提高功率开关电路的工作频率能够更高效的节能、节材以及减小体积和重量等。与之相适应,电路所用功率开关半导体器件的开关速度也必须相伴提高。快恢复功率二极管是功率电子技术中应用最多的器件.而用现有的制造技术,在提高二极管开关速度(减小反向恢复时间trr)的同时不能避免与之相伴的二极管其他性能的变差,如反向漏电流Ir变大、软度S变小、正向压降VF变大等。目前国际上解决这一矛盾的对策是将传统技术中用的普遍引入复合中心改为局域引入复合中心,这被称为局域寿命控制。但良好的实现局域寿命控制的技术尚未找到。现有的唯一实现技术是质子或α粒子注入法,它在减小trr的同时能显著提高S,但造成Ir急剧增大。而采用铂掺杂作为复合中心早已证明是可以减小漏电流的。本项目提出一种新的实现技术--利用离子注入缺陷汲取铂形成局域铂掺杂,并进行了系统的仿真和实验研究。首先研究了低剂量质子注入在射程末端形成点缺陷汲取铂的方法,结果证明确实能得到局域铂掺杂,但是难以达到较高的掺杂浓度,trr不够小。为解决这个问题,将低剂量质子注入与电子辐照相结合,制造出了能兼顾trr、S和Ir的性能优于现有技术的高压快恢复二极管。
英文主题词fast recovery diode;local lifetime contol;switching speed;reverse leakage current