子，能通過(guò)大電流，具有低的電壓降，稱為正向?qū)顟B(tài)。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過(guò)很小的反向漏電流，稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦浴Ｕ鞫O管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。

現(xiàn)有技術(shù)整流二極管通常從芯片的正背兩面引出電極，使得二極管產(chǎn)品厚度大，電路連接工藝復(fù)雜，不利于現(xiàn)在日益增強(qiáng)的器件小型化需求。中國(guó)專(zhuān)利ZL201020522061.1公開(kāi)了一種引出電極位于芯片同一面的整流二極管，降低了整流二極管厚度，但是形成PN結(jié)的截面面積明顯減小，影響二極管的電學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體整流二極管，二極管芯片厚度減小，利于器件的小型化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)手段：

一種半導(dǎo)體整流二極管，包括：芯片、N區(qū)電極、N區(qū)引線、P區(qū)電極和P區(qū)引線，所述芯片包括：N區(qū)半導(dǎo)體層、P區(qū)半導(dǎo)體層，以及N區(qū)半導(dǎo)體層與P區(qū)半導(dǎo)體層之間形成的PN結(jié)，所述N區(qū)電極一側(cè)形成在N區(qū)半導(dǎo)體層上，另一側(cè)連接N區(qū)引線，所述P區(qū)電極一側(cè)形成在P區(qū)半導(dǎo)體層上，另一側(cè)連接P區(qū)引線，N區(qū)半導(dǎo)體層包括輕摻雜N區(qū)半導(dǎo)體層與重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層，重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層與P區(qū)半導(dǎo)體層在輕摻雜N區(qū)半導(dǎo)體層同側(cè)摻雜擴(kuò)散形成，N區(qū)電極形成在重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層上，PN結(jié)形成在輕摻雜N區(qū)半導(dǎo)體層與P區(qū)半導(dǎo)體層之間。

優(yōu)選的，所述P區(qū)半導(dǎo)體層包括輕摻雜P區(qū)半導(dǎo)體層與重?fù)诫sP區(qū)半導(dǎo)體層，P區(qū)電極形成在重?fù)诫sP區(qū)半導(dǎo)體層上。

優(yōu)選的，所述芯片為單晶硅芯片。

優(yōu)選的，單晶硅芯片形成過(guò)程包括：選取N型單晶硅片作為輕摻雜N半導(dǎo)體層，在N型單晶硅片一側(cè)一部分?jǐn)U散N型雜質(zhì)，形成重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層，在N型單晶硅片同側(cè)另一部分?jǐn)U散P型雜質(zhì)，形成P區(qū)半導(dǎo)體層。

優(yōu)選的，所述N型雜質(zhì)為5價(jià)元素，所述P型雜質(zhì)為3價(jià)元素。

優(yōu)選的，所述N型雜質(zhì)為磷，所述P型雜質(zhì)為硼。

優(yōu)選的，所述重?fù)诫sN區(qū)電極與P區(qū)電極之間形成絕緣保護(hù)層。

優(yōu)選的，所述N區(qū)引線和P區(qū)引線為銅線。

優(yōu)選的，在所述芯片的未形成N區(qū)電極以及P區(qū)電極的一側(cè)直接形成散熱裝置。

優(yōu)選的，所述N區(qū)電極以及P區(qū)電極包括金屬鎳層，金屬鎳層形成過(guò)程為先形成一層鎳硅合金，再形成一層金屬鎳。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明整流二極管N區(qū)電極以及P區(qū)電極在芯片的同側(cè)，有效減小了二極管的厚度，有利于形成小型化的二極管器件，同時(shí)簡(jiǎn)化了二極管電路制備工藝過(guò)程，并且PN結(jié)的截面面積沒(méi)有明顯減小，保持了二極管的電學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹，以下實(shí)施例僅限于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋?zhuān)⒉粚?duì)發(fā)明進(jìn)行任何限定作用。

實(shí)施例1

見(jiàn)圖1所示，一種半導(dǎo)體整流二極管，包括：芯片1、N區(qū)電極21、N區(qū)引線31、P區(qū)電極22和P區(qū)引線32，所述芯片1包括：N區(qū)半導(dǎo)體層11、P區(qū)半導(dǎo)體層12，以及N區(qū)半導(dǎo)體層11與P區(qū)半導(dǎo)體層12之間形成的PN結(jié)，所述N區(qū)電極21一側(cè)形成在N區(qū)半導(dǎo)體層11上，另一側(cè)連接N區(qū)引線31，所述P區(qū)電極22一側(cè)形成在P區(qū)半導(dǎo)體層12上，另一側(cè)連接P區(qū)引線32，N區(qū)半導(dǎo)體層11包括輕摻雜N區(qū)111半導(dǎo)體層與重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層112，重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層112與P區(qū)半導(dǎo)體層12在輕摻雜N區(qū)半導(dǎo)體層111同側(cè)摻雜擴(kuò)散形成，N區(qū)電極21形成在重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層112上，PN結(jié)形成在輕摻雜N區(qū)半導(dǎo)體層111與P區(qū)半導(dǎo)體層12之間，N區(qū)電極21與P區(qū)電極22之間形成二氧化硅絕緣保護(hù)層23，防止N區(qū)電極21與P區(qū)電極22之間形成短路漏電流，增加抗壓能力。

本實(shí)施例，芯片1為單晶硅芯片，選取N型單晶硅片作為輕摻雜N半導(dǎo)體層111，在N型單晶硅片一側(cè)一部分?jǐn)U散磷元素，形成重?fù)诫sN區(qū)半導(dǎo)體層112，在N型單晶硅片同側(cè)另一部分?jǐn)U散硼元素，形成P區(qū)半導(dǎo)體層12。N區(qū)引線31和P區(qū)引線32為銅線，銅線作為引線焊接牢固，并且成本低。N區(qū)電極21以及P區(qū)電極22包括金屬鎳層，金屬鎳層形成過(guò)程為先形成一層鎳硅合金，再形成一層金屬鎳，與硅片緊密結(jié)合，形成良好歐姆接觸。

實(shí)施例2

見(jiàn)圖2所示，在本實(shí)施例中，P區(qū)半導(dǎo)體層12經(jīng)過(guò)兩次摻雜擴(kuò)散，形成輕摻雜P區(qū)半導(dǎo)體層121與重?fù)诫sP區(qū)半導(dǎo)體層122，P區(qū)電極22形成在重?fù)诫sP區(qū)半導(dǎo)體層上122上，有效提高P區(qū)半導(dǎo)體層12的載流子濃度，降低P區(qū)半導(dǎo)體層12與P區(qū)電極22之間歐姆接觸的接觸電阻，提高整流二極管電學(xué)性能。其余部分結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

見(jiàn)圖3所示，在本實(shí)施例中，在芯片1的未形成N區(qū)電極21以及P區(qū)電極22的一側(cè)，在輕摻雜N半導(dǎo)體層111上依次沉積硅絕緣層41、Ni金屬薄層42然后焊接無(wú)氧銅片43形成散熱裝置4，提高整流二極管的散熱性能，簡(jiǎn)化封裝工藝流程。其余部分結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例4

見(jiàn)圖4所示，在本實(shí)施例中，在芯片1的未形成N區(qū)電極21以及P區(qū)電極22的一側(cè)，在輕摻雜N半導(dǎo)體層111上依次沉積硅絕緣層41、Ni金屬薄層42然后焊接無(wú)氧銅片43形成散熱裝置4，提高整流二極管的散熱性能，簡(jiǎn)化封裝工藝流程。其余部分結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同。