JPH02156684A - 複合型ダイオード装置 - Google Patents
複合型ダイオード装置Info
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- JPH02156684A JPH02156684A JP63311067A JP31106788A JPH02156684A JP H02156684 A JPH02156684 A JP H02156684A JP 63311067 A JP63311067 A JP 63311067A JP 31106788 A JP31106788 A JP 31106788A JP H02156684 A JPH02156684 A JP H02156684A
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- H10D84/201—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of only components covered by H10D1/00 or H10D8/00, e.g. RLC circuits
- H10D84/204—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of only components covered by H10D1/00 or H10D8/00, e.g. RLC circuits of combinations of diodes or capacitors or resistors
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、一つの半導体基体に複数のダイオード素子が
形成されている複合型ダイオード装置に関する。
形成されている複合型ダイオード装置に関する。
[従来の技術]
一つの半導体基体に2つのpn接合ダイオード又はショ
ットキバリアダイオードか形成された複合ダイオードが
ある。この種のダイオード装置は一般にデュアルダイオ
ードと呼ばれ、電源の整流回路等に広く使用されている
。第9図に従来のこの種のダイオード装置を示す。出発
母材であるn士形領1112の上面にエピタキシャル成
長させて形成したn膨頭域3に第1及び第2のp4形領
域4.5を島状に設けて成る半導体基体1と、半導体基
体1の一方の主面に形成された保護膜8の開口9.11
を通じて第1のp十形領域4及び第2の24形V1域5
に低抵抗性の接触をする第1及び第2のアノード電極1
0.12と、半導体基体1の他方の主面に形成されn+
十形領域2低抵抗性の接触をするカソード電極13とを
有する。第9図のデュアルダイオードでは、第1のアノ
ード電極10と第1のP十形領域4とn影領域3とn+
十形領域2カソード電極13とによって第1のpn接合
タイオード6が縦方向に形成されており、第2のアノー
ド電極12と第2のρ十形領域4とn影領域3とn+十
形領域2カソード電極13とによって第2のpn接合ダ
イオード7が縦方向に形成されている。第1のp÷十形
領域4第2のP1形領域5とは不純物濃度、拡散深さ等
がほぼ同一の条件で形成されているので、第1のp、n
接合ダイオード6と第2のpn接合タイオード7の電気
的特性はほぼ等しくなっている。
ットキバリアダイオードか形成された複合ダイオードが
ある。この種のダイオード装置は一般にデュアルダイオ
ードと呼ばれ、電源の整流回路等に広く使用されている
。第9図に従来のこの種のダイオード装置を示す。出発
母材であるn士形領1112の上面にエピタキシャル成
長させて形成したn膨頭域3に第1及び第2のp4形領
域4.5を島状に設けて成る半導体基体1と、半導体基
体1の一方の主面に形成された保護膜8の開口9.11
を通じて第1のp十形領域4及び第2の24形V1域5
に低抵抗性の接触をする第1及び第2のアノード電極1
0.12と、半導体基体1の他方の主面に形成されn+
十形領域2低抵抗性の接触をするカソード電極13とを
有する。第9図のデュアルダイオードでは、第1のアノ
ード電極10と第1のP十形領域4とn影領域3とn+
十形領域2カソード電極13とによって第1のpn接合
タイオード6が縦方向に形成されており、第2のアノー
ド電極12と第2のρ十形領域4とn影領域3とn+十
形領域2カソード電極13とによって第2のpn接合ダ
イオード7が縦方向に形成されている。第1のp÷十形
領域4第2のP1形領域5とは不純物濃度、拡散深さ等
がほぼ同一の条件で形成されているので、第1のp、n
接合ダイオード6と第2のpn接合タイオード7の電気
的特性はほぼ等しくなっている。
[発明が解決しようとする課題]
第9図のデュアルダイオードを、例えばフォワードコン
バータ型スイッチング電源の2次側整流タイオードとし
て使用した場合、第1のρn接合ダイオード6と第2の
pn接合タイオード7はどちらか一方には順方向のバイ
アス電圧が印加され、他方には逆方向のバイアス電圧が
印加される。仮に、第1のρn接合ダイオード6に順方
向のバイアス電圧が印加され、第2のpn接合ダイオー
ド7に逆方向のバイアス電圧が印加されたとすると、第
1のpn接合ダイオード6は導通状態となり、第2のρ
n接合ダイオード7は遮断状態となる。
バータ型スイッチング電源の2次側整流タイオードとし
て使用した場合、第1のρn接合ダイオード6と第2の
pn接合タイオード7はどちらか一方には順方向のバイ
アス電圧が印加され、他方には逆方向のバイアス電圧が
印加される。仮に、第1のρn接合ダイオード6に順方
向のバイアス電圧が印加され、第2のpn接合ダイオー
ド7に逆方向のバイアス電圧が印加されたとすると、第
1のpn接合ダイオード6は導通状態となり、第2のρ
n接合ダイオード7は遮断状態となる。
このとき、第9図に示す従来のデュアルダイオードでは
