JPS6142877B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6142877B2 JPS6142877B2 JP53118052A JP11805278A JPS6142877B2 JP S6142877 B2 JPS6142877 B2 JP S6142877B2 JP 53118052 A JP53118052 A JP 53118052A JP 11805278 A JP11805278 A JP 11805278A JP S6142877 B2 JPS6142877 B2 JP S6142877B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- junction
- diode
- semiconductor layer
- layer
- schottky
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は低い順方向電圧降下を有し且つ高い
逆耐圧及び低い逆リーク電流を有するダイオード
に関する。
逆耐圧及び低い逆リーク電流を有するダイオード
に関する。
最近コンピユータおよびその周辺端末機器の電
源のように低電圧の電源（５〜12V）が要求され
るようになつて来ている。この為整流素子とし
て、できるだけ順方向電圧降下の低いダイオード
が、効率向上の上で要求されるようになつた。
源のように低電圧の電源（５〜12V）が要求され
るようになつて来ている。この為整流素子とし
て、できるだけ順方向電圧降下の低いダイオード
が、効率向上の上で要求されるようになつた。
ところで、従来のダイオードとしてｐ−ｎ接合
によるダイオードと、シヨツトキー接合によるダ
イオードとがあつたが、ｐ−ｎ接合によるダイオ
ードは、逆耐圧が高くまた逆リーク電流が小さい
が順方向電圧降下が約1V（30A）程度という高い
値をもち、一方シヨツトキー接合によるダイオー
ドは順方向電圧降下が約0.5V（30A）と低いが逆
耐圧が低くまた逆リーク電流が大きいという夫々
問題があり、コンピユータ等の電源用としては好
ましくないものであつた。
によるダイオードと、シヨツトキー接合によるダ
イオードとがあつたが、ｐ−ｎ接合によるダイオ
ードは、逆耐圧が高くまた逆リーク電流が小さい
が順方向電圧降下が約1V（30A）程度という高い
値をもち、一方シヨツトキー接合によるダイオー
ドは順方向電圧降下が約0.5V（30A）と低いが逆
耐圧が低くまた逆リーク電流が大きいという夫々
問題があり、コンピユータ等の電源用としては好
ましくないものであつた。
本発明は上記した点に鑑みなされたものでコン
ピユータ等の電源用として用いることのできるダ
イオードを提供するものである。
ピユータ等の電源用として用いることのできるダ
イオードを提供するものである。
以下、本発明を次の原理に基づいて具体的に説
明する。
明する。
先ずｐ−ｎ接合によるダイオードの電圧降下の
大部分は、ｐ−ｎ接合のビルトインポテンシヤル
（φB）が例えばSiの場合（0.8〜1.0V）高い事が
原因となつている。通常ｐ−ｎ接合ダイオード
は、両端からオーミツク接触をなすように電極を
取り出すようにしている。従つてオーミツク接触
をなす電極を形成するため、少くともｐ−ｎ接合
の両端では、それぞれ不純物濃度を例えば１×
1018／cm3以上というように高濃度になつてしま
う。従つて例えｐ−ｎ接合の中間に高抵抗の半導
体層を構成した所謂るｐ−ｉ−ｎの様な構造にし
た場合でも、ビルトインポテンシヤル（φB）の
両端での差は1V近くに達してしまい、これを小
さくする事はむずかしい。そこで本発明は片方の
電極の取り出しに際して、シヨツトキー接合を用
いて、ビルトインポテンシヤル（φB）を低域せ
しめたものである。
大部分は、ｐ−ｎ接合のビルトインポテンシヤル
（φB）が例えばSiの場合（0.8〜1.0V）高い事が
原因となつている。通常ｐ−ｎ接合ダイオード
は、両端からオーミツク接触をなすように電極を
取り出すようにしている。従つてオーミツク接触
をなす電極を形成するため、少くともｐ−ｎ接合
の両端では、それぞれ不純物濃度を例えば１×
1018／cm3以上というように高濃度になつてしま
う。従つて例えｐ−ｎ接合の中間に高抵抗の半導
体層を構成した所謂るｐ−ｉ−ｎの様な構造にし
た場合でも、ビルトインポテンシヤル（φB）の
両端での差は1V近くに達してしまい、これを小
さくする事はむずかしい。そこで本発明は片方の
電極の取り出しに際して、シヨツトキー接合を用
いて、ビルトインポテンシヤル（φB）を低域せ
しめたものである。
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は通常用いられるp+−ｎ−n+構造のダイ
オードのバンドダイアグラムを示すものである。
この第１図から明かのようにオーミツク接触をな
す電極を形成するためにｎ及びｐ共に不純物濃度
を高くする必要がある。したがつてビルトインポ
テンシヤル（φB）は1.0V近くに達してしまい順
方向電圧降下が高くなることが判る。第２図は本
発明ダイオードのバンドダイアグラムを示したも
のである。この本発明のダイオードでは一方の電
極のとり出した所謂るｐ側の電極をオーミツク接
触ではなく、シヨツトキー接合をなすようにして
ある。この構成は一見するとシヨツトキーダイオ
ードとPnダイオードが逆直列になつているよう
に見える。しかし実際はそうではない。まず動作
原理を述べる。シヨツトキー接合では正孔はｐ層
からシヨツトキー電極に容易に流れ込むが、逆に
電界をかけるとシヨツトキー電極からも少量の正
孔がｐ層へ流れ込む。一方n+層からは容易に電
子が注入されるので、これらの電子、正孔がｐ，
