本發(fā)明涉及半導體整流器件技術領域，特別涉及一種整流二極管。

背景技術：

半導體整流二極管是一種應用非常普遍的電子器件。整流二極管用于將交流電轉變?yōu)橹绷麟姷陌雽w器件。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。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N區(qū)為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側附近產生儲存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降，稱為正向導通狀態(tài)。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向漏電流，稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向導電性。整流二極管可用半導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，使得二極管產品厚度大，電路連接工藝復雜，不利于現(xiàn)在日益增強的器件小型化需求。中國專利ZL201020522061.1公開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結的截面面積明顯減小，影響二極管的電學性能。

技術實現(xiàn)要素：

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

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術手段：

一種半導體整流二極管，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)半導體層、P區(qū)半導體層，以及N區(qū)半導體層與P區(qū)半導體層之間形成的PN結，所述N區(qū)電極一側形成在N區(qū)半導體層上，另一側連接N區(qū)引線，所述P區(qū)電極一側形成在P區(qū)半導體層上，另一側連接P區(qū)引線，N區(qū)半導體層包括輕摻雜N區(qū)半導體層與重摻雜N區(qū)半導體層，重摻雜N區(qū)半導體層與P區(qū)半導體層在輕摻雜N區(qū)半導體層同側摻雜擴散形成，N區(qū)電極形成在重摻雜N區(qū)半導體層上，PN結形成在輕摻雜N區(qū)半導體層與P區(qū)半導體層之間。

優(yōu)選的，所述P區(qū)半導體層包括輕摻雜P區(qū)半導體層與重摻雜P區(qū)半導體層，P區(qū)電極形成在重摻雜P區(qū)半導體層上。

優(yōu)選的，所述芯片為單晶硅芯片。

優(yōu)選的，單晶硅芯片形成過程包括：選取N型單晶硅片作為輕摻雜N半導體層，在N型單晶硅片一側一部分擴散N型雜質，形成重摻雜N區(qū)半導體層，在N型單晶硅片同側另一部分擴散P型雜質，形成P區(qū)半導體層。

優(yōu)選的，所述N型雜質為5價元素，所述P型雜質為3價元素。

優(yōu)選的，所述N型雜質為磷，所述P型雜質為硼。

優(yōu)選的，所述重摻雜N區(qū)電極與P區(qū)電極之間形成絕緣保護層。

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，金屬鎳層形成過程為先形成一層鎳硅合金，再形成一層金屬鎳。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

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，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，同時簡化了二極管電路制備工藝過程，并且PN結的截面面積沒有明顯減小，保持了二極管的電學性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步介紹，以下實施例僅限于對本發(fā)明進行解釋，并不對發(fā)明進行任何限定作用。

實施例1

見圖1所示，一種半導體整流二極管，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)半導體層11、P區(qū)半導體層12，以及N區(qū)半導體層11與P區(qū)半導體層12之間形成的PN結，所述N區(qū)電極21一側形成在N區(qū)半導體層11上，另一側連接N區(qū)引線31，所述P區(qū)電極22一側形成在P區(qū)半導體層12上，另一側連接P區(qū)引線32，N區(qū)半導體層11包括輕摻雜N區(qū)111半導體層與重摻雜N區(qū)半導體層112，重摻雜N區(qū)半導體層112與P區(qū)半導體層12在輕摻雜N區(qū)半導體層111同側摻雜擴散形成，N區(qū)電極21形成在重摻雜N區(qū)半導體層112上，PN結形成在輕摻雜N區(qū)半導體層111與P區(qū)半導體層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半導體層111，在N型單晶硅片一側一部分擴散磷元素，形成重摻雜N區(qū)半導體層112，在N型單晶硅片同側另一部分擴散硼元素，形成P區(qū)半導體層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，與硅片緊密結合，形成良好歐姆接觸。

實施例2

見圖2所示，在本實施例中，P區(qū)半導體層12經(jīng)過兩次摻雜擴散，形成輕摻雜P區(qū)半導體層121與重摻雜P區(qū)半導體層122，P區(qū)電極22形成在重摻雜P區(qū)半導體層上122上，有效提高P區(qū)半導體層12的載流子濃度，降低P區(qū)半導體層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性能。其余部分結構與實施例1相同。

實施例3

見圖3所示，在本實施例中，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，在輕摻雜N半導體層111上依次沉積硅絕緣層41、Ni金屬薄層42然后焊接無氧銅片43形成散熱裝置4，提高整流二極管的散熱性能，簡化封裝工藝流程。其余部分結構與實施例1相同。

實施例4

見圖4所示，在本實施例中，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，在輕摻雜N半導體層111上依次沉積硅絕緣層41、Ni金屬薄層42然后焊接無氧銅片43形成散熱裝置4，提高整流二極管的散熱性能，簡化封裝工藝流程。其余部分結構與實施例2相同。