JPH033954B2 - - Google Patents
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- JPH033954B2 JPH033954B2 JP57099196A JP9919682A JPH033954B2 JP H033954 B2 JPH033954 B2 JP H033954B2 JP 57099196 A JP57099196 A JP 57099196A JP 9919682 A JP9919682 A JP 9919682A JP H033954 B2 JPH033954 B2 JP H033954B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はpinまたはpνnダイオードに関し、特
にその逆回復特性をソフトリカバリーとしたダイ
オードに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pin or pvn diode, and particularly to a diode whose reverse recovery characteristic is soft recovery.
最近、装置の小型軽量化および効率向上の面か
ら電子機器の高周波化が進んでいる。これに伴な
い機器に組み込まれる半導体電子部品に対する高
周波化の要望が強い。整流素子として用いられて
いるダイオードについても例外ではなく、高周波
化、即ち高速化が可能な高速ダイオードの需要が
大きい。 Recently, electronic devices are becoming increasingly high-frequency in order to reduce the size and weight of devices and improve efficiency. Along with this, there is a strong demand for higher frequencies for semiconductor electronic components incorporated into equipment. Diodes used as rectifying elements are no exception, and there is a great demand for high-speed diodes that can operate at higher frequencies, that is, at higher speeds.
高速ダイオードに要求される主な特性として、
逆回復時間が短いことが上げられる。ダイオード
の逆回復時間trrは第1図に示すように、つぎの
2種の期間から成つている。 The main characteristics required for high-speed diodes are:
One of the advantages is that the reverse recovery time is short. As shown in FIG. 1, the diode reverse recovery time t rr consists of the following two periods.
(1) ダイオードの電流が順方向のiFから0まで減
少して逆電流が流れはじめた時点から、逆電流
がその最大値IRPになる時点までの、ダイオー
ドが短絡状態となつている期間ts
(2) 前記期間tsの後、逆電流がほぼ0になるまで
の、ダイオードが逆阻止能力を回復する期間td
この場合、通常、期間tdとしては、第1図にも
示したように、逆電流がせん頭値IRPの90%と20
%に減少する点を結び、この直線と時間軸の交点
を求め、この点と逆電流がせん頭値に達した時点
との時間差をとつている。なお、第1図におい
て、vFは、ダイオードのアノード・カソード間電
圧をあらわしている。ダイオードが高速動作する
ためには、周知のように、逆回復時間trrが短い
ことが望ましい。一方、ダイオードの逆電流がそ
のせん頭IRPに達してから、阻止能力を完全に回
復するまでの期間tsがあまり短いと、このダイオ
ードを組み込んだ回路に存在するインダクタンス
成分Lにより−Ldi/dtなる誘起起電力が大きくな
り、いわゆるスパイクノイズ発生の原因となる。(1) The period during which the diode is short-circuited, from the time when the diode current decreases from the forward direction i F to 0 and the reverse current begins to flow, until the time when the reverse current reaches its maximum value I RP . t s (2) After the period t s , the period t d during which the diode recovers its reverse blocking ability until the reverse current becomes almost 0. In this case, the period t d is usually the same as shown in Fig. 1. As shown, the reverse current is 90% of the peak value I RP and 20
%, the intersection of this straight line and the time axis is found, and the time difference between this point and the time when the reverse current reaches its peak value is calculated. In FIG. 1, v F represents the voltage between the anode and cathode of the diode. As is well known, in order for a diode to operate at high speed, it is desirable that the reverse recovery time t rr be short. On the other hand, if the period t s from when the reverse current of the diode reaches its peak I RP to when it completely recovers its blocking ability is too short, the inductance component L present in the circuit incorporating this diode causes −Ldi/ The induced electromotive force dt increases, causing so-called spike noise.
