一種穩壓二極體及測量裝置的製作方法
2023-12-06 16:48:11
本發明涉及穩壓二極體領域，尤其是一種穩壓二極體及測量裝置。
背景技術：
穩壓二極體，利用pn結反向擊穿狀態，其電流可在很大範圍內變化而電壓基本不變的現象，製成的起穩壓作用的二極體。穩壓二極體是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。在這臨界擊穿點上，反向電阻降低到一個很小的數值，在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恆定，穩壓二極體是根據擊穿電壓來分檔的，因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極體可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。
現有的穩壓二極體的反向擊穿電壓小，容易被擊穿，反向擊穿發生在表面，受矽表面的影響，抗燒毀能力比較差，同時穩壓二極體的晶片製作工藝複雜，成本高。對於未知穩壓值的二極體，需要一個簡單實用的測量裝置。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種具有保護環，有很好的抗擊穿能力，不易燒毀，同時製備方法簡單實用的穩壓二極體和測量裝置。
本發明採用的技術方案如下：
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，包括電源、變壓器、電源指示電路和橋式整流電路和檢測電路；所述電源與變壓器初級線圈L1之間串聯有開關K1和熔斷器FU；所述變壓器有兩個次級線圈，一個次級線圈L2串聯電源指示電路，另一個次級線圈L3串聯橋式整流電路，全橋整流電路連接檢測電路。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述電源指示電路包括電阻R2和發光二極體D1，所述電阻為500歐姆；發光二極體可用於檢測電源是否通電，指示電源的開關情況。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述檢測電路包括電容C1、限流電阻R3、限流電阻R4、單刀雙擲開關K2和穩壓管插座；所述單刀雙擲開關K2一端連接電容C1，一端連接穩壓管插座；所述單刀雙擲開關K2的支路上分別串聯限流電阻R3和限流電阻R4。
以上限流電阻和單刀雙擲開關的設置是為了保護檢測穩壓二極體安全，防止電流過大燒毀二極體，其中單刀雙擲開關之路上的限流電阻阻值不同，包括大電阻和小電阻，測試時先用大電阻進行限流，在根據情況選用適合的限流小電阻。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，包括P型襯底，上端設置有N阱層，所述N阱層為凹形結構，兩端凸出部位上為二氧化矽層，所述二氧化矽層下端對應N阱中設置有保護環，所述凹形結構的凹槽內為摻雜擴散區，包括P+、P-、N+和N-。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述N阱層內設置有至少一個凹槽；所述摻雜擴散區分為兩層，下層為P-，上層兩端為P+，中間為N-，相鄰P+和N-之間設置有N+。
以上發明是由P-和N+，以及P-和N-組成的PN結並聯構成，合理設置N-的摻雜濃度，可使P-和N-結成的PN結的反向擊穿電壓比P-和N+結成的PN結的反向擊穿電壓大6-8倍，同時PN結的反向擊穿發生在次表面，不受表面的影響。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述摻雜擴散區和二氧化矽層的表面電鍍有銀層，所述P型襯底的底端電鍍有Ni層。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，還包括穩壓二極體的製備方法，其包括以下幾個步驟：
步驟一：將單晶矽在高溫條件下進行氧化，生長出二氧化矽層；
步驟二：在單晶矽上進行擴散，刻出擴散區，然後進行低溫擴散；
步驟三:在單晶矽上蒸發銀，然後進行刻蝕；
步驟四：用正性光刻膠在片子表面形成電鍍掩膜，電鍍銀電極；
步驟五：將單晶矽的厚度減薄，在背面進行化學鍍Ni。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述穩壓二極體的製備方法中步驟四中的電鍍採用的電鍍液的組成成分為：氯化銀40g/L，亞鐵氫化鉀200g/L,碳酸鉀20 g/L；所述電鍍的溫度為50攝氏度，電流為4mA/cm2,時間為1小時。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述穩壓二極體的製備方法中步驟四中，光刻膠後用HF腐蝕去掉銀電極以外的Ti層。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：與現有穩壓二極體相比，本發明的穩壓二極體的穩壓陷區中的空穴濃度和電子濃度比較高，同時可以進行擴展，具有很好的抗擊穿能力，並且本發明中的製備方法簡單實用，成本低。
附圖說明
本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中：
圖1是本發明穩壓二極體的結構示意圖；
圖中標記：1為P型襯底，2為N阱層，3為二氧化矽層，4為保護環，5為N-，6為P-，7為P+，8為N+，9為銀層，10為Ti層。
圖2是本發明穩壓二極體測量裝置的結構示意圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書（包括任何附加權利要求、摘要）中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。
如圖1 ，本發明一種穩壓二極體的測量裝置，包括電源、變壓器、電源指示電路和橋式整流電路和檢測電路；所述電源與變壓器初級線圈L1之間串聯有開關K1和熔斷器FU；所述變壓器有兩個次級線圈，一個次級線圈L2串聯電源指示電路，另一個次級線圈L3串聯橋式整流電路，全橋整流電路連接檢測電路。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述電源指示電路包括電阻R2和發光二極體D1，所述電阻為500歐姆；發光二極體可用於檢測電源是否通電，指示電源的開關情況。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述檢測電路包括電容C1、限流電阻R3、限流電阻R4、單刀雙擲開關K2和穩壓管插座；所述單刀雙擲開關K2一端連接電容C1，一端連接穩壓管插座；所述單刀雙擲開關K2的支路上分別串聯限流電阻R3和限流電阻R4。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，包括P型襯底，上端設置有N阱層，所述N阱層為凹形結構，兩端凸出部位上為二氧化矽層，所述二氧化矽層下端對應N阱中設置有保護環，所述凹形結構的凹槽內為摻雜擴散區，包括P+、P-、N+和N-。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述N阱層內設置有至少一個凹槽；所述摻雜擴散區分為兩層，下層為P-，上層兩端為P+，中間為N-，相鄰P+和N-之間設置有N+。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述摻雜擴散區和二氧化矽層的表面電鍍有銀層，所述P型襯底的底端電鍍有Ni層。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，還包括穩壓二極體的製備方法，其包括以下幾個步驟：
步驟一：將單晶矽在高溫條件下進行氧化，生長出二氧化矽層；
步驟二：在單晶矽上進行擴散，刻出擴散區，然後進行低溫擴散；
步驟三:在單晶矽上蒸發銀，然後進行刻蝕；
步驟四：用正性光刻膠在片子表面形成電鍍掩膜，電鍍銀電極；
步驟五：將單晶矽的厚度減薄，在背面進行化學鍍Ni。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述穩壓二極體的製備方法中步驟四中的電鍍採用的電鍍液的組成成分為：氯化銀40g/L，亞鐵氫化鉀200g/L,碳酸鉀20 g/L；所述電鍍的溫度為50攝氏度，電流為4mA/cm2,時間為1小時。
本發明一種穩壓二極體的測量裝置，所述穩壓二極體的製備方法中步驟四中，光刻膠後用HF腐蝕去掉銀電極以外的Ti層。
本發明並不局限於前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。