導通状態にある第1のpn接合ダイオード6のアノード
電極10に流れる電流の一部が第1のpn接合ダイオー
ド6の順方向電流としてカソード電極13へと流れずに
、遮断状態にある第2のpn接合ダイオード7のアノー
ド電極12へと流れる電流(以下、漏れ電流と称する)
となり、この漏れ電流が比較的大きい値を示した。即ち
、第2のpn接合ダイオード7の逆方向電流が増大する
という問題が発生した。この理由は次のように考えられ
る。第1のρn接合ダイオード6に順方向のバイアス電
圧が印加されると、第1のp+十形領域4らn影領域3
に少数キ。ヤリアであるホ−ル(正孔)が注入される。
導通状態にある第1のpn接合ダイオード6のアノード
電極10に流れる電流の一部が第1のpn接合ダイオー
ド6の順方向電流としてカソード電極13へと流れずに
、遮断状態にある第2のpn接合ダイオード7のアノー
ド電極12へと流れる電流(以下、漏れ電流と称する)
となり、この漏れ電流が比較的大きい値を示した。即ち
、第2のpn接合ダイオード7の逆方向電流が増大する
という問題が発生した。この理由は次のように考えられ
る。第1のρn接合ダイオード6に順方向のバイアス電
圧が印加されると、第1のp+十形領域4らn影領域3
に少数キ。ヤリアであるホ−ル(正孔)が注入される。
このホールは主としてn+十形領域2向かってn影領域
3を縦方向に拡散して第1のpn接合ダイオード6の順
方向電流となるが、一部のホールはn影領域3を第2の
p+十形領域5向かって横方向に拡散する。ここで、第
9図のデュアルダイオードでは2つのρ十形領域6.7
とその間に形成されたn影領域3によって、第1のp十
形領域4をエミンタ、n影領域3をベース、第2のp÷
十形領域5コレクタとする寄生pnp)ランジスタが形
成される。このため、n影領域3を横方向に拡散するホ
ールの多くはn+十形領域2ら注入される電子と再結合
するが、一部のホールは第2のP+十形領域5収集され
て寄生pnp)ランジスタのコレクタ電流となり、第2
のアノード電極12へと流れる漏れ電流となる。
3を縦方向に拡散して第1のpn接合ダイオード6の順
方向電流となるが、一部のホールはn影領域3を第2の
p+十形領域5向かって横方向に拡散する。ここで、第
9図のデュアルダイオードでは2つのρ十形領域6.7
とその間に形成されたn影領域3によって、第1のp十
形領域4をエミンタ、n影領域3をベース、第2のp÷
十形領域5コレクタとする寄生pnp)ランジスタが形
成される。このため、n影領域3を横方向に拡散するホ
ールの多くはn+十形領域2ら注入される電子と再結合
するが、一部のホールは第2のP+十形領域5収集され
て寄生pnp)ランジスタのコレクタ電流となり、第2
のアノード電極12へと流れる漏れ電流となる。
上記の問題を解決する手段として、寄生ρnpトランジ
スタの電流増幅率hie ’を減少する試みが考えられ
る。これは第1のP十形領域4と第2のp十形領域5の
間隔を増大することで実現できる。しかしながら、この
方法では、半導体基体1の面積を増加するので望ましく
ない。
スタの電流増幅率hie ’を減少する試みが考えられ
る。これは第1のP十形領域4と第2のp十形領域5の
間隔を増大することで実現できる。しかしながら、この
方法では、半導体基体1の面積を増加するので望ましく
ない。
そこで、本発明は上記の問題を解決した複合型ダイオー
ド装置を提供することを目的とする。
ド装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するための本発明は、実施例を示す第1
図〜第8図の符号を参照して説明すると、第1の導電形
の第1の半導本領1!1113と、該第1の半導本領1
!II!3に隣接し且つ互いに離間して形成された前記
第1の導電形と反対の第2の導電形の第2及び第3の半
導体領域4.5と、前記第1の半導体領域3と電気的に
接続された第1の電極13と、前記第2の半導体領域4
と電気的に接続された第2の電極10と、前記第3の半
導体領域5と電気的に接続された第3の電極12とを具
備し、前記第1の電極13と前記第1の半導体領域3と
前記第2の半導体領域4と前記第2の電極10によって
第1のpn接合タイオード6が形成され、前記第1の電
極13と前記第1の半導体領域3と前記第3の半導体領
域5と前記第3の電極12によって第2のpn接合ダイ
オード7が形成される複合型ダイオード装置において、
平面的に見て、前記第2の半導体領域4と前記第3の半
導体領域5との間に前記第1の半導体領域3を介して前
記第2の導電形め第4の半導体領域14か配設され、前
記第4の半導体領域14を前記第1の半導体領域3に電
気的に接続するための電極16が形成されている複合型
ダイオード装置に係わるものである。
図〜第8図の符号を参照して説明すると、第1の導電形
の第1の半導本領1!1113と、該第1の半導本領1
!II!3に隣接し且つ互いに離間して形成された前記
第1の導電形と反対の第2の導電形の第2及び第3の半
導体領域4.5と、前記第1の半導体領域3と電気的に
接続された第1の電極13と、前記第2の半導体領域4
と電気的に接続された第2の電極10と、前記第3の半
導体領域5と電気的に接続された第3の電極12とを具
備し、前記第1の電極13と前記第1の半導体領域3と
前記第2の半導体領域4と前記第2の電極10によって
第1のpn接合タイオード6が形成され、前記第1の電
極13と前記第1の半導体領域3と前記第3の半導体領
域5と前記第3の電極12によって第2のpn接合ダイ
オード7が形成される複合型ダイオード装置において、
平面的に見て、前記第2の半導体領域4と前記第3の半
導体領域5との間に前記第1の半導体領域3を介して前
記第2の導電形め第4の半導体領域14か配設され、前
記第4の半導体領域14を前記第1の半導体領域3に電
気的に接続するための電極16が形成されている複合型