このようなスパイクノイズを低減するには、ダ
イオードが逆阻止能力を回復する期間tdが長いこ
とが望ましい。しかし逆回復時間trrには制限が
あり、前記期間tdをむやみに長くすることはでき
ない。したがつて、この制限の範囲内でtsを長く
し、かつダイオードが短絡状態にある期間tsと、
阻止能力を回復する期間tdとの比td/tsが大きい
ことが望ましい。 In order to reduce such spike noise, it is desirable that the period t d during which the diode recovers its reverse blocking ability be long. However, there is a limit to the reverse recovery time t rr , and the period t d cannot be made unnecessarily long. Therefore, within this limit, let t s be long, and the period t s during which the diode is in the short-circuit condition,
It is desirable that the ratio t d /t s to the period t d for restoring the blocking ability is large.
このように、td/tsの値が大きい特性を、一般
にソフトリカバリーな特性と呼んでいる。 A characteristic in which the value of t d /t s is large in this way is generally called a soft recovery characteristic.
第2図は、一般的なpinまたはpνn構造ダイオ
ードの不純物濃度分布を示す。この構造では、比
較的不純物濃度の低いi層(n形低不純物濃度
層)またはν層(p形低不純物濃度層)をp、n
両高濃度層の間にはさんだ構造になつている。 FIG. 2 shows the impurity concentration distribution of a typical pin or pνn structure diode. In this structure, the i layer (n-type low impurity concentration layer) or the ν layer (p-type low impurity concentration layer), which has a relatively low impurity concentration, is
It has a structure sandwiched between both high concentration layers.
以下の説明では、この構造を単にpin(構造)と
呼ぶことにする。 In the following explanation, this structure will be simply referred to as a pin (structure).
このようなpin構造ダイオードに逆方向電圧が
印加された時、空乏層は、濃度の低いi層全体に
広がり、n形高濃度層で止まる。本構造によれ
ば、pn構造に比べて、同じ耐圧を得るのに素子
の厚みを薄くできるため、順電圧降下を小さくで
きるという長所がある。 When a reverse voltage is applied to such a pin structure diode, the depletion layer spreads throughout the low concentration i-layer and stops at the n-type high concentration layer. According to this structure, compared to the pn structure, the thickness of the element can be made thinner to obtain the same breakdown voltage, which has the advantage of reducing the forward voltage drop.
ところで、ダイオードが逆回復する現象を素子
内部のキヤリヤの動きから見ると、
(1) 先ず、逆電流が流れ始めてから、そのせん頭
値IRPに達するまでの期間tsは、ダイオードのpn
接合が空乏化し、接合が逆回転するまでの期間
であり、
(2) また、逆電流がせん頭値からほゞ0まで減少
する期間tdは、pn接合が回復した後、残存する
キヤリヤが再結合などにより消滅してゆく期間
に相当する。 By the way, if we look at the phenomenon of reverse recovery in a diode from the movement of the carrier inside the element, (1) First, the period ts from when the reverse current begins to flow until it reaches its peak value IRP is equal to the pn of the diode.
(2) Also, the period t d during which the reverse current decreases from its peak value to approximately 0 is the period from which the junction becomes depleted to when the junction reverses rotation. This corresponds to the period during which they disappear due to recombination, etc.
一般に、ダイオードを高速化するためには、重
金属などのライフタイムキラーをドーピングする
方法が取られている。しかし、この方法による場
合は、ライフタイムキラーをドーピングすること
で、キヤリヤの消滅を速めているため、逆回復時
間trrが短かくなると同時に、逆阻止能力回復時
間tdも短かくなつてしまう。 Generally, to increase the speed of diodes, doping with lifetime killers such as heavy metals is used. However, in this method, the carrier disappears faster by doping with a lifetime killer, which shortens the reverse recovery time t rr and at the same time shortens the reverse blocking ability recovery time t d . .
前述のように、ダイオードを高速化し、同時に
その特性をソフト・リカバリーとすることは、容
易ではなかつた。 As mentioned above, it was not easy to increase the speed of the diode and at the same time make its characteristics soft recovery.
本発明の目的は、逆阻止能力回復時間tdを長く
することによつて前記td/tsを大きくし、ソフト
リカバリーな特性を実現したダイオードを提供す
ることにある。 An object of the present invention is to provide a diode that achieves soft recovery characteristics by increasing the reverse blocking ability recovery time t d to increase the t d /t s .
