本技術公開了一種半導體器件、電子設備和車輛，其中，半導體器件包括：沿器件縱向設置的陽極金屬層、P區結構和I區結構；所述P區結構包括多個P型重摻雜區，多個所述P型重摻雜區沿器件橫向間隔排布；相鄰兩個所述P型重摻雜區之間形成有陽極N型區；所述陽極N型區與所述陽極金屬層接觸，以在器件關斷時復合或抽取所述I區結構的空穴。本技術的半導體器件可以在關斷時加快消除I區結構產生的空穴，從而縮短器件的反向恢復時間，減少器件關斷損耗。
1、相關技術中，快恢復二極管(frd，fast?recovery?diode)是一種具有良好開關特性、短反向恢復時間的半導體二極管。frd也稱為續流二極管，與絕緣柵雙極型晶體管(igbt，insulation?gate?bipolar?transistor)反并聯在開關電源、pwm脈寬調制器、變頻器等電子電路中使用。
2、對于采用pin結構的快恢復二極管，器件在關斷過程中，即當frd由導通狀態切換到截止狀態時，會在i區產生空穴，為了維持電荷中性，這些空穴需要通過陽極排出，流向外部電路。i區空穴排出的過程增加了器件的反向恢復時間，因而提高了器件整體的關斷損耗。
1、本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本技術的一個目的在于提出一種半導體器件，該器件可以在關斷時加快消除i區結構產生的空穴，從而縮短器件的反向恢復時間，減少器件關斷損耗。
4、為了達到上述目的，本技術第一方面實施例的半導體器件，包括：沿器件縱向設置的陽極金屬層、p區結構和i區結構；所述p區結構包括多個p型重摻雜區，多個所述p型重摻雜區沿器件橫向間隔排布；相鄰兩個所述p型重摻雜區之間形成有陽極n型區；所述陽極n型區與所述陽極金屬層接觸，以在器件關斷時復合或抽取所述i區結構的空穴。
>5、根據本技術實施例的半導體器件，在相鄰兩個p型重摻雜區之間形成有陽極n型區，在器件關斷時，i區產生的空穴向陽極移動，陽極n型區的電子可以與i區結構產生的空穴復合，從而可以快速減少i區結構內的空穴，同時，到達陽極n型區來不及復合的空穴，也可以從陽極金屬層排出，有助于輔助陽極抽取i區結構的空穴，從而可以縮短器件的反向恢復時間，減少關斷損耗。6、在一些實施例中，相鄰兩個所述p型重摻雜區之間還形成有p型輕摻雜區；沿所述器件縱向，所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區的下面，所述p型輕摻雜區與所述陽極n型區和所述i區結構分別接觸。
7、在一些實施例中，所述p型輕摻雜區包圍所述陽極n型區的底面和側面；所述陽極n型區的上表面與所述陽極金屬層接觸；所述p型輕摻雜區的側面與所述p型重摻雜區接觸，所述p型輕摻雜區的下表面與所述i區結構接觸。
8、在一些實施例中，所述陽極金屬層還覆蓋所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區側面的部分和所述p型重摻雜區。
9、在一些實施例中，所述陽極n型區的上表面、所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區側面的部分的上表面和所述p型重摻雜區的上表面均平齊。
10、在一些實施例中，沿所述器件縱向，所述陽極n型區的上表面與所述陽極金屬層接觸，所述陽極n型區的下表面與所述p型輕摻雜區的上表面接觸，所述p型輕摻雜區的下表面與所述i區結構接觸，所述陽極n型區的側面和所述p型輕摻雜區的側面均與所述p型重摻雜區接觸。
11、在一些實施例中，所述陽極n型區沿器件橫向延伸的兩端均長出所述p型輕摻雜區。
12、在一些實施例中，所述陽極金屬層還覆蓋所述p型重摻雜區，所述陽極n型區的上表面與所述p型重摻雜區的上表面平齊。
13、在一些實施例中，所述p型重摻雜區沿所述器件縱向的深度大于所述陽極n型區和所述p型輕摻雜區沿所述器件縱向的總深度。
14、在一些實施例中，所述陽極n型區的上表面與所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區側面的部分的上表面平齊；所述陽極n型區的上表面和所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區側面的部分的上表面均朝向所述陽極金屬層凸出于所述p型重摻雜區的上表面，所述p型輕摻雜區的側面的一部分與所述陽極金屬層接觸。
15、在一些實施例中，所述陽極金屬層上面對應所述p型重摻雜區的位置形成有凹槽。
16、在一些實施例中，所述i區結構包括n型輕摻雜層，所述n型輕摻雜層的上表面與所述p型重摻雜區的下表面、所述p型輕摻雜區的下表面均接觸。