ｎ層に蓄積してくると、導電変調がおこりｐ−ｎ
接合の電界がキヤリアによつて中和され、バリア
が消失される。こうしてｐ−ｎ接合のバリアか消
失すると、電子p-層に流れ込み、容易にシヨツ
トキー電極へ流れ込むようになる。このような状
態ではｎ層に直接シヨツトキー電極を設けた時と
等価な動作をする。ところで一般のpnダイオー
ドではｐ層の濃度が高いので内部にキヤリアが蓄
積してもｐ−ｎ接合の電位が中和されないのでこ
のような効果はおこらない。また本発明の構成で
は図と逆に電圧をかけた場合にはｐ−ｎ接合に主
に電圧が印加されるので高耐圧が実現される。こ
のようにして得られる利点は次のようである。第
２図を用いて説明すれば、まずシヨツトキー接合
を形成するｐ型層の不純物濃度は低くできるため
φBを小さくできる。又ｐ型層の不純物濃度を適
当にとれば、逆耐圧はJ1接合に主としてかかるた
め通常のシヨツトキーバリアダイオードのように
逆リーク電流が大きくなるような事はなく、高い
耐圧を得られる事である。
第１図は通常用いられるp+−ｎ−n+構造のダイ
オードのバンドダイアグラムを示すものである。
この第１図から明かのようにオーミツク接触をな
す電極を形成するためにｎ及びｐ共に不純物濃度
を高くする必要がある。したがつてビルトインポ
テンシヤル（φB）は1.0V近くに達してしまい順
方向電圧降下が高くなることが判る。第２図は本
発明ダイオードのバンドダイアグラムを示したも
のである。この本発明のダイオードでは一方の電
極のとり出した所謂るｐ側の電極をオーミツク接
触ではなく、シヨツトキー接合をなすようにして
ある。この構成は一見するとシヨツトキーダイオ
ードとPnダイオードが逆直列になつているよう
に見える。しかし実際はそうではない。まず動作
原理を述べる。シヨツトキー接合では正孔はｐ層
からシヨツトキー電極に容易に流れ込むが、逆に
電界をかけるとシヨツトキー電極からも少量の正
孔がｐ層へ流れ込む。一方n+層からは容易に電
子が注入されるので、これらの電子、正孔がｐ，
ｎ層に蓄積してくると、導電変調がおこりｐ−ｎ
接合の電界がキヤリアによつて中和され、バリア
が消失される。こうしてｐ−ｎ接合のバリアか消
失すると、電子p-層に流れ込み、容易にシヨツ
トキー電極へ流れ込むようになる。このような状
態ではｎ層に直接シヨツトキー電極を設けた時と
等価な動作をする。ところで一般のpnダイオー
ドではｐ層の濃度が高いので内部にキヤリアが蓄
積してもｐ−ｎ接合の電位が中和されないのでこ
のような効果はおこらない。また本発明の構成で
は図と逆に電圧をかけた場合にはｐ−ｎ接合に主
に電圧が印加されるので高耐圧が実現される。こ
のようにして得られる利点は次のようである。第
２図を用いて説明すれば、まずシヨツトキー接合
を形成するｐ型層の不純物濃度は低くできるため
φBを小さくできる。又ｐ型層の不純物濃度を適
当にとれば、逆耐圧はJ1接合に主としてかかるた
め通常のシヨツトキーバリアダイオードのように
逆リーク電流が大きくなるような事はなく、高い
耐圧を得られる事である。
次に第２図に基づく本発明の実施例を説明す
る。例えば不純物濃度１×1019／cm3程度のｎ型Si
基板に例えば気相成長により厚さ10μｍ位の不純
物濃度１×1014／cm3位のｎ型Si層を設け、このｎ
型Si層は例えばボロンなどを２μｍ位拡散して不
純物濃度５×1015／cm3位のｐ型層を設ける。この
ｐ型層上には例えばTiなどの金属を例えば真空
蒸着により形成しシヨツトキー接合をなすように
構成する。このようにして得たダイオードは、上
述したようにコンピユータ電源用として好ましい
ものとなる。
る。例えば不純物濃度１×1019／cm3程度のｎ型Si
基板に例えば気相成長により厚さ10μｍ位の不純
物濃度１×1014／cm3位のｎ型Si層を設け、このｎ
型Si層は例えばボロンなどを２μｍ位拡散して不
純物濃度５×1015／cm3位のｐ型層を設ける。この
ｐ型層上には例えばTiなどの金属を例えば真空
蒸着により形成しシヨツトキー接合をなすように
構成する。このようにして得たダイオードは、上
述したようにコンピユータ電源用として好ましい
ものとなる。
なお、本発明の作用効果（順方向電圧降下）を
増大させるためには、ｐ型層の不純物濃度をでき
る限り小さく、またｐ型層の幅（Ｗp）及びｎ型
Si層の幅（Ｗo）をできるだけ小さくすることに
よればできる。上記で説明した実施例の場合では
順方向電圧降下0.7V（30A時）、逆耐圧特性
200V、10μＡであつた。
増大させるためには、ｐ型層の不純物濃度をでき
る限り小さく、またｐ型層の幅（Ｗp）及びｎ型
Si層の幅（Ｗo）をできるだけ小さくすることに
よればできる。上記で説明した実施例の場合では
順方向電圧降下0.7V（30A時）、逆耐圧特性
200V、10μＡであつた。
第１図は通常のｐ−ｎ接合ダイオードのバンド
ダイアグラムを示す曲線図、第２図は本発明に基
づくダイオードのバンドダイアグラムを示す曲線
図である。
ダイアグラムを示す曲線図、第２図は本発明に基
づくダイオードのバンドダイアグラムを示す曲線
図である。
Claims (1)
- １ 低抵抗の一導電型の第１半導体層と、該第１
半導体層に接して設けられた高抵抗の第１半導体
層と同じ導電型の第２半導体層と、該第２半導体
層に接して設けられた第１半導体層と逆の導電型
の第３半導体層と、前記第１半導体層上に設けら
れたオーミツク接触をなす電極と、前記第３半導
体層上に設けられたシヨツトキー接合をなす電極
