JP2000077682A - ショットキーダイオード - Google Patents

ショットキーダイオード

Info

Publication number
JP2000077682A
JP2000077682A JP24283198A JP24283198A JP2000077682A JP 2000077682 A JP2000077682 A JP 2000077682A JP 24283198 A JP24283198 A JP 24283198A JP 24283198 A JP24283198 A JP 24283198A JP 2000077682 A JP2000077682 A JP 2000077682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor substrate
schottky
junction
main surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24283198A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3616258B2 (ja
Inventor
Tsutomu Yao
勉 八尾
Hidekatsu Onose
秀勝 小野瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP24283198A priority Critical patent/JP3616258B2/ja
Publication of JP2000077682A publication Critical patent/JP2000077682A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3616258B2 publication Critical patent/JP3616258B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショットキーダイオードにおいて、過電圧によ
る素子破壊を防止する。 【解決手段】ショットキー障壁形成領域にpn接合を形
成し、降伏電圧をpn接合のパンチスルーにより制御す
るものである。 【効果】逆方向の過電圧に対する耐性の優れた高耐圧,
大電流のショットキーダイオードが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ショットキーダイ
オードの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ等の電力変換機器の動作周波
数の高周波化にともなって半導体スイッチング素子の高
速化とともにスイッチング素子に並列接続される環流ダ
イオードやフリーホイルダイオードの高速化が強く求め
られている。これらのダイオードには高電圧で大電流を
低損失で整流する機能が要求されるので一般にはpn接
合ダイオードが広く適用されている。しかし、pn接合
ダイオードは電流通電時に半導体内部に蓄積される少数
キャリアによってターンオフ過渡時には大きな逆電流が
流れる性質があるため、スイッチング素子のターンオン
時に過大な損失を発生させるだけでなく、過大なノイズ
の発生源となっており変換装置の動作の高周波化を阻害
する主要な要因になっている。リカバリー特性の改善し
たpn接合ダイオードが種々開発されいるが、少数キャ
リアの注入を伴うこの種のダイオードにはリカバリー時
の逆電流の低減には本質的な限界がある。
【0003】このような要求に応える整流ダイオードと
してショットキーダイオードがある。ショットキーダイ
オードでは半導体内部で電流を運ぶ担体が多数キャリア
のみであり、電流通電時においても少数キャリアの注入
や蓄積がないので、ターンオフ時の逆電流を極めて小さ
くすることができる。
【0004】しかし、従来のショットキーダイオードを
高電圧,大電流の電力変換装置へ適用する場合に幾つか
の問題がある。その一つは、逆電圧を印加した時の漏れ
電流が大きいことである。とくに高温で耐電圧近くの高
い電圧が印加されると漏れ電流が増加するので逆電圧阻
止状態での発生損失が増大する。これがダイオード素子
内の局所的な場所で起こり、部分的な熱暴走によって素
子が破壊しやすいという欠点がある。他の重大な問題
は、逆方向の過電圧に対する耐性が極めて弱いことであ
る。素子の耐電圧近くの逆電圧が印加されるとショット
キー金属と半導体界面に存在するショットキー障壁を超
えて流れる漏れ電流が急増するため局所破壊をおこしや
すい。ショットキーダイオードの場合、リカバリー時の
逆電流は障壁と半導体との間に印加される逆電圧によっ
て半導体内に広がる空乏層の拡張にともなって発生する
極めて微小な変位電流が流れるにすぎない。しかし、こ
の微小な逆電流の急峻な変化がリカバリー時の大きな電
圧変動を誘発し、短時間ではあるがノイズ状の過電圧が
素子自身に加わることになり、結果として瞬時に素子破
壊を引き起こす。
【0005】このようなショットキーダイオードの逆方
向の電圧印加時のサージ耐量を改善する従来技術として
特開昭59−217354号に示された集積回路のクランプダイ
オードの例がある。図2はその半導体集積回路装置での
クランプダイオードの概略構成を示す断面図である。図
2において、10は入力側のアルミ電極、20はGND側
アルミ電極、30は入力クランプダイオードとして用い
られるショットキーバリアダイオード、40はn型エピ
タキシャル層、50はn+ 型埋込み層、60はアルミ電
極10とオーム性接触され、かつこのアルミ電極10と
+ 型埋込み層50間の抵抗を下げるために設けられる
+ 型層、70はp型半導体基板、80は素子間分離の
