新型勢壘二極管的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著化石燃料的逐漸枯竭和環(huán)境污染問題的日益凸顯,新能源的開發(fā)已迫在眉睫,作為清潔能源的代表——太陽能,正成為新能源開發(fā)的主要研究方向。研究發(fā)現(xiàn)太陽能光伏陣列中普遍應(yīng)用的保護(hù)二極管是影響太陽能電池發(fā)電效率以及光伏電路穩(wěn)定工作的重要器件。傳統(tǒng)工藝中采用肖特基二極管來作為保護(hù)二極管,但肖特基二極管勢壘較低,存在較大反向漏電流。因此,本文提出了太陽能電池用新型勢壘二極管結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與VDMOS工藝兼容,開啟電壓較低且可調(diào)節(jié),反向漏電流很小,有廣

2、闊的市場應(yīng)用前景。
　　 本文首先對新型勢壘二極管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析,重點分析了開啟電壓與襯底偏置效應(yīng)、襯底摻雜濃度和柵氧化層厚度之間的關(guān)系,分別給出了器件正向壓降隨柵氧化層厚度變化的曲線和隨襯底摻雜濃度變化的曲線；同時,提出了降低器件導(dǎo)通電阻的工藝參數(shù)優(yōu)化方法；器件反向偏置時與截止態(tài)VDMOS相同,具有較小的反向漏電流,在器件終端結(jié)構(gòu)設(shè)計中,提出了分壓環(huán)與槽相結(jié)合的結(jié)構(gòu),與常規(guī)的終端結(jié)構(gòu)相比較減小了芯片尺寸；從理論上,分析了

3、新型勢壘二極管反向恢復(fù)時間短和反向恢復(fù)電流小的特點。
　　 本文然后通過計算機(jī)輔助設(shè)計,使用工藝仿真軟件TSUPREM-4和器件仿真軟件 MEDICI對VDMOS型新型勢壘二極管的正向特性和反向特性進(jìn)行了仿真,分別給出了P-body與N+區(qū)離子注入劑量、能量、推進(jìn)溫度和時間與器件特性之間的關(guān)系曲線。
　　 本文最后對10A75V新型勢壘二極管進(jìn)行了版圖設(shè)計,分別繪制了元胞尺寸為1.4μm和1.8μm的新型勢壘二極管版圖,