ダイオード装置に係わるものである。
なお、本発明をpn接合とショットキバリアとの両方を
含む複合型ダイオード装置にも適用することができる。
含む複合型ダイオード装置にも適用することができる。
[作用コ
本発明によれば、第1の半導体領域2の第2の半導体領
域4と第3の半導体領域5とが対向開領域に、第2及び
第3の半導体領域4.5と同じ導電形から成る第4の半
導体領域14が形成されている。このため、第1の半導
体領域3と第2の半導体領域4とによって形成されるp
n接合又は第1の半導体領域3と第3の半導体領域5と
によって形成されるpn接合のどちらかの一方に順方向
のバイアス電圧が印加され、他方に逆方向のバイアス電
圧が印加されたとき、第2の半導体領域4から第1の半
導体領域3に注入され、第3の半導体領域5へと向かう
少数キャリア及び第3の半導体領域5から第1の半導体
領域3に注入され、第2の半導体領域4へと向かう少数
キャリアはそれぞれ第2又は第3の半導体領域4.5と
第1の半導体領域3と第4の半導体領域14によって形
成されるトランジスタによって第4の半導体領域14に
収集される。第4の半導体領域14は電極16を介して
第1の半導体領域3に電気的に接続されているから、第
4の半導体領域14に収集された少数キャリアに基づく
電流は順方向にバイアスされたpn接合を含むダイオー
ドの順方向電流の一部となる。したがって、順方向にバ
イアスされたpn接合から逆方向にバイアスされたpn
接合へと流れる少数キャリアに基づく漏れ電流が減少し
、逆方向にバイアスされたpn接合を含むダイオードの
逆方向電流σ)増大が防止される。ガードリングを含む
複合型ショットキバリアダイオード装置においても同様
な作用が生じる。
域4と第3の半導体領域5とが対向開領域に、第2及び
第3の半導体領域4.5と同じ導電形から成る第4の半
導体領域14が形成されている。このため、第1の半導
体領域3と第2の半導体領域4とによって形成されるp
n接合又は第1の半導体領域3と第3の半導体領域5と
によって形成されるpn接合のどちらかの一方に順方向
のバイアス電圧が印加され、他方に逆方向のバイアス電
圧が印加されたとき、第2の半導体領域4から第1の半
導体領域3に注入され、第3の半導体領域5へと向かう
少数キャリア及び第3の半導体領域5から第1の半導体
領域3に注入され、第2の半導体領域4へと向かう少数
キャリアはそれぞれ第2又は第3の半導体領域4.5と
第1の半導体領域3と第4の半導体領域14によって形
成されるトランジスタによって第4の半導体領域14に
収集される。第4の半導体領域14は電極16を介して
第1の半導体領域3に電気的に接続されているから、第
4の半導体領域14に収集された少数キャリアに基づく
電流は順方向にバイアスされたpn接合を含むダイオー
ドの順方向電流の一部となる。したがって、順方向にバ
イアスされたpn接合から逆方向にバイアスされたpn
接合へと流れる少数キャリアに基づく漏れ電流が減少し
、逆方向にバイアスされたpn接合を含むダイオードの
逆方向電流σ)増大が防止される。ガードリングを含む
複合型ショットキバリアダイオード装置においても同様
な作用が生じる。
[実施例1]
第1図〜第4図を参照して実施例1のデュアルタイオー
ドを説明する。但し、第1図〜第4図及び実施例2.3
を示す第5図〜第8図において第9図と実質的に同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
ドを説明する。但し、第1図〜第4図及び実施例2.3
を示す第5図〜第8図において第9図と実質的に同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のデュアルダイオードは、第1及び第2のダイ
オード6.7を得るためのn+十形領域2n影領域(第
1の半導体領域)3と第1のp+形領領域第2の半導体
領域)4と第2のP+形領領域第3の半導体領域)5と
を有する他に、半導体基体1の表面においてアノード領
域となる第1及び第2のP+十形領域45を環状n影領
域3を介してそれぞれ包囲するように形成された略8の
字形の第3のP+形領領域第4117′]半導体領域)
14を有し、更にn十形領域15を有する。
オード6.7を得るためのn+十形領域2n影領域(第
1の半導体領域)3と第1のp+形領領域第2の半導体
領域)4と第2のP+形領領域第3の半導体領域)5と
を有する他に、半導体基体1の表面においてアノード領
域となる第1及び第2のP+十形領域45を環状n影領
域3を介してそれぞれ包囲するように形成された略8の
字形の第3のP+形領領域第4117′]半導体領域)
14を有し、更にn十形領域15を有する。
第3の1十形領域14は、平面的に見て、第1及び第2
のP+十形領域45の対向間に配置され、表面を除いて
n影領域3によって囲まれている。
のP+十形領域45の対向間に配置され、表面を除いて
n影領域3によって囲まれている。
この第3のp+十形領域1は第1及び第2のp+十形領
域45を形成する拡散工程で同時に形成されている。従
って、第3の9十形領域14の下部にはn影領域3が存
在している。
域45を形成する拡散工程で同時に形成されている。従
って、第3の9十形領域14の下部にはn影領域3が存
在している。
(1+形領域15は第1及び第2のP十形領域4.5の
対向間から外れた領域に島状に形成されている。このn
十形領域15の上面は半導体基体1の表面に露出してお
り、下面はn影領域3に接している。n十形領域15は
n影領域3よりも不純物濃度が高く、後述する電極16
と低抵抗性の接触をするコンタクト領域である。また、
半導体基体1の表面には第3の9十形領域14とn十形
領域15の両方に低抵抗性の接触をする電極16か第1
及び第2のアノード電極10.12に離間して形成され
ている。@極16は第1及び第2のアノード電極10.