酸化膜、90は電極間分離の酸化膜であって、n型エピ
タキシャル層40内にあって、GND側アルミ電極20
とn+ 型層60に接するp+ 型層120を設けると共
に、n+ 型不純物濃度を制御して前記ショットキーダイ
オード30の降伏電圧より低い降伏電圧のpn接合ダイ
オード130をこれらのn+型層60とp+ 型層120
により形成させ、入力側アルミ電極10とGND側アル
ミ電極20との間に、ショットキーダイオード30とp
n接合ダイオード130とを並列接続させたものである。
+ 型層の不純物濃度の制御によりpn接合ダイオード
130の降伏電圧を8〜20V程度に設定することが可
能であり、一方、ショットキーダイオードの降伏電圧は
25〜30V程度であり、入力側アルミ電極10に正の
サージ電圧が印加された場合、サージ電流の殆どはpn
接合ダイオード130に流れて、ショットキーダイオー
ド30には流れなくなると説明されている。この従来技
術によれば、同一能動領域内にクランプダイオードとし
てのショットキーダイオードと共に、このショットキー
ダイオードよりも降伏電圧の低いpn接合ダイオードを
並列接続されるように構成したので従来性能をそのまま
保持してサージ耐圧を格段に向上させ得るという特徴が
ある、と述べられている。
【0006】この例はショットキーダイオードより低い
降伏電圧のpn接合ダイオードを並列配置することによ
り逆電圧印加のサージ耐量を向上させる技術内容を教示
するものである。しかし、降伏電圧の低いpn接合ダイ
オードの形成手段は比較的電圧の低い集積回路の場合に
のみに適用できるものであって高耐圧・大電流の素子に
は適用できない。これを以下に説明する。前記した例は
集積回路なので構成素子は横型であり、降伏電圧の低い
pn接合ダイオード130は比較的高不純物濃度のp+
型層120および同じく高不純物濃度のn+ 型層60を
エピタキシャル層40の半導体表面からの不純物拡散に
より降伏電圧8〜20V程度の低電圧のp+ + 接合を
形成している。一方、耐電圧数100〜数1000V,
電流容量数A〜数100Aのパワー素子の場合、電流が
半導体基体の上下方向に流れるいわゆる縦型素子とな
り、かつ、半導体素子の面積も1cm2 程度と大きい。こ
の基本構造の相違によって前記した従来技術をそのまま
適用することができない。すなわち、パワー素子の場
合、一般には比較的低不純物濃度で高抵抗の半導体基体
の上下面よりp+ またはn+ 型の高濃度層を形成して機
能領域を構成する。したがって、前記したp+ およびn
+ 高濃度層が直接に接するような低降伏電圧の部分を形
成することは殆ど不可能である。
【0007】さらに、パワー素子の場合にはショットキ
ー障壁の周辺端部での電界集中による降伏電圧の低下を
防止するため周辺部分の降伏電圧を障壁部分より高くす
る手段を講じなければならない。また、前記したショッ
トキー障壁部分の高温における漏れ電流の増加を軽減す
る目的で障壁部分に加わる電界強度を緩和する手段必要
である。これらの手段の形成と整合のとれた方法でショ
ットキー障壁部分より低い降伏電圧の領域を構成しなけ
ればならないが、従来技術ではこれを実現できない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、高耐
圧,大電流のパワーショットキーダイオードには、高
温,高電圧における漏れ電流の低減というショットキー
ダイオードの従来からの課題の他に微小のリカバリー電
流の急峻な変化にともなって素子自体に発生する過電圧
による素子破壊を防止しなければならないという新たな
課題を解決する技術手段が必要である。本発明はこれら
の課題を考慮してなされた新規な技術手段を提供するも
のである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明ではショットキー障壁領域に並列にショット
キー障壁部分より降伏電圧の高い部分を具備するととも
に、降伏電圧の低い部分を分散配置し、かつ、該降伏電
圧の低い部分の降伏電圧をpn接合のパンチスルーによ
り制御するものである。
【0010】以上の手段により、ショットキー障壁に局
所的な高い電界が印加される部分を排除するとともにシ
ョットキー障壁より降伏電圧の低い部分に過電圧による
サージ逆電流が流れるようにすることにより、逆漏れ電
流が急増するショットキー障壁領域への高い逆電圧の印
加を防止することができるので、ショットキーダイオー
ドの過電圧に対する耐性を向上できる。
【0011】さらに、該低い降伏電圧の部分の降伏電圧
をpn接合のパンチスルー現象あるいは接合の湾曲によ
るアバランシ現象により数100V以上の高電圧領域に
おいて精度よく制御できる高耐圧のショットキーダイオ
ードが製作できる。
【0012】さらに、該低降伏電圧の部分をショットキ
ー障壁に並列に多数分散配置することにより、サージ過
電流による損失吸収領域を比較的面積の大きな半導体内
部においてほぼ均一にすることができるので、サージ吸
収能力を向上できる。
【0013】以上の手段により製作されたリカバリー時
の過電圧に対する耐性の強いショットキーダイオードを
変換装置の環流ダイオードやフリーホイルダイオードと
して使用すれば、スイッチング時の回路損失を吸収する
機能を備えた逆電圧クランプダイオードとしての作用に
よって、簡単化された回路構成の高周波変換装置が実現
できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例を
開示しながら詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の第一の実施例であり、過電
圧に対する耐性の改良された高耐圧のショットキーダイ