前述目的を達成するために、本発明において
は、pinまたはpνnダイオードにおいて、p層と
n層との間に設けられた低不純物濃度領域内に、
これと同じ導電型で、かつこれよりも高不純物濃
度の領域を、前記p層およびn層と接しないよう
に設けるようにしている。 In order to achieve the above object, in the present invention, in a pin or pνn diode, in a low impurity concentration region provided between a p layer and an n layer,
A region of the same conductivity type and higher impurity concentration is provided so as not to be in contact with the p layer and n layer.
以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。第10図は本発明の一実施例の断面構造図で
ある。図において、1はn層、2および4はi
層、3はn層、6はp層であり、これらの各層は
図示の順序で互いに隣接するように形成される。 The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. FIG. 10 is a cross-sectional structural diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the n layer, 2 and 4 are the i
The layers 3 and 6 are an n-layer and a p-layer, respectively, and these layers are formed adjacent to each other in the order shown.
第3図は、第10図に示したPinin構造を有し、
かつその逆回復特性がいわゆるソフトリカバリー
となる様な、本発明のダイオードの不純物濃度分
布の一例を示す。 Figure 3 has the Pinin structure shown in Figure 10,
An example of the impurity concentration distribution of the diode of the present invention whose reverse recovery characteristic is so-called soft recovery is shown.
第3図および第10図から明らかなように、本
実施例は、従来のpin構造ダイオードのi層の中
に、これと同じ導電型で、かつ不純物濃度の高い
層を設けたことが特徴になつている。 As is clear from FIGS. 3 and 10, this embodiment is characterized by providing a layer of the same conductivity type and high impurity concentration in the i-layer of the conventional pin structure diode. It's summery.
このような構造では、基板の高濃度不純物層1
とi層の内部に設けられた高濃度不純物層3とで
囲まれたi層2の領域では、隣接する高濃度不純
物層がキヤリヤに対する電位障壁となるため、こ
の中にあるキヤリヤはとじ込められた形になり消
滅しにくい。 In such a structure, the high concentration impurity layer 1 of the substrate
In the region of the i-layer 2 surrounded by the high-concentration impurity layer 3 provided inside the i-layer, the adjacent high-concentration impurity layer acts as a potential barrier for carriers, so the carriers in this region are trapped. It takes on a different shape and is less likely to disappear.
このため、pn接合が逆回復した後でも、i層
2の領域内にあるキヤリヤの消滅速度が遅く、従
来のpin構造ダイオードに比べて、逆回復特性は
ソフトリカバリーとなる。 Therefore, even after the pn junction reversely recovers, the rate of disappearance of carriers in the i-layer 2 region is slow, and the reverse recovery characteristic is soft recovery compared to a conventional pin structure diode.
第4図は、従来のpin構造ダイオードおよび本
実施例の構造をもつダイオードの、逆回復時の電
流波形を示す。また、第5図a,bはそれぞれ従
来のpin構造ダイオードおよび本実施例のダイオ
ードの、素子内部におけるキヤリヤ(電子)濃度
分布の時間変化を示す図である。 FIG. 4 shows current waveforms during reverse recovery of a conventional pin structure diode and a diode having the structure of this embodiment. Further, FIGS. 5a and 5b are diagrams showing temporal changes in the carrier (electron) concentration distribution inside the device of the conventional pin structure diode and the diode of this embodiment, respectively.
第5図aとbの対比からも明らかなように、両
方のダイオードの構造は、本実施例のダイオード
において、i層の中に厚さ2μm、不純物濃度1
×1017cm-3の高濃度領域が設けられ、かつこの高
濃度領域と高濃度の基板ウエハとの間に厚さ5μ
mのi層が設けられている他は、同じである。 As is clear from the comparison between FIG.
A high concentration region of ×10 17 cm -3 is provided, and a 5μ thick layer is provided between this high concentration region and the high concentration substrate wafer.
The structure is the same except that m i-layers are provided.
つぎに、第4図および第5図a,bを参照し
て、両方のダイオードにおける電流波形の時間変
化と素子内部のキヤリヤ濃度分布の時間変化を対
比して見てゆく。 Next, with reference to FIG. 4 and FIGS. 5a and 5b, we will compare and examine the time changes in the current waveforms in both diodes and the time changes in the carrier concentration distribution inside the element.