とを具備してなることを特徴とするダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805278A JPS5544733A (en) | 1978-09-27 | 1978-09-27 | Diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805278A JPS5544733A (en) | 1978-09-27 | 1978-09-27 | Diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5544733A JPS5544733A (en) | 1980-03-29 |
| JPS6142877B2 true JPS6142877B2 (ja) | 1986-09-24 |
Family
ID=14726824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11805278A Granted JPS5544733A (en) | 1978-09-27 | 1978-09-27 | Diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5544733A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009119248A1 (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
-
1978
- 1978-09-27 JP JP11805278A patent/JPS5544733A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES=1976 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009119248A1 (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
| US9136400B2 (en) | 2008-03-26 | 2015-09-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5544733A (en) | 1980-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0902981B1 (en) | Schottky barrier rectifier | |
| JP2570022B2 (ja) | 定電圧ダイオード及びそれを用いた電力変換装置並びに定電圧ダイオードの製造方法 | |
| US5831287A (en) | Bipolar semiconductor device having semiconductor layers of SiC and a method for producing a semiconductor device of SiC | |
| EP0074642B1 (en) | Low-loss and high-speed diodes | |
| US20210098579A1 (en) | Schottky diode with high breakdown voltage and surge current capability using double p-type epitaxial layers | |
| USH40H (en) | Field shields for Schottky barrier devices | |
| JP2003258271A (ja) | 炭化けい素ショットキーダイオードおよびその製造方法 | |
| JP5389033B2 (ja) | 半導体装置および同半導体装置の製造方法 | |
| GB1559930A (en) | Temperature-compensated voltage reference diode | |
| JPH07297373A (ja) | 誘導性負荷要素に対する集積ドライバ回路装置 | |
| JPH0766433A (ja) | 半導体整流素子 | |
| JPH0786621A (ja) | 複合ダイオード | |
| JP5103382B2 (ja) | アイソタイプヘテロ接合ダイオードを有する太陽電池アレイ | |
| JP3468571B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US4727408A (en) | Semiconductor device with high breakdown voltage vertical transistor and fabricating method therefor | |
| JPH07221326A (ja) | プレーナ型半導体素子 | |
| JP3627572B2 (ja) | ショットキバリアダイオード | |
| EP0106044B1 (en) | Space charge modulating semiconductor device and circuit comprising it | |
| JPS5949713B2 (ja) | シヨツトキバリヤダイオ−ド | |
| JPS5866369A (ja) | 半導体ダイオ−ドの製造方法 | |
| US3945029A (en) | Semiconductor diode with layers of different but related resistivities | |
| KR19980021674A (ko) | 제너 다이오드로 구성된 집적회로 보호소자 | |
| JPS59143370A (ja) | 半導体整流装置 | |
| JP3625380B2 (ja) | ショットキーバリア半導体装置およびその製法 | |
| SU736807A1 (ru) | Транзистор |