オードの断面図である。上下に主表面を有する平行平板
状の半導体基体1は高不純物濃度で低抵抗のn+ 型層2
と、n+ 型層2よりも不純物濃度が低く高抵抗のn-
層3とからなり、n+ 型層2が露出する一方の主表面に
低抵抗のオーム性接触されたカソード電極6,n- 型層
3が露出する他方の主表面にはアノード電極となるショ
ットキー金属5がそれぞれ設けられ、n- 型層3とショ
ットキー金属5との接する部分にはショットキー障壁5
1が形成されている。ショットキー金属5が終端する部
分すなわち半導体基体の端部には他方の主表面からn-
型層3内に比較的高濃度のp+ 型層4が設けられ、その
表面においてショットキー電極5と低抵抗にオーム性接
触されている。そして、p+ 型層4が形成されている領
域よりも内側の主な機能領域となる部分において、他方
の主表面からn- 型層3内に比較的高濃度で、かつp+
型層4より深いところまで達するp+ 型層7が複数個設
けられており、それぞれn- 型層3との間にpn接合7
1が形成され、他方の主表面においてショットキー金属
5と低抵抗にオーム性接触されている。
【0016】この実施例において各部の作用を以下に説
明する。ダイオードとしての電流の整流作用はn- 型層
3とショットキー金属5の間に形成されたショットキー
障壁51の部分で動作する。すなわち、ショットキー金
属5がカソード電極6に対して正電位となる向きの電圧
が印加されたとき、ショットキー障壁51の概ね0.1〜
0.5V の比較的低い障壁を超えて電子がショットキー
金属5からn- 型層3へ流れ、さらにカソード電極6に
向かって流れて導通する。また、上記と逆向きの電圧が
印加されたとき電子の流れはショットキー障壁51で止
められ、電流の流れを阻止する。このとき、ショットキ
ー障壁51からn- 型層3内に拡がる空乏層によって電
圧が保持されるので、高耐圧の素子ではn- 型層3は比
較的高抵抗で厚い半導体層とされる。ショットキー金属
5の終端部に設けられたp+ 型層4は、逆電圧印加状態
においてショットキー障壁51にかかる局所集中電界に
よる降伏電圧の低下を防ぐもので、p+ n接合の高い逆
電圧阻止特性を利用している。この例では、通常よく使
われているいわゆるガードリング構造を示したが、他の
構造、例えばフィールドリミッティングリング(FL
R),フィールドプレート(FP)、またはジャンクシ
ョン・ターミネーション・エクステンション(JTE)
なども適用できる。
【0017】複数個の深いp+ 型層7が本実施例の主た
る特徴である。p+ n接合71の最も深い位置とn+
層2との長さWD1をガードリングとなるp+ 型層4とn
+ 型層2との長さWD2およびシヨットキー障壁51とn
+ 型層2との長さWD3より長くする。つまり、WD1<W
D2<WD3の関係にする。こうすることにより逆電圧印加
時においてp+ 型層7部分の降伏電圧が最も低くなる。
例えば、抵抗率40Ωcmのn- 型層3,WD2=20μ
m,WD1=15μmとすれば、p+ 型層4部の降伏電圧
が約500V、p+ 型層7部分の降伏電圧が約400V
となる。したがって、印加する逆電圧を高くしたときp
+ 型層7部分で降伏が起こり、さらに高い電圧は素子に
はかからない。サージ逆電流が全てこの部分に流れるの
で逆電流に弱いショットキー障壁部分の通電を未然に阻
止できる。この結果、過電圧が印加される時間が短時間
であれば熱破壊に至ることがなく、過電圧に対する耐性
の強いダイオードとなる。
【0018】図3は本発明の第二の実施例であるショッ
トキーダイオードの断面図である。図中の各部に付した
構成部分の符号が図1に示した第一の実施例と同じ部分
はその構造、伝導型および作用が等しい部分を指してい
る。図3では、主な機能領域となる部分において他方の
主表面からn- 型層3内に比較的高濃度で、かつp+
層4より深いところまで達するp+ 型層7が複数個設け
られているのは前記の第一の実施例と同じである。本実
施例においては、さらに、n- 型層3内に比較的高濃度
のp+ 型層11が複数個設けられている点が新規な点で
ある。p+ 型層11はp+ 型層4とp+ 型層7の間及び
+ 型層7間に設けられる。p+ 型層11の不純物濃度
および深さはp+ 型層4と同じとし、かつ同時に形成す
ることができる。複数個の深いp+ 型層7の最も深い位
置とn+ 型層2との長さWD1をガードリングとなるp+
型層4とn+ 型層2との長さWD2および新規に設けたp
+ 型層11とn+ 型層2との長さWD3より長くする。つ
まり、WD1>WD2≒WD3の関係にする。
【0019】この例でもショットキーダイオードの主た
る動作および各部の作用は前記と同様である。カソード
電極6がショットキー金属に対して正電位となる向きの
逆電圧が印加された場合、空乏層はp+ 型層4,p+
層7およびp+ 型層11のそれぞれの接合からn- 型層
3内に拡がるが、各p+ 型層相互間の間隔を狭く設定す
ればそこに拡がる空乏層が互いに連結し、いわゆるピン
チオフ状態となる。その結果、ショットキー障壁51に
かかる電界が低減されることになり、逆電圧印加時の漏
れ電流を著しく低減できる。また、逆電圧印加時におい
てp+ 型層7部分の降伏電圧が最も低くなり、過電圧に
対する耐性が向上することは前記した第一の実施例と同
様である。したがって、本実施例では逆電圧特性ならび
に過電圧耐量を同時に改善したショットキーダイオード
となる。
【0020】図4は本発明の第三の実施例であるショッ
トキーダイオードの断面図である。図中の各部に付した
構成部分の符号が図1に示した第一の実施例と同じ部分
はその構造,伝導型および作用が等しい部分を指してい
る。図4では、p+ 型4よりも内側の主な機能領域とな
る部分において、他方の主表面からn- 型層3内にp+