12と同時に形成される。
対向間から外れた領域に島状に形成されている。このn
十形領域15の上面は半導体基体1の表面に露出してお
り、下面はn影領域3に接している。n十形領域15は
n影領域3よりも不純物濃度が高く、後述する電極16
と低抵抗性の接触をするコンタクト領域である。また、
半導体基体1の表面には第3の9十形領域14とn十形
領域15の両方に低抵抗性の接触をする電極16か第1
及び第2のアノード電極10.12に離間して形成され
ている。@極16は第1及び第2のアノード電極10.
12と同時に形成される。
本実施例のデュアルダイオードにおいて、第1のアノー
ド電極10とカソード電′#113との間に第1のアノ
ード電極10側の電位か正となる電圧を印加し、第2の
アノード電極12とカソード電極13との間に第2のア
ノード電極12側の電位が負となる電圧を印加すると、
第1のρn接合ダイオード6が導通状態となり、第2の
ρn接合ダイオード7か遮断状態となる。、二こで、本
実施例のデュアルダイオードでは、第9図に示す従来の
デュアルタイオードに比べて、第2のpn接合ダイオー
ド7へと流れる漏れ電流を小さくすることができる。こ
の理由は以下のように考えられる。
ド電極10とカソード電′#113との間に第1のアノ
ード電極10側の電位か正となる電圧を印加し、第2の
アノード電極12とカソード電極13との間に第2のア
ノード電極12側の電位が負となる電圧を印加すると、
第1のρn接合ダイオード6が導通状態となり、第2の
ρn接合ダイオード7か遮断状態となる。、二こで、本
実施例のデュアルダイオードでは、第9図に示す従来の
デュアルタイオードに比べて、第2のpn接合ダイオー
ド7へと流れる漏れ電流を小さくすることができる。こ
の理由は以下のように考えられる。
第1のpn接合ダイオード6に順方向のバイアス電圧が
印加されると、第1のP+十形領域4らn影領域3にホ
ールか注入される。このホールの一部は従来例と同様に
n影領域3を第1図において横方向に拡散する。ところ
が、本実施例では第1めP十形領域4とn影領域3と第
3のp4形領域14によって横方向にpnp構造か形成
されている。ここで、n十形領域15から比教的離れた
位置における第3のP+十形領域1の近傍のn影領域3
は、順方向電流に基づいてカソード電極13との電位差
が比較的大きくなる位置であり、n十形領域15の近傍
のn膨頭域3よりも電位が高い。
印加されると、第1のP+十形領域4らn影領域3にホ
ールか注入される。このホールの一部は従来例と同様に
n影領域3を第1図において横方向に拡散する。ところ
が、本実施例では第1めP十形領域4とn影領域3と第
3のp4形領域14によって横方向にpnp構造か形成
されている。ここで、n十形領域15から比教的離れた
位置における第3のP+十形領域1の近傍のn影領域3
は、順方向電流に基づいてカソード電極13との電位差
が比較的大きくなる位置であり、n十形領域15の近傍
のn膨頭域3よりも電位が高い。
また、第3のp十形領域14の電位はn十形領域15の
近傍のn影領域3の電位とほぼ等しいと見なぜる。従っ
て、n影領域3と第3のp+十形領域1によって形成さ
れるpn接合は逆方向にバイアスされ、上記のρnp横
遣は第1のp十形領域4をエミッタ、n影領域3をベー
ス、第3のp+十形領域1をコレクタとするp n p
l”ランジスタ(第1の寄生pnpトランジスタ)と
して動作し、n影領域3を横方向に拡散するポールの多
くは第3のp−I影領域14に収集される。第3のp+
十形領域1に収集されたホールは、第1の寄生p np
トランジスタのコレクタ電流となって、電極16からn
十形領域15、n影領域3、n+十形領域2経て最低電
位にあるカソード電極13に流れる電流を生じさせる。
近傍のn影領域3の電位とほぼ等しいと見なぜる。従っ
て、n影領域3と第3のp+十形領域1によって形成さ
れるpn接合は逆方向にバイアスされ、上記のρnp横
遣は第1のp十形領域4をエミッタ、n影領域3をベー
ス、第3のp+十形領域1をコレクタとするp n p
l”ランジスタ(第1の寄生pnpトランジスタ)と
して動作し、n影領域3を横方向に拡散するポールの多
くは第3のp−I影領域14に収集される。第3のp+
十形領域1に収集されたホールは、第1の寄生p np
トランジスタのコレクタ電流となって、電極16からn
十形領域15、n影領域3、n+十形領域2経て最低電
位にあるカソード電極13に流れる電流を生じさせる。
この電流は結局のところ第1のアノードt l#li
oからカソード電極13/\と流れるから、第1のpn
接合ダイオード6の順方向電流の一部とみなせる。なお
、n影領域3を横方向に拡散するホールはp +影領域
4から注入されるホールである上に、第1の寄生pnp
トランジスタの電流増幅率hfeは小さいから、第1の
寄生pnpトランジスタに分流して流れる順方向電流は
微かである。また、第1のアノード電極lOとカソード
電極13との間に第1のアノード電極10側を負とする
電圧を印加し、第2のアノード電極12とカソード電極
13との間に第2のアノード電極12側を正とする電圧
を印加した場合は、同様に第2のp十形領域5をエミッ
タ、n影領域3をベース、第3のn十形領域14をコレ
クタとする第2の寄生pnpトランジスタが動作し、第
2のp4形領域5から第1のpn接合ダイオード6へと
流れる漏れ電流を制限する。
oからカソード電極13/\と流れるから、第1のpn
接合ダイオード6の順方向電流の一部とみなせる。なお
、n影領域3を横方向に拡散するホールはp +影領域
4から注入されるホールである上に、第1の寄生pnp
トランジスタの電流増幅率hfeは小さいから、第1の