先ず時刻t1では、両方のダイオードとも、pn接
合付近のキヤリヤは未だかなり残つている。時刻
t2になると、pn接合が空乏化しつつあることが分
かる。時刻t3において、従来のpinダイオードで
は、pn接合が、ほぼ完全に空乏化し、電流波形
も逆電流のせん頭値に達している。この時点で
pn接合は回復している。 First, at time t1 , a considerable amount of carrier still remains in the vicinity of the pn junction in both diodes. time
It can be seen that at t 2 , the pn junction is becoming depleted. At time t3 , in the conventional pin diode, the pn junction is almost completely depleted, and the current waveform also reaches the peak value of the reverse current. at this point
The p-n junction has recovered.
一方、この時刻t3において、本実施例のダイオ
ードではpn接合の空乏化の度合いは幾分小さい。
これは、空乏層が止まるi層の中に設けられたn
形高濃度層3の不純物濃度が、従来のpinダイオ
ードのn形高濃度層に比べて低く、空乏層がより
容易に広がるためである。 On the other hand, at time t3 , the degree of depletion of the pn junction in the diode of this example is somewhat small.
This is due to the n layer provided in the i layer where the depletion layer stops.
This is because the impurity concentration of the type high concentration layer 3 is lower than that of the n type high concentration layer of a conventional pin diode, and the depletion layer spreads more easily.
時刻t4になると、従来のpinダイオードでは逆
電流が減少しはじめ、i層内部にある残留キヤリ
ヤが急激に減少してゆく。一方、本実施例のダイ
オードでは、この時刻に、pn接合がほぼ完全に
空乏化し、接合が回復していることがわかる。 At time t4 , the reverse current in the conventional pin diode begins to decrease, and the residual carriers inside the i-layer rapidly decrease. On the other hand, it can be seen that in the diode of this example, the pn junction is almost completely depleted at this time, and the junction is recovered.
これに対して、本実施例のn形高濃度層3とn
形基板1とで挾まれたi層2におけるキヤリヤ濃
度の変化は小さく、この時点では、多量のキヤリ
ヤが残つている。すなわち、n形高濃度層3がホ
ールに対する電位障壁を形成するため、キヤリヤ
が閉じ込められた形になつており、電子も中性条
件を満たすためほぼ同じ濃度分布になる。 On the other hand, the n-type high concentration layer 3 and the n-type high concentration layer 3 of this embodiment
The change in the carrier concentration in the i-layer 2 sandwiched between the shaped substrate 1 is small, and at this point, a large amount of carrier remains. That is, since the n-type high concentration layer 3 forms a potential barrier against holes, carriers are confined, and electrons also satisfy the neutrality condition, so that the concentration distribution is approximately the same.
時刻t5になると、従来のpinダイオードの逆電
流は殆んど零になつている。一方、本実施例のダ
イオードでは、p層6に隣接したi層4内のキヤ
リヤは殆んど消滅しているのに対して、n形基板
1に隣接したi層2内のキヤリヤは未だ多く残つ
ている。したがつて、電流減少の度合は、従来の
pinダイオードに比べてゆるやかである。 At time t5 , the reverse current in the conventional pin diode has become almost zero. On the other hand, in the diode of this embodiment, while the carriers in the i-layer 4 adjacent to the p-layer 6 have almost disappeared, there are still many carriers in the i-layer 2 adjacent to the n-type substrate 1. It remains. Therefore, the degree of current reduction is
It is gentler than a pin diode.
以上において見て来たように、本実施例の構造
のダイオードでは、従来のpin構造ダイオードに
比べて逆回復特性はソフト・リカバリーな特性と
なる。 As seen above, the diode having the structure of this embodiment has soft recovery characteristics compared to the conventional pin structure diode.