型層4よりも低濃度のp- 型層9が複数個設けられてい
る。ショットキーダイオードの主たる動作および各部の
作用は前記と同様である。この実施例では比較的低濃度
の複数個のp- 型層9が新規な点である。
【0021】かかる構造にすれば、カソード電極6がシ
ョットキー金属に対して正電位となる向きの逆電圧が印
加された場合、空乏層は、ショットキー障壁51の部分
ではn- 型層3にのみ拡がるが、p- 型層9の部分では
- 型層3とともにp- 型層9内にも拡がる。p- 型層
9の不純物濃度を低く設定すれば、そこに拡がる空乏層
の先端がショットキー金属とオーム性接触した他方の主
表面に到達するといわゆるパンチスルー現象により電圧
降伏が起こる。このパンチスルー開始電圧をショットキ
ー障壁51およびガードリングのp+ 型層4の部分の降
伏電圧より低くなるようにp- 型層9の不純物量を設定
する。例えば、n- 型層3の抵抗率40Ωcm,厚さを2
0μmとし、p- 型層9の深さを約3μm,平均不純物
濃度を3.0×1015cm-3 とすれば、ショットキー障壁
の降伏電圧が約500Vに対してp- 型層9でのパンチ
スルー電圧が約400Vになる。したがって、印加する
逆電圧を高くしたときp- 型層9部分で降伏が起こり、
さらに高い電圧は素子にはかからない。サージ逆電流が
全てこの部分に流れるので逆電流に弱いショットキー障
壁部分の通電を未然に阻止できる。この結果、過電圧が
印加される時間が短時間であれば熱破壊に至ることがな
く、過電圧に対する耐性の強いダイオードとなる。
【0022】図5は本発明の第四の実施例であるショッ
トキーダイオードの断面図である。図中の各部に付した
構成部分の符号が図4に示した第三の実施例と同じ部分
はその構造,伝導型および作用が等しい部分を指してい
る。図5では、主な機能領域となる部分において他方の
主表面からn- 型層3内にp+ 型層4よりも低濃度のp
- 型層9が複数個設けられているのは前記の第三の実施
例と同じであるが、さらに、n- 型層3内に比較的高濃
度のp+ 型層11が複数個設けられている点が新規な点
である。p+ 型層11は、p+ 型層4とp- 型層9の間
及びp- 型層9間に設けられる。p+ 型層11の不純物
濃度および深さは前記の図3に示した第二の実施例と同
じである。これらのp+ 型層11ならびにp- 型層9の
作用効果は前記第二ならびに第三の実施例で述べたと同
様であり、本実施例でも逆電圧特性ならびに過電圧耐量
を同時に改善することができる。
【0023】図6は本発明の第五の実施例であるショッ
トキーダイオードの断面図である。図中の各部に付した
構成部分の符号が図5に示した第四の実施例と同じ部分
はその構造,伝導型および作用が等しい部分を指してい
る。図6では、主な機能領域となる部分において他方の
主表面からn- 型層3内に比較的高濃度のp+ 型層11
が複数個設けられているのは前記の第四の実施例と同じ
であるが、さらに、隣り合ったp+ 型層11間にp+
層11よりも低不純物濃度のp- 型層91が複数個設け
られていることが新規な点である。
【0024】この場合、p- 型層を挟む二つのp+ 型層
11の間隔すなわちp- 型層91の幅は前記した第四の
実施例より広く設定される。むしろ、第四の実施例にお
けるp- 型層9を挟む隣り合った二つのp+ 型層11の
間隔を狭くして、それそれが介在するp- 型層9に接し
た構造としたものである。p+ 型層4,p+ 型層11お
よびp- 型層91の各部の不純物濃度,深さは前記第四
の実施例のそれぞれp+ 型層4,p+ 型層11およびp
- 型層9と同じである。p+ 型層11のピンチオフ作用
による漏れ電流の低減効果は前記と同様であり、また、
- 型層91のパンチスルーによる低い降伏電圧の効果
は前記した第四の実施例と同様である。本実施例では、
さらに逆電圧の印加時の漏れ電流の低減をいっそう確実
にできる。前記の第四の実施例では、p+ 型層11およ
びp- 型層9に拡がる空乏層が互いに連結し、いわゆる
ピンチオフ状態となり、ショットキー障壁51にかかる
電界が低減されることによって漏れ電流が低減される。
しかし、p- 型層9内にも空乏層が拡がるので、隣なり
のp+ 型層11との間に拡がる空乏層の幅が少なくな
り、期待したピンチオフ作用が損なわれ易い。本実施例
ではp+ 型層11およびp- 型層91を互いに接触させ
連結しているので、ピンチオフ作用が損なわれない。
【0025】図7は、本発明を適用したショットキーダ
イオードを用いて、電動機駆動用インバータを構成した
一例を示したものである。六個のスイッチング素子,S
W11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW
32と本発明を適用した六個のダイオードSD11,S
D12,SD21,SD22,SD31,SD33によ
り、三相誘導電動機を制御する例である。適用されるダ
イオードは整流ダイオードとして作用するとともに、逆
方向の過電圧をクランプする作用を有し、回路のLC等
による損失を吸収して異常な電圧の発生を防止する作用
があるので、これらの機能素子に過電圧抑制の受動回路
を併設することなく電磁ノイズの少なく、かつ高速で動
作するインバータ装置が簡単な回路構成で実現できる。
なお、本実施例では電動機駆動用のインバータ装置への
適用例を例示したが、スイッチング素子にダイオードを
並列接続して使われる他の変換装置、例えばAC−DC
コンバータ,DC−DCコンバータ,チョッパーなどの
電力用変換装置などへも適用できるものである。
【0026】上記実施例では半導体基体1の伝導型をn
型の場合を示したが、記述した伝導型を全て反対伝導型