寄生pnpトランジスタに分流して流れる順方向電流は
微かである。また、第1のアノード電極lOとカソード
電極13との間に第1のアノード電極10側を負とする
電圧を印加し、第2のアノード電極12とカソード電極
13との間に第2のアノード電極12側を正とする電圧
を印加した場合は、同様に第2のp十形領域5をエミッ
タ、n影領域3をベース、第3のn十形領域14をコレ
クタとする第2の寄生pnpトランジスタが動作し、第
2のp4形領域5から第1のpn接合ダイオード6へと
流れる漏れ電流を制限する。
[実施例2]
第5図及び第6図は実施例2のデュアルダイオードを示
す。このデュアルダイオードは、第5図に示すように第
1及び第2のp÷形領Lし!14.5の相互間の第3の
P+十形領域1の両側にn1形領1!!1I17を有す
る。このn4形領域17は、平面的には第6図に示すよ
うに第1のP十形領域4と第2のP十形領域5とをn影
領域3を介して包囲している。なお、n十形領域17は
島状のn十形領域15と同じ拡散工程で形成される。
す。このデュアルダイオードは、第5図に示すように第
1及び第2のp÷形領Lし!14.5の相互間の第3の
P+十形領域1の両側にn1形領1!!1I17を有す
る。このn4形領域17は、平面的には第6図に示すよ
うに第1のP十形領域4と第2のP十形領域5とをn影
領域3を介して包囲している。なお、n十形領域17は
島状のn十形領域15と同じ拡散工程で形成される。
本実施例のデュアルダイオードでは、第1のpn接合ダ
イオード6が順方向にバイアスされ、第2のpn接合ダ
イオード7が逆方向にバイアスされたとき、第1のP+
十形領域4エミッタ、n影領域3及びn十形領域6をベ
ース、第3のn十形領域14をコレクタとする第1の寄
生pnpトランジスタが動作し、第1のP+十形領域4
ら第2のn十形領域5へと流れる漏れ電流を減少できる
。
イオード6が順方向にバイアスされ、第2のpn接合ダ
イオード7が逆方向にバイアスされたとき、第1のP+
十形領域4エミッタ、n影領域3及びn十形領域6をベ
ース、第3のn十形領域14をコレクタとする第1の寄
生pnpトランジスタが動作し、第1のP+十形領域4
ら第2のn十形領域5へと流れる漏れ電流を減少できる
。
また、第1のpn接合ダイオード6が逆方向にバイアス
され、第2のpn接合ダイオード7が順方向にバイアス
されたとき、第2のP+十形領域5エミッタ、n影領域
3及びn十形領域6をベース、第3のn十形領域14を
コレクタとする第2の寄生pnpトランジスタが動作し
、第2のn十形領域5から第1のP十形領域4へと流れ
る漏れ電流を減少できる。また、本実施例のデュアルダ
イオードでは第3のn十形領域14の第1のP+十形領
域4側び第2のP中形領域5側にエピタキシャル層のn
影領域3よりも不純物濃度の高いn十形領域17か形成
されているので、パンチスルーを有効に防止することが
できる。即ち、逆方向のバイアス電圧が印加されたpn
接合ダイオードのPn接合からは主として不純物濃度の
低いn影領域3側に空乏層が形成される。この空乏層が
第3のp1形領域14に達する(パンチスルーする)と
、第3のp十形領域14に収集されたホールが逆方向に
バイアスされたpn接合ダイオードのP+形領領域流れ
込み、漏れ電流が増大する。本実施例では第3のn十形
領域14の両側に空乏層が延びにくい高不純′!IJ濃
度のn十形領域17が形成されているので、上記のパン
チスルーを有効に防止できる。したがって、逆方向バイ
アスを大きくしても漏れ電流の小さいデュアルダイオー
ドを実現できる。換言すれば、第1図〜第4図の実施例
1のデュアルダイオードに比べて第1のn十形領域4と
第2のp+十形領域5間隔を小さくでき、チップサイズ
を小さくして漏れ電流の少ないデュアルタイオードを実
現できる。スイッチング特性を向上するためにライフタ
イムキラーとして重金属を拡散したデュアルダイオード
では、n影領域3の不純物濃度が見かけ上小さくなり、
空乏層が延び易くなるので、本実施例はこのようなデュ
アルダイオードに適用して特に有効である。
され、第2のpn接合ダイオード7が順方向にバイアス
されたとき、第2のP+十形領域5エミッタ、n影領域
3及びn十形領域6をベース、第3のn十形領域14を
コレクタとする第2の寄生pnpトランジスタが動作し
、第2のn十形領域5から第1のP十形領域4へと流れ
る漏れ電流を減少できる。また、本実施例のデュアルダ
イオードでは第3のn十形領域14の第1のP+十形領
域4側び第2のP中形領域5側にエピタキシャル層のn
影領域3よりも不純物濃度の高いn十形領域17か形成
されているので、パンチスルーを有効に防止することが
できる。即ち、逆方向のバイアス電圧が印加されたpn
接合ダイオードのPn接合からは主として不純物濃度の
低いn影領域3側に空乏層が形成される。この空乏層が
第3のp1形領域14に達する(パンチスルーする)と
、第3のp十形領域14に収集されたホールが逆方向に
バイアスされたpn接合ダイオードのP+形領領域流れ
込み、漏れ電流が増大する。本実施例では第3のn十形
領域14の両側に空乏層が延びにくい高不純′!IJ濃
度のn十形領域17が形成されているので、上記のパン
チスルーを有効に防止できる。したがって、逆方向バイ
アスを大きくしても漏れ電流の小さいデュアルダイオー
ドを実現できる。換言すれば、第1図〜第4図の実施例
1のデュアルダイオードに比べて第1のn十形領域4と
第2のp+十形領域5間隔を小さくでき、チップサイズ
を小さくして漏れ電流の少ないデュアルタイオードを実
現できる。スイッチング特性を向上するためにライフタ
イムキラーとして重金属を拡散したデュアルダイオード