ところで、ダイオードの諸特性のうち、この他
に重要な特性として順方向電圧降下がある。第6
図は、第5図a,bに示した不純物濃度分布のダ
イオード、および同図bにおいて領域3の不純物
濃度を1×1016cm-3としたダイオードの、順方向
電圧−電流特性を示す実測例である。 Incidentally, among the various characteristics of a diode, another important characteristic is forward voltage drop. 6th
The figure shows actual measurements showing the forward voltage-current characteristics of a diode with the impurity concentration distribution shown in Figures 5a and 5b, and a diode in which the impurity concentration in region 3 is 1 x 10 16 cm -3 in Figure 5b. This is an example.
第6図において、曲線1は従来のpinダイオー
ド、曲線2,3は、第3図に示す領域3の不純物
濃度をそれぞれ1×1016cm-3、1×1017cm-3とし
た場合をあらわしている。なお、この場合の素子
の接合面積は0.16cm2である。 In Figure 6, curve 1 is for a conventional pin diode, and curves 2 and 3 are for the case where the impurity concentration in region 3 shown in Figure 3 is 1 x 10 16 cm -3 and 1 x 10 17 cm -3, respectively. It is showing. Note that the junction area of the element in this case is 0.16 cm 2 .
この図から分るように、領域3の不純物濃度が
高いほど、同一電流(密度)に対する順電圧降下
は大きくなるが、その違いは高々0.03V程度であ
る。このように、従来のpinダイオードのi層内
に、これと同じ導電形の高不純物層3を加えた構
造としても、順電圧降下の増加は僅かである。 As can be seen from this figure, the higher the impurity concentration in region 3, the greater the forward voltage drop for the same current (density), but the difference is about 0.03V at most. In this way, even with a structure in which a highly impurity layer 3 of the same conductivity type is added to the i-layer of a conventional pin diode, the forward voltage drop increases only slightly.
こゝで、7図を参照して、前記実施例(第10
図)、の構造をもつダイオードの製造方法を述べ
る。 Now, with reference to FIG.
A method for manufacturing a diode with the structure shown in Figure) will be described.
先ず、ウエハー径75mm、厚さ300μm、抵抗率
0.01Ωcm(不純物濃度5×1018cm-3)、面方位
(111)、オフアングル1〜2゜のn形シリコン鏡面
基板ウエハ1を用意する(同図a)。 First, the wafer diameter is 75 mm, the thickness is 300 μm, and the resistivity is
An n-type silicon mirror substrate wafer 1 of 0.01 Ωcm (impurity concentration 5×10 18 cm -3 ), plane orientation (111), and off-angle of 1 to 2 degrees is prepared (FIG. 4A).
この鏡面ウエハの片面に、n形高抵抗層、すな
わちi層2(100Ωcm、5×1013cm-3)を、厚さ
5μmだけエピタキシヤル成長させる(同図b)。
このエピタキシヤル成長層は、例えばSiHCl3を、
シリコン原料PH3をドーパント原料として、H2
中で1100℃、約8分間の反応させることによつて
得られる。 On one side of this mirrored wafer, an n-type high resistance layer, i.e., i-layer 2 (100Ωcm, 5×10 13 cm -3 ), is formed with a thickness of
Epitaxial growth is performed by 5 μm (Figure b).
This epitaxially grown layer is made of, for example, SiHCl 3 ,
Using silicon raw material PH 3 as dopant raw material, H 2
It is obtained by reacting at 1100° C. for about 8 minutes in a vacuum chamber.
次に、このエピタキシヤル成長させた同じ面
に、n形の低抵抗層3(0.25Ωcm、1×1017cm-3)
を、厚さ2μmだけエピタキシヤル成長させる
(同図c)。この製造法は、先のi層2のエピタキ
シヤル成長と同様で、ドーパント原料であるPH3
とシリコン原料であるSiHCl3の濃度比を変えれ
ばよい。 Next, on the same epitaxially grown surface, an n-type low resistance layer 3 (0.25Ωcm, 1×10 17 cm -3 ) is formed.
is epitaxially grown to a thickness of 2 μm (Figure c). This manufacturing method is similar to the epitaxial growth of the i-layer 2, using PH 3 as a dopant raw material.
All you have to do is change the concentration ratio of SiHCl 3 and silicon raw material.