にすればp型の場合にも適用される。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、逆方向の過電圧に対す
る耐性の優れた高耐圧,大電流のショットキーダイオー
ドが得られる。従って、本発明によるショットキーダイ
オードをインバータ装置などの電力の変換回路に適用す
れば、簡単な回路構成で電圧ノイズの発生が抑制された
高周波低損失の変換器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したショットキーダイオードの第
一の実施例を示す断面図。
【図2】従来技術を示す断面図。
【図3】本発明を適用したショットキーダイオードの第
二の実施例を示す断面図。
【図4】本発明を適用したショットキーダイオードの第
三の実施例を示す断面図。
【図5】本発明を適用したショットキーダイオードの第
四の実施例を示す断面図。
【図6】本発明を適用したショットキーダイオードの第
五の実施例を示す断面図。
【図7】本発明を適用したショットキーダイオードを電
動機駆動用インバータに使用した例の回路構成図。
【符号の説明】
1…半導体基体、2…n+ 型層、3…n- 型層、4…ガ
ードリングとなるp+型層、5…アノード電極となるシ
ョットキー金属、6…カソード電極、7…比較的深い高
濃度p+ 型層、9,91…p- 型層、11…p+ 型層、
51…ショットキー障壁。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の主表面を有する第一導電型の半導体
    基体と、前記半導体基体の一方の主表面に形成され、前
    記半導体基体との間にショットキー障壁をなすショット
    キー金属と、前記ショットキー金属の終端部分において
    前記ショットキー金属とオーム性接触し、前記半導体基
    体とpn接合を形成する第二導電型の第一半導体層と、
    前記半導体基体の他方の主表面において、前記半導体基
    体にオーム性低抵抗接触するカソード電極と、前記半導
    体基体の前記一方の主表面において前記ショットキー金
    属と接触し、前記半導体基体との間にpn接合を形成す
    る第二導電型の複数の第二半導体層と、を有し、前記第
    二半導体層のpn接合の降伏電圧が他の部分より低いこ
    とを特徴とするショットキーダイオード。
  2. 【請求項2】一対の主表面を有する第一導電型の半導体
    基体と、前記半導体基体の一方の主表面に形成され、前
    記半導体基体との間にショットキー障壁をなすショット
    キー金属と、前記ショットキー金属の終端部分において
    前記ショットキー金属とオーム性接触し、前記半導体基
    体とpn接合を形成する第二導電型の第一半導体層と、
    前記半導体基体の他方の主表面において、前記半導体基
    体にオーム性低抵抗接触されるカソード電極と、前記半
    導体基体の前記一方の主表面において前記ショットキー
    金属と接触し、前記半導体基体との間に、前記第一半導
    体層が形成するpn接合よりも深いpn接合を形成する
    第二導電型の複数の第二半導体層と、を有することを特
    徴とするショットキーダイオード。
  3. 【請求項3】請求項2において、さらに、前記半導体基
    体の前記一方の主表面において前記ショットキー金属と
    接触し、前記半導体基体との間にpn接合を形成する第
    二導電型の複数の第三半導体層を有することを特徴とす
    るショットキーダイオード。
  4. 【請求項4】請求項3において、第一,二及び三半導体
    層相互の間隔が、各半導体層より拡がる空乏層が、逆電
    圧が印加された時に、互いに繋がるよう設定されたこと
    を特徴とするショットキーダイオード。
  5. 【請求項5】一対の主表面を有する第一導電型の半導体
    基体と、前記半導体基体の一方の主表面に形成され、前
    記半導体基体との間にショットキー障壁をなすショット
    キー金属と、前記ショットキー金属の終端部分において
    前記ショットキー金属とオーム性接触し、前記半導体基
    体とpn接合を形成する第二導電型の第一半導体層と、
    前記半導体基体の他方の主表面において、前記半導体基
    体にオーム性低抵抗接触するカソード電極と、前記半導
    体基体の前記一方の主表面において前記ショットキー金
    属とオーム性接触し、前記半導体基体との間にpn接合
    を形成する、前記第一半導体層よりも低不純物濃度の第
    二導電型の複数の第二半導体層と、を有することを特徴
    とするショットキーダイオード。
  6. 【請求項6】請求項5において、前記第二半導体層の不
    純物濃度が、素子の逆耐電圧の値が前記第二半導体層内
    に拡がる空乏層が前記一方の主表面に到達するパンチス
    ルー電圧によって制限されるように設定されたことを特
    徴とするショットキーダイオード。
  7. 【請求項7】請求項6において、さらに、前記半導体基
    体の前記一方の主表面において前記ショットキー金属と
    接触し、前記半導体基体との間にpn接合を形成する前
    記第二半導体層よりも高不純物濃度の第二導電型の複数
    の第三半導体層を有することを特徴とするショットキー
    ダイオード。
  8. 【請求項8】請求項7において、第一,二及び三半導体
    層相互の間隔が、各半導体層より拡がる空乏層が、逆電
    圧が印加された時に、互いに繋がるよう設定されたこと
    を特徴とするショットキーダイオード。
  9. 【請求項9】請求項7において、前記第二半導体層と前
    記第三半導体層とが互いに接する部分を有することを特