17、在一些實施例中，所述半導體器件還包括：n型重摻雜層，所述n型重摻雜層沿所述器件縱向位于所述n型輕摻雜層的下方。
18、在一些實施例中，所述半導體器件還包括：n型緩沖層，所述n型緩沖層位于所述n型重摻雜層與所述n型輕摻雜層之間。
19、在一些實施例中，所述半導體器件還包括：陰極金屬層，所述陰極金屬層沿所述器件縱向覆蓋于所述n型重摻雜層。
20、為了達到上述目的，本技術第二方面實施例的電子設備，包括上面實施例所述的半導體器件。
21、根據本技術實施例的電子設備，通過采用上面實施例所述的半導體器件，可以在關斷時加快消除i區結構產生的空穴，從而縮短器件的反向恢復時間，減少器件關斷損耗。
22、在一些實施例中，所述電子設備還包括絕緣柵雙極性晶體管，所述絕緣柵雙極性晶體管與所述半導體器件反向并聯連接。
23、為了達到上述目的，本技術第三方面實施例的車輛，包括上面實施例所述的電子設備。
24、根據本技術實施例的車輛，可以在關斷時加快消除i區結構產生的空穴，從而縮短器件的反向恢復時間，減少器件關斷損耗，提高車輛的整體性能。
25、本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。
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【技術保護點】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極金屬層還覆蓋所述P型輕摻雜區位于所述陽極N型區側面的部分和所述P型重摻雜區。
5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極N型區沿器件橫向延伸的兩端均長出所述P型輕摻雜區。
8.根據權利要求7所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極金屬層還覆蓋所述P型重摻雜區，所述陽極N型區的上表面與所述P型重摻雜區的上表面平齊。
9.根據權利要求5或8所述的半導體器件，其特征在于，所述P型重摻雜區沿所述器件縱向的深度大于所述陽極N型區和所述P型輕摻雜區沿所述器件縱向的總深度。
10.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，
11.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極金屬層上面對應所述P型重摻雜區的位置形成有凹槽。
12.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，
13.根據權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括：
14.根據權利要求13所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括：
15.根據權利要求13所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括：
16.一種電子設備，其特征在于，包括權利要求1-15任一項所述的半導體器件。
17.根據權利要求16所述的電子設備，其特征在于，所述電子設備還包括絕緣柵雙極性晶體管，所述絕緣柵雙極性晶體管與所述半導體器件反向并聯連接。
18.一種車輛，其特征在于，包括權利要求16或17所述的電子設備。
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【技術特征摘要】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極金屬層還覆蓋所述p型輕摻雜區位于所述陽極n型區側面的部分和所述p型重摻雜區。
5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極n型區沿器件橫向延伸的兩端均長出所述p型輕摻雜區。
8.根據權利要求7所述的半導體器件，其特征在于，所述陽極金屬層還覆蓋所述p型重摻雜區，所述陽極n型區的上表面與所述p型重摻雜區的上表面平齊。
9.根據權利要求5或8所述的半導體器件，其特征在于，所述p型重摻雜區沿所述器件縱向的深度大于所述陽極n型區和所述p型輕摻雜區沿所述器件...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周昕，劉冰潔，曹群，滕美玲，
申請(專利權)人：揚州比亞迪半導體有限公司，
類型：新型
國別省市：
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