更にこの上に、3層目のn形エピタキシヤル層
4を成長させる(同図d)。この層4の抵抗率は、
第1層目のエピタキシヤル層と同様100Ωcmで厚
さは11μmである。 Furthermore, a third n-type epitaxial layer 4 is grown on top of this (d in the same figure). The resistivity of this layer 4 is
Like the first epitaxial layer, it has a resistance of 100 Ωcm and a thickness of 11 μm.
次に、ウエハ表面に酸化膜5を約0.1μm形成す
る。引き続いて、pエミツタ層6を形成するた
め、酸化膜5を介して、ボロンをイオン注入によ
り打ち込む(同図e)。この場合の加速電圧は
150KeV、ドーズ量は約1×1012cm-2である。 Next, an oxide film 5 of about 0.1 μm is formed on the wafer surface. Subsequently, boron is ion-implanted through the oxide film 5 to form the p emitter layer 6 (see e in the same figure). The accelerating voltage in this case is
150KeV, the dose is about 1×10 12 cm -2 .
この後、1100℃、600分間、窒素中のアニール
を実施することにより、表面濃度約1×1016cm
-3、深さ約1μmのpエミツタ層6が形成される
(同図f)。 After this, by performing annealing in nitrogen at 1100℃ for 600 minutes, the surface concentration was approximately 1×10 16 cm.
-3 , a p emitter layer 6 with a depth of about 1 μm is formed (f in the same figure).
このようにして接合成形を終えたシリコンウエ
ハに、Al電極7(厚さ4μm)を、真空蒸着法と
ホトエツチング技術により形成し(同図g)、ウ
エハを4mm四方のチツプに分割して本実施例素子
は完成する。 Al electrodes 7 (thickness 4 μm) were formed on the silicon wafers that had been bonded and formed in this way by vacuum evaporation and photoetching techniques (g in the same figure), and the wafers were divided into chips of 4 mm square for the actual process. The example element is completed.
第8図は、本発明の他の実施例の不純物濃度分
布を示す図である。本構造は、基板ウエハ1とp
エミツタ層6間のi層内に設ける高濃度層を複数
にしたもので、順電圧降下の低減を図つたもので
ある。この場合、図からも明らかなように、p形
領域から遠い層ほど高不純物濃度になるようにす
るのがよい。 FIG. 8 is a diagram showing an impurity concentration distribution in another example of the present invention. This structure consists of substrate wafer 1 and p
A plurality of high concentration layers are provided in the i-layer between the emitter layers 6 to reduce the forward voltage drop. In this case, as is clear from the figure, it is preferable that the layer farther from the p-type region has a higher impurity concentration.
第9図も本発明の他の実施例の不純物濃度分布
を示す図である。この例は、i層と、i層の中に
設けられた高濃度層とを、連続的なエピタキシヤ
ル成長により形成したもので、製造工程の簡略化
を図つたものである。 FIG. 9 is also a diagram showing the impurity concentration distribution of another example of the present invention. In this example, the i-layer and the high concentration layer provided in the i-layer are formed by continuous epitaxial growth, and the manufacturing process is simplified.
エピタキシヤル成長を連続的に行なつているた
め、各不純物層の境界は段階状とはならないが、
素子性能的には本発明の基本形(第3図)と大き
な差異はない。 Because epitaxial growth is performed continuously, the boundaries between each impurity layer are not step-like.
In terms of element performance, there is no major difference from the basic form of the present invention (FIG. 3).
以上の実施例はいずれも、n形シリコン基板に
接合を形成した構造になつているが、p形シリコ
ン基板を用いて、接合形成をこれとは対称的に行
なつても、本発明の作用効果が変らないことは言
うまでもない。なお、低不純物濃度層に形成する
高不純物濃度層は、ダイオードの断面全体にわた
つて設けることは必ずしも必要ではなく、断面の
一部に設けてもそれなりの効果が得られることは
明らかである。 All of the above embodiments have a structure in which a junction is formed on an n-type silicon substrate, but even if a p-type silicon substrate is used and the junction is formed symmetrically, the effects of the present invention will still work. Needless to say, the effect remains the same. Note that it is clear that the high impurity concentration layer formed on the low impurity concentration layer does not necessarily need to be provided over the entire cross section of the diode, and that a certain effect can be obtained even if it is provided on a part of the cross section.