    徴とするショットキーダイオード。
  10. 【請求項10】並列接続される半導体スイッチング素子
    と整流ダイオードを備える電力変換器において、該整流
    ダイオードが請求項1〜9のいずれか1項に記載のショ
    ットキーダイオードであることを特徴とする電力変換
    器。
JP24283198A 1998-08-28 1998-08-28 ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換器 Expired - Fee Related JP3616258B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24283198A JP3616258B2 (ja) 1998-08-28 1998-08-28 ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24283198A JP3616258B2 (ja) 1998-08-28 1998-08-28 ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000077682A true JP2000077682A (ja) 2000-03-14
JP3616258B2 JP3616258B2 (ja) 2005-02-02

Family

ID=17094948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24283198A Expired - Fee Related JP3616258B2 (ja) 1998-08-28 1998-08-28 ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3616258B2 (ja)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246714A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Kyocera Corp セラミック回路基板
KR100503936B1 (ko) * 2001-08-22 2005-07-27 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체장치
US7135718B2 (en) 2002-02-20 2006-11-14 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Diode device and transistor device
JP2007220878A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 炭化珪素半導体装置
JP2008042198A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Cree Inc 半導体デバイス及びその製造方法
JP2008519448A (ja) * 2004-11-08 2008-06-05 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 半導体デバイスおよび半導体デバイスの製造方法
JP2011078187A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd 半導体装置、及びそれを用いた電力変換装置
JP2011521471A (ja) * 2008-05-21 2011-07-21 クリー インコーポレイテッド 電流サージ能力を有する接合型バリアショットキーダイオード
JP2012182405A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Toshiba Corp 半導体整流装置
US8432012B2 (en) 2006-08-01 2013-04-30 Cree, Inc. Semiconductor devices including schottky diodes having overlapping doped regions and methods of fabricating same
US8618582B2 (en) 2011-09-11 2013-12-31 Cree, Inc. Edge termination structure employing recesses for edge termination elements
US8664665B2 (en) 2011-09-11 2014-03-04 Cree, Inc. Schottky diode employing recesses for elements of junction barrier array
US8680587B2 (en) 2011-09-11 2014-03-25 Cree, Inc. Schottky diode
WO2014085159A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Cree, Inc. Schottky diodes and method of manufacturing the same
KR20140099879A (ko) * 2011-12-01 2014-08-13 로베르트 보쉬 게엠베하 고전압-트렌치-접합-장벽-쇼트키 다이오드
CN104347685A (zh) * 2013-07-31 2015-02-11 株式会社东芝 半导体装置
US9117739B2 (en) 2010-03-08 2015-08-25 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