では、n影領域3の不純物濃度が見かけ上小さくなり、
空乏層が延び易くなるので、本実施例はこのようなデュ
アルダイオードに適用して特に有効である。
[実施例3]
第7図及び第8図は実施例3に係わるデュアルショット
キバリアダイオードを示す。このショットキバリアダイ
オードを2つ含むものは、第7図に示すように、出発母
材であるn十形領域2と、その上面にエピタキシャル成
長させて形成したn影領域3と、n影領域3の上面に形
成された第1及び第2のバリア電極(第1及び第2のア
ノード電極ff1)21.22と、バリア電極21及び
22の周部に形成された第1及び第2のn十形領域23
.24と、n十形領域2に低抵抗性接触するカソード電
極13とを有する。第1のバリア電極21はn影領域3
及び第1のn十形領域23と接触しており、第2のバリ
ア電極22はn影領域3及び第2のP+十形領域2と接
触している。第1及び第2のバリア電極21.22はそ
れぞれn影領域3との界面に第1及び第2のショットキ
バリア25.26を生成するが、第1及び第2のn十形
領域23.24との界面にほのショットキバリアを生成
しない、第1のP+十形領域2は第1のショットキバリ
ア25に隣接してこれを包囲するように配置されており
、第2のn十形領域24は第2のショットキバリア26
に隣接してこれを包囲するように配置されている0以上
は従来のデュアルショットキバリアダイオードと変わり
ないが、本実施例では第7図及び第8図に示すように、
n影領域3の第1のP十形領域23と第2のP中形領域
24とが対向する領域に第3のP+十形領域1が形成さ
れ、第1及び第2のn十形領域23.24がそれぞれ半
導体基体1の上面側において、n影領域3と第3のn十
形領域14に順次包囲されている。また、第3のn十形
領域14は半導体基体1の表面に露出しており、実施例
1.2と同様に島状のn十形領域15に接続された電極
16に低抵抗性の接触をしている0本実施例のデュアル
ショットキバリアダイオードは第1のバリア電極21、
n影領域3、n十形領域2、カソード電極13及びガー
ドリングとしての第1の21形領域23によって第1の
ショットキバリアダイオード6か縦方向に形成されてお
り、第2のバリア電極22、n影領域3、n十形領域2
、カソード電極13及びガードリングとしての第2のn
十形領域24によって第2のショットキバリアダイオー
ド7が縦方向に形成されている。
キバリアダイオードを示す。このショットキバリアダイ
オードを2つ含むものは、第7図に示すように、出発母
材であるn十形領域2と、その上面にエピタキシャル成
長させて形成したn影領域3と、n影領域3の上面に形
成された第1及び第2のバリア電極(第1及び第2のア
ノード電極ff1)21.22と、バリア電極21及び
22の周部に形成された第1及び第2のn十形領域23
.24と、n十形領域2に低抵抗性接触するカソード電
極13とを有する。第1のバリア電極21はn影領域3
及び第1のn十形領域23と接触しており、第2のバリ
ア電極22はn影領域3及び第2のP+十形領域2と接
触している。第1及び第2のバリア電極21.22はそ
れぞれn影領域3との界面に第1及び第2のショットキ
バリア25.26を生成するが、第1及び第2のn十形
領域23.24との界面にほのショットキバリアを生成
しない、第1のP+十形領域2は第1のショットキバリ
ア25に隣接してこれを包囲するように配置されており
、第2のn十形領域24は第2のショットキバリア26
に隣接してこれを包囲するように配置されている0以上
は従来のデュアルショットキバリアダイオードと変わり
ないが、本実施例では第7図及び第8図に示すように、
n影領域3の第1のP十形領域23と第2のP中形領域
24とが対向する領域に第3のP+十形領域1が形成さ
れ、第1及び第2のn十形領域23.24がそれぞれ半
導体基体1の上面側において、n影領域3と第3のn十
形領域14に順次包囲されている。また、第3のn十形
領域14は半導体基体1の表面に露出しており、実施例
1.2と同様に島状のn十形領域15に接続された電極
16に低抵抗性の接触をしている0本実施例のデュアル
ショットキバリアダイオードは第1のバリア電極21、
n影領域3、n十形領域2、カソード電極13及びガー
ドリングとしての第1の21形領域23によって第1の
ショットキバリアダイオード6か縦方向に形成されてお
り、第2のバリア電極22、n影領域3、n十形領域2
、カソード電極13及びガードリングとしての第2のn
十形領域24によって第2のショットキバリアダイオー
ド7が縦方向に形成されている。
本実施例のデュアルショットキバリアダイオードにおい
て、第1のショットキバリアダイオード6に順方向のバ
イアス電圧を印加し、第2のショットキバリアダイオー
ド7に逆方向のバイアス電圧を印加すると、第1のP+
十形領域2からn影領域3に少数キャリアとしてのポー
ルが注入される。このポールの一部は実施例1.2と同
様にn影領域3を横方向に拡散する。従来の構造であれ
ばこのホールが第2のp÷中形領域24収集されるが、
本実施例では第1のP4形領域23とn影領域3と第3
のn十形領域14によって形成される第1の寄生pnp
)ランジスタ(第1のpnp構造)が動作し、n影領域
3を横方向に拡散するホールは第3のp+十形領域14
収集されて、第2のn十形領域24へと流れるホールが
制限される。第1のショットキバリアダイオード6が逆
方向にバイアスされ、第2のショットキバリアダイオー
ド7が順方向にバイアスされたときは、第2のn十形領
域24とn影領域3と第3のp+十形領域14よって第
2の寄生pnpトランジスタ(第2のpnp構造)が動
作して同様の効果が得られる。
て、第1のショットキバリアダイオード6に順方向のバ
イアス電圧を印加し、第2のショットキバリアダイオー
ド7に逆方向のバイアス電圧を印加すると、第1のP+
十形領域2からn影領域3に少数キャリアとしてのポー
ルが注入される。このポールの一部は実施例1.2と同
様にn影領域3を横方向に拡散する。従来の構造であれ
ばこのホールが第2のp÷中形領域24収集されるが、
本実施例では第1のP4形領域23とn影領域3と第3
のn十形領域14によって形成される第1の寄生pnp
)ランジスタ(第1のpnp構造)が動作し、n影領域
3を横方向に拡散するホールは第3のp+十形領域14
収集されて、第2のn十形領域24へと流れるホールが
制限される。第1のショットキバリアダイオード6が逆
方向にバイアスされ、第2のショットキバリアダイオー
ド7が順方向にバイアスされたときは、第2のn十形領
域24とn影領域3と第3のp+十形領域14よって第
2の寄生pnpトランジスタ(第2のpnp構造)が動
作して同様の効果が得られる。
[変形例]
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。
次の変形が可能なものである。
(1) 実施例1.2において、第3のn十形領域14
は半導体基体1の上面側で第1及び第2のP+十形領域
45を閉環状に包囲していなくてもよい、第3のP÷中
形領域14第1のp十形領域4と第2のp十形領域5と
が対向した領域の一部に配置されれば漏れ電流を減少す
る効果はそれなりに得られる。しかしながら、十分な効
果を期待するならば、第3のp+十形領域14第1のp
十形領域4と第2のp+十形領域5対向した領域におい
て、第1及び第2のP+十形領域45の一方の端部に接
する第1の仮想線から第1及び第2のp+十形領域45
の他方の端部に接する第2の仮想線までの間の全部に配
置するのがよい。
は半導体基体1の上面側で第1及び第2のP+十形領域
45を閉環状に包囲していなくてもよい、第3のP÷中
形領域14第1のp十形領域4と第2のp十形領域5と
が対向した領域の一部に配置されれば漏れ電流を減少す
る効果はそれなりに得られる。しかしながら、十分な効
果を期待するならば、第3のp+十形領域14第1のp
十形領域4と第2のp+十形領域5対向した領域におい
て、第1及び第2のP+十形領域45の一方の端部に接
する第1の仮想線から第1及び第2のp+十形領域45
の他方の端部に接する第2の仮想線までの間の全部に配
置するのがよい。
また、実施例3においても同様に、第3のp+十形領域
14第1のP4形領域23と第2のP◆十形領域2の一
方の端部に接する第1の仮想線から他方の端部に接する
第2の仮想線までの間の全部に配置するのが望ましい。
14第1のP4形領域23と第2のP◆十形領域2の一
方の端部に接する第1の仮想線から他方の端部に接する
第2の仮想線までの間の全部に配置するのが望ましい。
(2) 第1の半導体領域がp形半導体領域であり、第
2、第3及び第4の半導体領域がn影領域であってもよ
い。
2、第3及び第4の半導体領域がn影領域であってもよ
い。
(3) 空乏層の延びを制限するn十形領域17は第3
のP十形類LIU14から若干離間して配置されていて
もよい。
のP十形類LIU14から若干離間して配置されていて
もよい。
(4) @i16とコンタクトをとるn十形領域15
は第1のn十形領域4と第2のP+奇形領域とが対向す
る領域に設けてもそれなりの効果は得られる。しかしな
がら、十分な漏れ電流減少の効果を期待するならば、実
施例のように第3のP憬形頭域14よりも第1及び第2
のn十形領域4.5から離れた位置に設け、第1及び第
2のP+奇形領域、5からできるたけ離して配置し、少
なくとも第1のρ十形領域4と第2のρ奇形領域5とが
対向した領域の外側に配置するのがよい。
は第1のn十形領域4と第2のP+奇形領域とが対向す
る領域に設けてもそれなりの効果は得られる。しかしな
がら、十分な漏れ電流減少の効果を期待するならば、実
施例のように第3のP憬形頭域14よりも第1及び第2
のn十形領域4.5から離れた位置に設け、第1及び第
2のP+奇形領域、5からできるたけ離して配置し、少
なくとも第1のρ十形領域4と第2のρ奇形領域5とが
対向した領域の外側に配置するのがよい。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば逆方向電流の小さい複合
型ダイオード装置を実現できる。
型ダイオード装置を実現できる。
第1図は本発明の実施例1のデュアルダイオードを示す
ものであって、第4図のI−I線に対応する部分の断面
図、 第2図は第4図の■−■線に対応する部分の断面図、 第3図は実施例1のデュアルダイオードの半導体基体の
表面を示す平面図、 第4図は実施例1のデュアルダイオードの平面図、 第5図は実施例2のデュアルダイオードを示すものであ
って、第6図のv−V線に対応する部分を示す断面図、 第6図は第5図の半導体基体内表面を示す平面図、 第7図は実施例3のショットキバリアダイオードを示す
ものであって、第8図σ)VU−■線に対応する部分を
示す断面図、 第8図は第7図の半導体基体の表面を示す平面図、 第9図は従来のデュアルダイオードを示す断面図である
。 1・・・半導体基体、2・・・n十形領域、3・・・n
影領域、4・・・第1のp+奇形領域5・・・第2のp
+奇形領域6・・・第1のpn接合ダイオード、7・・
・第2のpn接合ダイオード、10・・・第1のアノー
ド電極、12・・・第2のアノード電極、13・・・カ
ソード電極、14・・・第3のp奇形領域、15・・・
n十形領域。 第1図 第3図 第4図 ■= 1′3 !