第1図はダイオードの逆回復時の電圧、電流波
形とts、td、trr(逆回復時間)の定義を示す図、第
2図は従来のpin構造ダイオードの不純物濃度分
布を示す図、第3図は本発明の一実施例における
不純物濃度分布を示す図、第4図は従来のpinダ
イオードと本発明のダイオードの逆回復時の電流
波形の比較を示す図、第5図a,bは第4図に示
した各ダイオードのキヤリヤ(電子)濃度分布の
時間変化を示す不純物濃度分布図、第6図は従来
のpinダイオードと本発明のダイオードの順方向
電圧−電流特性の比較を示す図、第7図は本発明
のダイオードの製造方法を示す工程図、第8図お
よび第9図は本発明のその他の実施例における不
純物濃度分布を示す図、第10図は本発明の一実
施例の断面構造を示す図である。
1……基板ウエハ、2……高抵抗エピタキシヤ
ル層、3……低抵抗エピタキシヤル層、4……高
抵抗エピタキシヤル層、6……pエミツタ層、7
……Al電極。
Figure 1 shows the voltage and current waveforms during reverse recovery of the diode, and the definitions of t s , t d , and t rr (reverse recovery time). Figure 2 shows the impurity concentration distribution of a conventional pin structure diode. , Fig. 3 is a diagram showing the impurity concentration distribution in one embodiment of the present invention, Fig. 4 is a diagram showing a comparison of current waveforms during reverse recovery of a conventional pin diode and a diode of the present invention, and Fig. 5 a, b is an impurity concentration distribution diagram showing time changes in the carrier (electron) concentration distribution of each diode shown in Figure 4, and Figure 6 is a comparison of the forward voltage-current characteristics of the conventional pin diode and the diode of the present invention. 7 is a process diagram showing a method for manufacturing a diode of the present invention, FIGS. 8 and 9 are diagrams showing impurity concentration distributions in other embodiments of the present invention, and FIG. It is a figure showing the cross-sectional structure of an example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate wafer, 2...High resistance epitaxial layer, 3...Low resistance epitaxial layer, 4...High resistance epitaxial layer, 6...P emitter layer, 7
...Al electrode.
Claims (1)
純物濃度領域および前記両領域間に介在する低不
純物濃度領域よりなるダイオードにおいて、低不
純物濃度領域内に、これと同じ導電型で、かつ高
不純物濃度の領域が少なくとも一つ形成されたこ
とを特徴とするダイオード。 2 低不純物濃度領域内に形成された複数の高不
純物濃度領域における各不純物濃度が、これと反
対導電型の領域から離れた領域ほど、高濃度にな
るようにされたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のダイオード。[Claims] 1. In a diode consisting of a p-type impurity concentration region, an adjacent n-type impurity concentration region, and a low impurity concentration region interposed between the two regions, the same conductivity as the p-type impurity concentration region is present in the low impurity concentration region. 1. A diode characterized in that at least one region of high impurity concentration is formed. 2. A patent claim characterized in that each impurity concentration in a plurality of high impurity concentration regions formed within a low impurity concentration region is such that the further the region is from a region of the opposite conductivity type, the higher the impurity concentration. A diode according to item 1 in the range of .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099196A JPS58216473A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099196A JPS58216473A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216473A JPS58216473A (en) | 1983-12-16 |
| JPH033954B2 true JPH033954B2 (en) | 1991-01-21 |
Family
ID=14240889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57099196A Granted JPS58216473A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216473A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014099643A (en) * | 2009-11-02 | 2014-05-29 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor device |
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| US8896084B2 (en) | 2010-02-23 | 2014-11-25 | Yoshitaka Sugawara | Semiconductor device |
| EP4016647B1 (en) * | 2020-12-15 | 2024-02-07 | Hitachi Energy Ltd | Structure for a semiconductor device and method for producing a structure for a semiconductor device |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57099196A patent/JPS58216473A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014099643A (en) * | 2009-11-02 | 2014-05-29 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58216473A (en) | 1983-12-16 |
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