具有深阱结构的可编程半导体抗浪涌保护器件

摘要

一种具有深阱结构的可编程半导体抗浪涌保护器件，由一个、两个或四个保护单元组成，每个保护单元均由一个PN结二极管、一个PNPN型晶闸管和一个NPN型三极管连接构成，其特征在于：在N型半导体衬底基片正面的二极管区从自上而下构成杂质浓度按P+、P、N、N+梯度次序变化的PN结；在PN结交界面上设有一组P型杂质的深阱，使PN结形成凹凸型交界面。本发明可应用于程控交换机上对用户线接口电路(SLIC)板实现保护，以上改进可进一步提高器件整体承受雷击浪涌的能力和能量的泄放能力，经雷击性能测试本发明器件能达到3000V～3500V水平。

主权项

一种具有深阱结构的可编程半导体抗浪涌保护器件，由一个、两个或四个保护单元组成，每个保护单元均由一个PN结二极管、一个PNPN型晶闸管和一个NPN型三极管组成，其中，二极管的阳极与晶闸管的阴极相连并共同作为保护单元的K端口，二极管的阴极与晶闸管的阳极以及三极管的集电极相连并共同作为保护单元的A端口，三极管的发射极与晶闸管的控制极相连，三极管的基极作为保护单元的G端口；其特征在于：以一块N型半导体衬底作为基片(9)，在俯视平面上，每个保护单元对应一个半导体有源区域，每个半导体有源区域由一个二极管区(10)、一个晶闸管区(11)和一个三极管区(12)组成；在横截面上，所述基片(9)正面的二极管区(10)从上向下依次设有P+扩散层(13)和P扩散层(14)，基片(9)反面的二极管区(10)从下向上设有N+注入层(15)，所述二极管区(10)的P扩散层(14)与N+注入层(15)之间为基片(9)自身的N型轻掺杂层(16)，以此在二极管区(10)自上而下构成杂质浓度按P+、P、N、N+梯度次序变化的PN结；在P扩散层(14)与N型轻掺杂层(16)相连的交界面上设有一组深阱(17)，这组深阱(17)在交界面上间隔分布，其中，每个深阱(17)由所述N型轻掺杂层(16)顶部向下挖孔或开沟后，在孔内或沟内淀积P杂质或P‑杂质材料形成，孔内或沟内淀积的P杂质或P‑杂质材料的顶部与P扩散层(14)底部相连，以此在PN结中形成凹凸型交界面。