CN105826399A (zh) * 2016-05-25 2016-08-03 上海安微电子有限公司 一种多混合结构的软快恢复二极管及其制备方法
CN107946352A (zh) * 2017-09-20 2018-04-20 重庆中科渝芯电子有限公司 一种欧姆接触和肖特基接触超级势垒整流器及其制作方法
CN107946270A (zh) * 2011-10-17 2018-04-20 罗姆股份有限公司 芯片二极管以及双向齐纳二极管芯片
CN108475703A (zh) * 2016-01-05 2018-08-31 三菱电机株式会社 碳化硅半导体装置

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246714A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Kyocera Corp セラミック回路基板
KR100503936B1 (ko) * 2001-08-22 2005-07-27 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체장치
US7135718B2 (en) 2002-02-20 2006-11-14 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Diode device and transistor device
JP2008519448A (ja) * 2004-11-08 2008-06-05 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 半導体デバイスおよび半導体デバイスの製造方法
US8816467B2 (en) 2004-11-08 2014-08-26 Robert Bosch Gmbh Semiconductor device and method for manufacturing same
JP2007220878A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 炭化珪素半導体装置
JP2008042198A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Cree Inc 半導体デバイス及びその製造方法
US8330244B2 (en) 2006-08-01 2012-12-11 Cree, Inc. Semiconductor devices including Schottky diodes having doped regions arranged as islands and methods of fabricating same
US8432012B2 (en) 2006-08-01 2013-04-30 Cree, Inc. Semiconductor devices including schottky diodes having overlapping doped regions and methods of fabricating same
US8653534B2 (en) 2008-05-21 2014-02-18 Cree, Inc. Junction Barrier Schottky diodes with current surge capability
JP2011521471A (ja) * 2008-05-21 2011-07-21 クリー インコーポレイテッド 電流サージ能力を有する接合型バリアショットキーダイオード
US8853736B2 (en) 2009-09-30 2014-10-07 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and power converter using it
JP2011078187A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd 半導体装置、及びそれを用いた電力変換装置
US9117739B2 (en) 2010-03-08 2015-08-25 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
US9595618B2 (en) 2010-03-08 2017-03-14 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
JP2012182405A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Toshiba Corp 半導体整流装置
US8664665B2 (en) 2011-09-11 2014-03-04 Cree, Inc. Schottky diode employing recesses for elements of junction barrier array
US8680587B2 (en) 2011-09-11 2014-03-25 Cree, Inc. Schottky diode
US8618582B2 (en) 2011-09-11 2013-12-31 Cree, Inc. Edge termination structure employing recesses for edge termination elements
US9865750B2 (en) 2011-09-11 2018-01-09 Cree, Inc. Schottky diode
US9231122B2 (en) 2011-09-11 2016-01-05 Cree, Inc. Schottky diode
