半导体二极管制造类型

这篇博文是对原博文的延续:

一种pn结二极管的制造技术

1.生长结二极管:这种类型的二极管是在水晶拉的过程。在坩埚中，可交替向熔融半导体材料中加入P和n型杂质，形成P- n结当晶体被拉出时显示。切片后，设备面积更大然后被切割成大量(比如数千个)面积更小的半导体二极管。虽然这样的二极管，因为更大的面积，能够处理大电流，但更大的面积也引入更多的电容效应，这是不希望的。这种二极管用于低频。

2.合金型或熔融结二极管:这种二极管是通过首先将P型杂质(铝或其他P型杂质的微小颗粒)放入n型晶体的表面并加热这两种物质，直到两种材料相遇的地方发生液化而形成的。一种合金将导致在冷却时将在合金衬底的边界上产生一个P-N结。类似地，n型杂质可以放置在P型晶体的表面，并对这两种杂质加热，直到发生液化。合金型二极管具有高额定电流和大额定PIV(峰值反向电压)。由于结面积大，结电容也大。

3.扩散结二极管:扩散是高浓度的粒子扩散到周围浓度较低的区域的过程。扩散过程和合金过程的主要区别是扩散过程中没有达到液化。在扩散过程中，加热只是为了增加所涉及的元素的活性。对于这样的二极管的形成，也一样可采用固体或气体扩散过程。固体扩散的过程首先是在N型衬底上形成受体杂质层，然后加热这两层，直到杂质扩散到衬底上形成p型层，如图所示。一个大的pn结被切割成多个部分。金属触点用于连接阳极和阴极引线。

在气体扩散过程中，将N型衬底置于含有受体杂质的气体气氛中加热，以取代受体杂质的成层过程。杂质向衬底扩散，在N型衬底上形成P型层。虽然扩散过程比合金过程需要更多的时间，但它相对便宜，可以非常精确地控制。扩散技术可以在一个半导体材料的小圆盘上同时制造数百个二极管，它最常用于半导体二极管的制造。这种技术也被用于晶体管和集成电路的生产。

4.外延生长或平面扩散二极管。“外延”一词是由拉丁词衍生而来的epi“在”和意义出租车意思是“安排”。为了构造外延生长的二极管，在半导体材料(硅或锗)的重掺杂衬底(基)上生长非常薄的(单晶)高杂质层。这个完整的结构就形成了P区扩散的N区。Si0₂层是热生长在顶部表面，光蚀刻，然后铝接触到P区。衬底底部的金属层形成了铅附着的阴极。这种工艺通常用于IC芯片的制造。

5.点接触二极管。它由一个约12.5平方毫米、0.5毫米厚的n型锗或硅晶圆组成，晶圆的一面通过射频加热焊接到金属底座上，另一面有一个磷青铜或钨弹簧压在上面。通过脉动电流形成过程，在接触点周围形成势垒层。这使得金属丝周围形成了一个p区，由于纯锗是n型的，因此在接触点周围形成了一个半球形状的非常小的P-N结。成形过程无法精确控制。因为小面积的结,点接触二极管可以用来纠正只有很小的电流(m)的。另一方面,点接触二极管的并联电容很贵重的设备操作在超高频率(高达25000 MHz)。