ものであって、第4図のI−I線に対応する部分の断面
図、 第2図は第4図の■−■線に対応する部分の断面図、 第3図は実施例1のデュアルダイオードの半導体基体の
表面を示す平面図、 第4図は実施例1のデュアルダイオードの平面図、 第5図は実施例2のデュアルダイオードを示すものであ
って、第6図のv−V線に対応する部分を示す断面図、 第6図は第5図の半導体基体内表面を示す平面図、 第7図は実施例3のショットキバリアダイオードを示す
ものであって、第8図σ)VU−■線に対応する部分を
示す断面図、 第8図は第7図の半導体基体の表面を示す平面図、 第9図は従来のデュアルダイオードを示す断面図である
。 1・・・半導体基体、2・・・n十形領域、3・・・n
影領域、4・・・第1のp+奇形領域5・・・第2のp
+奇形領域6・・・第1のpn接合ダイオード、7・・
・第2のpn接合ダイオード、10・・・第1のアノー
ド電極、12・・・第2のアノード電極、13・・・カ
ソード電極、14・・・第3のp奇形領域、15・・・
n十形領域。 第1図 第3図 第4図 ■= 1′3 !
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 [1]第1の導電形の第1の半導体領域(3)と、該第
1の半導体領域(3)に隣接し且つ互いに離間して形成
された前記第1の導電形と反対の第2の導電形の第2及
び第3の半導体領域(4)(5)と、前記第1の半導体
領域(3)と電気的に接続された第1の電極(13)と
、前記第2の半導体領域(4)と電気的に接続された第
2の電極(10)と、前記第3の半導体領域(5)と電
気的に接続された第3の電極(12)とを具備し、前記
第1の電極(13)と前記第1の半導体領域(3)と前
記第2の半導体領域(4)と前記第2の電極(10)に
よって第1のpn接合ダイオード(6)が形成され、前
記第1の電極(13)と前記第1の半導体領域(3)と
前記第3の半導体領域(5)と前記第3の電極(12)
によって第2のpn接合ダイオード(7)が形成される
複合型ダイオード装置において、 平面的に見て、前記第2の半導体領域(4)と前記第3
の半導体領域(5)との間に前記第1の半導体領域(3
)を介して前記第2の導電形の第4の半導体領域(14
)が配設され、前記第4の半導体領域(14)を前記第
1の半導体領域(3)に電気的に接続するための電極(
16)が形成されていることを特徴とする複合型ダイオ
ード装置。 [2]第1の導電形の第1(7)半導体領域(3)と、
該第1の半導体領域(3)に隣接し且つ互いに離間して
形成された前記第1の導電形と反対の第2の導電形の第
2及び第3の半導体領域(23)(24)と、前記第1
の半導体領域(3)と電気的に接続された第1の電極(
13)と、前記第1及び第2の半導体領域(2)(23
)と電気的に接続された第2の電極(21)と、前記第
1及び第3の半導体領域(3)(24)と電気的に接続
された第3の電極(22)とを具備し、前記第2の電極
(21)と前記第1の半導体領域(3)との界面には第
1のショットキバリア(25)が形成され、前記第3の
電極(22)と前記第1の半導体領域(3)との界面に
は第2のショットキバリア(26)が形成され、前記第
2及び第3の半導体領域(23)(24)はそれぞれ前
記第1及び第2のショットキバリア(25)(26)に
隣接してこれを包囲し、前記第1の電極(13)と前記
第1の半導体領域(3)と前記第2の半導体領域(23
)と前記第2の電極(21)によつて第1のショットキ
バリアダイオード(6)が形成され、前記第1の電極(
13)と前記第1の半導体領域(3)と前記第3の半導
体領域(24)と前記第3の電極(22)によって第2
のショットキバリアダイオード(7)が形成される複合
型ダイオード装置において、 平面的に見て、前記第2の半導体領域(23)と前記第
3の半導体領域(24)との間に前記第1の半導体領域
(3)を介して前記第2の導電形の第4の半導体領域(
14)が配設され、前記第4の半導体領域(14)を前
記第1の半導体領域(3)に電気的に接続するための電
極(16)が形成されていることを特徴とする複合型ダ
イオード装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311067A JPH0766975B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 複合型ダイオード装置 |
| US07/445,459 US4982245A (en) | 1988-12-09 | 1989-12-04 | Compound diode assembly of reduced leakage current |
| KR1019890018016A KR920010675B1 (ko) | 1988-12-09 | 1989-12-06 | 복합형 다이오드장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311067A JPH0766975B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 複合型ダイオード装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156684A true JPH02156684A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH0766975B2 JPH0766975B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=18012719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63311067A Expired - Fee Related JPH0766975B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 複合型ダイオード装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4982245A (ja) |
| JP (1) | JPH0766975B2 (ja) |
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