CN107946270A (zh) * 2011-10-17 2018-04-20 罗姆股份有限公司 芯片二极管以及双向齐纳二极管芯片
US10593814B2 (en) 2011-10-17 2020-03-17 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device having first and second electrode layers electrically disconnected from each other by a slit
JP2015504610A (ja) * 2011-12-01 2015-02-12 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 高電圧トレンチ接合ショットキーバリアダイオード
KR20140099879A (ko) * 2011-12-01 2014-08-13 로베르트 보쉬 게엠베하 고전압-트렌치-접합-장벽-쇼트키 다이오드
KR101981824B1 (ko) 2011-12-01 2019-05-23 로베르트 보쉬 게엠베하 고전압-트렌치-접합-장벽-쇼트키 다이오드
US9318624B2 (en) 2012-11-27 2016-04-19 Cree, Inc. Schottky structure employing central implants between junction barrier elements
US9831355B2 (en) 2012-11-27 2017-11-28 Cree, Inc. Schottky structure employing central implants between junction barrier elements
WO2014085159A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Cree, Inc. Schottky diodes and method of manufacturing the same
JP2015032627A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社東芝 半導体装置
CN104347685A (zh) * 2013-07-31 2015-02-11 株式会社东芝 半导体装置
CN108475703A (zh) * 2016-01-05 2018-08-31 三菱电机株式会社 碳化硅半导体装置
CN108475703B (zh) * 2016-01-05 2021-05-18 三菱电机株式会社 碳化硅半导体装置
CN105826399A (zh) * 2016-05-25 2016-08-03 上海安微电子有限公司 一种多混合结构的软快恢复二极管及其制备方法
CN107946352A (zh) * 2017-09-20 2018-04-20 重庆中科渝芯电子有限公司 一种欧姆接触和肖特基接触超级势垒整流器及其制作方法
CN107946352B (zh) * 2017-09-20 2023-10-24 重庆中科渝芯电子有限公司 一种欧姆接触和肖特基接触超级势垒整流器及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3616258B2 (ja) 2005-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3616258B2 (ja) ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換器
JP3943749B2 (ja) ショットキーバリアダイオード
JP3751463B2 (ja) 高耐圧半導体素子
JP5182766B2 (ja) 高耐圧半導体装置
JP3630594B2 (ja) SiCショットキーダイオード
JPH08306937A (ja) 高耐圧半導体装置
JP4119148B2 (ja) ダイオード
TWI692924B (zh) 電力轉換電路
JP3524395B2 (ja) 半導体スイッチング素子
US11195922B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP4088852B2 (ja) SiCショットキーダイオード
JPH04283968A (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
JPH1093113A (ja) ダイオード
JPH0766433A (ja) 半導体整流素子
JP2000150859A (ja) ダイオード
JP5135666B2 (ja) 電力変換装置
JP4269863B2 (ja) 双方向高耐圧プレーナ型半導体装置
JPS61222260A (ja) 導電変調型mosfet
JP3482959B2 (ja) 半導体素子
JP3686285B2 (ja) ショットキーダイオードおよびそれを用いた電力変換装置
JPH06283727A (ja) 電力用半導体素子
CN215988778U (zh) 一种肖特基二极管
JPH08316501A (ja) ダイオード及びダイオードの駆動方法並びに半導体回路
JP4031371B2 (ja) 高耐圧半導体素子
JP6002387B2 (ja) ダイオードおよびそれを用いた電力変換システム

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041104

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees