一种恒流源器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可直接应用于交流电源及直流电源的具有过流过压保护功能的恒流源器件。本实用新型专利技术包括硅衬底（１），形成于硅衬底（１）正面的氧化层（６），位于氧化层（６）正面的漏极金属（２）、源极金属（３）、栅极金属（４），植入到硅衬底（１）中的Ｐ＋保护环（５０）、Ｎ＋漏区（５２）、Ｎ＋源区（５３），位于Ｎ＋源区（５３）内的Ｐ＋衬底区（５１），连接Ｎ＋漏区（５２）与Ｎ＋源区（５３）之间的Ｎ－通道区（５４），漏极金属（２）、源极金属（３）分别与Ｎ＋漏区（５２）、Ｎ＋源区（５３）、Ｐ＋衬底区（５１）相连接，源极金属（３）、栅极金属（４）通过连接金属（７）相电连接。本实用新型专利技术可广泛应用于电子器件领域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种恒流源器件。
技术介绍
MOSFET是英文metal-oxide-semiconductor field effecttransistor的縮写，意即金属氧化物半导体场效应晶体管，其原理是所有现代集成电 路芯片的基础。 一个耗尽型MOSFET器件由三个基本部分构成源极(S)、 栅极(G)和漏极(D)。 一个N-通道耗尽型MOS场效应管在源极及漏极之 间接近栅极表面，有一个与源漏同极性的浅层掺杂层将源极与漏极相连接。 当栅极与源极电压为正时，其饱和导通电流也随电压增高而增大，此点与增 强型MOS场效应管相同。但是当栅极与源极同电位时，当漏极施以正压时， 耗尽管先是经过电流急速上升的线性区，然后就进入恒流导通的饱和区，此 时的漏极电压被称作饱和电压，漏极导通电流之大小与浅层惨杂层的浓度与 深度有关， 一般浓度与深度越大则电流越大。当栅极与源极之间施以负电压， 则通道可以被截止，导通电流为零，此时的栅极电压被定义为开启电压，但 是如果通道浓度太浓、深度太深，则栅极将无法截断通道电流。耗尽型MOS 管由于在栅极与源极电压为零时，漏源极电流已呈恒流导通，这点导致其不 如增强型MOS管在逻辑应用上方便，所以迄未被工业界单独做成器件来使 用。由于耗尽型MOS管在栅极电压为零时已导通的特性及其在漏极电压增加 时电流基本在饱和区直到漏极雪崩击穿，故先天注定可作为一个恒流源。如 将耗尽管的工作电压范围即漏极雪崩电压能予以提高至50伏以上，则耗尽型 MOS管可被广泛应用，作为直接与经整流滤波后交流电源相连接的直流负载 的有过压保护的恒流源；如果耗尽管漏极雪崩电压在15伏以内，则耗尽管仍可作为直流电源的低压恒流源如作为LED矿灯的恒流源之用。在实际应用中，很多负载虽然功耗不大，但却要求所提供的电源必须电 流、电压在一定范围内保持相对稳定，同时要求对负载内的部分元件有一定 的保护作用，解决这类负载的供电通常是采用恒流或稳压电源，而且在电源 电路中还需要加入对负载中某些元件在异常情况下的过电流保护电路，这就 使得这类电源元件多、电路复杂、浪费的功率比例大。目前，LED的应用越来越广泛，用于日常室内和户外照明的LED灯具也 正越来越普及。但是目前的LED驱动电路都需要设置稳流电路，这种电路外 围元件多，虽然LED的照度稳定性较好，发光亮度变化小，但是其周边外围 电路成本过高，另外，其消耗在外围电路上的功率相对于LED本身消耗的功 率比例较大，常常是损耗功率占全部功率的20% 30%，使LED的节能省耗 的优点并未能完全发挥出来。如果设置一种与LED串联的恒流源器件，则可 解决上述问题，但是，目前还没有一种这样的独立的恒流源器件。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可直 接应用于交流电源及直流电源的具有过流过压保护功能的恒流源器件，所述 恒流源器件应用于LED发光电路中可节省整个电路的功耗。本技术所采用的技术方案是本技术恒流源器件包括P型硅衬 底，形成于所述硅衬底正面的氧化层，位于所述氧化层正面的漏极金属、源 极金属、栅极金属，植入到所述硅衬底中的P+保护环、N+漏区、N+源区， 位于所述N+源区内的P+衬底区，连接所述N+漏区与所述N+源区之间的N-通道区，所述氧化层上有若干个漏极通孔、源极N+通孔、源极P+衬底通孔， 所述漏极金属填充若干个所述漏极通孔并与所述N+漏区相连接，所述源极金 属分别填充若干个源极N+通孔、源极P+衬底通孔并分别与所述N+源区、所述P+衬底区相连接，所述源极金属、所述栅极金属通过连接金属相电连接。所述恒流源器件还包括植入到所述硅衬底中的N+保护环，所述N+保护 环位于所述P+保护环的内侧，所述N+保护环将所述N+漏区包围或将所述 N+漏区与所述N+源区包围。所述漏极金属、所述源极金属、所述栅极金属为铝或铜或硅铝合金。本技术的有益效果是由于本技术恒流源器件包括P型硅衬底，形成于所述硅衬底正面的氧化层，位于所述氧化层正面的漏极金属、源极金属、栅极金属，植入到所述硅衬底中的P+保护环、N+漏区、N+源区，位于 所述N+源区内的P+衬底区，连接所述N+漏区与所述N+源区之间的N-通道 区，所述氧化层上有若干个漏极通孔、源极N+通孔、源极P+衬底通孔，所 述漏极金属填充若干个所述漏极通孔并与所述N+漏区相连接，所述源极金属 分别填充若干个源极N+通孔、源极P+衬底通孔并分别与所述N+源区、所述 P+衬底区相连接，所述源极金属、所述栅极金属通过连接金属相电连接，即 本技术构成一个耗尽型场效应晶体管，在栅极不加电压的情况下也保持 导通状态，作为一个独立的恒流源器件，方便替换现有的外围稳压及稳流电 路，使得电路元件少、电路简单，故本技术的恒流源器件可直接应用于 交流电源及直流电源并且具有过流过压保护功能，将其应用于LED发光电路 中可节省整个电路的功耗；由于本技术所述恒流源器件还包括植入到所述硅衬底中的N+保护 环，所述N+保护环位于所述P+保护环的内侧，所述N+保护环将所述N+漏 区包围或将所述N+漏区与所述N+源区包围，所述N+保护环能够进一步提高 所述恒流源器件的耐压值，故本技术的恒流源器件过压保护性更好。附图说明图1是本技术恒流源器件的正面结构示意图2是图3所示本技术实施例一的恒流源器件的A—A断面结构示意图3是图2所示本技术实施例一的恒流源器件的B—B断面结构示 意图4 图12是本技术实施例一的恒流源器件的制造方法的各个步骤状态的断面结构示意图13是本技术恒流源器件的一个应用电路的示意图14是本技术恒流源器件的另一个应用电路的示意图15是图16所示本技术实施例二的恒流源器件的C一C断面结构示意图16是图15所示本技术实施例二的恒流源器件的D—D断面结构 示意图17是图18所示本技术实施例三的恒流源器件的E—E断面结构 示意图18是图17所示本技术实施例三的恒流源器件的F—F断面结构示 意图。具体实施方式实施例一如图1 图3所示，本实施例的恒流源器件包括P型硅衬底1，形成于所述硅衬底1正面的氧化层6，位于所述氧化层6正面的漏极金属2、源极金属 3、栅极金属4，植入到所述硅衬底1中的P+保护环50、 N+漏区52、 N+源区 53，位于所述N+源区53内的P+衬底区51 ，连接所述N+漏区52与所述N+ 源区53之间的N-通道区54，所述氧化层6上有若干个漏极通孔82、源极 N+通孔83、源极P+衬底通孔81，所述漏极金属2填充若干个所述漏极通孔 82并与所述N+漏区52相连接，所述源极金属3分别填充若干个源极N+通孔83、源极P+衬底通孔81并分别与所述N+源区53、所述P+衬底区51相连接，所述源极金属3、所述栅极金属4通过连接金属7相电连接。所述漏极金属2、所述源极金属3、所述栅极金属4为铝，当然也可以采用铜或硅铝会全 口並°本技术构成一个耗尽型场效应晶体管，在栅极不加电压的情况下也 保持导通状态，作为一个独立的恒流源器件，方便替换现有的外围稳压及稳 流电路。当然，所述硅衬底1也可以为N型，此时除了保护环50极性保持不变 仍为P+保护环外，其余带有极性的特征均相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒流源器件，包括Ｐ型硅衬底（１），形成于所述硅衬底（１）正面的氧化层（６），位于所述氧化层（６）正面的漏极金属（２）、源极金属（３）、栅极金属（４），其特征在于：所述恒流源器件还包括植入到所述硅衬底（１）中的Ｐ＋保护环（５０）、Ｎ＋漏区（５２）、Ｎ＋源区（５３），位于所述Ｎ＋源区（５３）内的Ｐ＋衬底区（５１），连接所述Ｎ＋漏区（５２）与所述Ｎ＋源区（５３）之间的Ｎ－通道区（５４），所述氧化层（６）上有若干个漏极通孔（８２）、源极Ｎ＋通孔（８３）、源极Ｐ＋衬底通孔（８１），所述漏极金属（２）填充若干个所述漏极通孔（８２）并与所述Ｎ＋漏区（５２）相连接，所述源极金属（３）分别填充若干个源极Ｎ＋通孔（８３）、源极Ｐ＋衬底通孔（８１）并分别与所述Ｎ＋源区（５３）、所述Ｐ＋衬底区（５１）相连接，所述源极金属（３）、所述栅极金属（４）通过连接金属（７）相电连接。

【技术特征摘要】
1、一种恒流源器件，包括P型硅衬底(1)，形成于所述硅衬底(1)正面的氧化层(6)，位于所述氧化层(6)正面的漏极金属(2)、源极金属(3)、栅极金属(4)，其特征在于所述恒流源器件还包括植入到所述硅衬底(1)中的P+保护环(50)、N+漏区(52)、N+源区(53)，位于所述N+源区(53)内的P+衬底区(51)，连接所述N+漏区(52)与所述N+源区(53)之间的N-通道区(54)，所述氧化层(6)上有若干个漏极通孔(82)、源极N+通孔(83)、源极P+衬底通孔(81)，所述漏极金属(2)填充若干个所述漏极通孔(82)并与所述N+漏区(52)相连接，所述源极金属(3)分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴纬国，
申请(专利权)人：广州南科集成电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]