本發(fā)明屬于恒流二極管功率器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種正向恒流、反向截止的功率集成電路（IC）。

背景技術(shù)：
恒流二極管功率器件具有在較寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定電流的特性，并具有很高的動(dòng)態(tài)阻抗，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。圖1所示為現(xiàn)有的恒流二極管功率器件的輸出特性曲線示意圖。該恒流二極管在正向電壓偏置的情況下輸出電流基本保持恒定，并在正向電壓大于VB的情況下被擊；該恒流二極管在反向電壓偏置的情況下具有類似于PN結(jié)的正向?qū)ㄌ匦裕鴽](méi)有關(guān)斷特性。因此，現(xiàn)有技術(shù)的恒流二極管具有正向恒流、反向?qū)ǖ奶匦?，因此，工作電壓范圍相?duì)較窄；并且，一般地，該恒流二極管都是3端引腳或者3端引腳以上的IC，因此，外部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并不方便于二端引腳適用的場(chǎng)合應(yīng)用。有鑒于此，有必要提出一種新型的功率IC。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于，提出一種具有正向恒流、反向截止的功率IC。本發(fā)明的又一目的在于，減少功率IC的引腳并提高其工作電壓范圍。為實(shí)現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供一種功率IC（20），其包括：恒流二極管（220），與所述恒流二極管（220）反向串聯(lián)連接的耐壓二極管（210），以及陽(yáng)極引腳和陰極引腳兩個(gè)引腳；其中，所述陽(yáng)極引腳與所述耐壓二極管（210）耦接。按照本發(fā)明一實(shí)施例的功率IC，其中，所述陽(yáng)極引腳從所述耐壓二極管（210）的陽(yáng)極引出，所述陰極引腳從所述恒流二極管的（220）陰極引出。較佳地，所述恒流二極管（220）由耗盡型NMOS晶體管等效形成，所述耗盡型NMOS晶體管的柵極（226）與源極（227）連接在一起形成所述恒流二極管（220）的陰極，從所述耗盡型NMOS晶體管的襯底（221）引出形成所述恒流二極管的陽(yáng)極。較佳地，所述耗盡型NMOS晶體管包括高摻雜N型襯底（221）、在所述高摻雜N型襯底上外延生長(zhǎng)形成的低摻雜N型半導(dǎo)體層（222）、形成在所述低摻雜N型半導(dǎo)體層上的源區(qū)（223）和溝道區(qū)（225）。較佳地，所述高摻雜N型襯底（221）的電阻率小于或等于0.004Ω·cm，所述低摻雜N型半導(dǎo)體層（222）的電阻率范圍為大于或等于1Ω·cm且小于或等于5Ω·cm。較佳地，所述耐壓二極管（210）的反向擊穿電壓大于或等于700V。較佳地，所述功率集成電路（20）的正向擊穿電壓（VB）大于或等于100V，所述功率集成電路（20）的反向擊穿電壓（VBR）的范圍為大于或等于700V。本發(fā)明的技術(shù)效果是，該功率IC具有正向恒流、反向截止的輸出特性，并且，工作電壓寬；同時(shí)，只有兩個(gè)引腳，裝配簡(jiǎn)單、使用方便。附圖說(shuō)明從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明中，將會(huì)使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點(diǎn)更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖1是現(xiàn)有的恒流二極管功率器件的輸出特性曲線示意圖。圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的功率IC的基本模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所示實(shí)施例的功率IC的等效電路示意圖。圖4是圖2所示實(shí)施例的功率IC的器件的截面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4（a）為耐壓二極管的截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4（b）為耗盡型MOS的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖2所示功率IC的輸出特性曲線示意圖。具體實(shí)施方式下面介紹的是本發(fā)明的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其他實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下具體實(shí)施方式以及附圖僅是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說(shuō)明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，夸大了層和區(qū)域的厚度，并且，由于刻蝕引起的圓潤(rùn)等形狀特征未在附圖中示意出。在本文描述中，使用方向性術(shù)語(yǔ)（例如“上”、“下”、“底面”和“底部”等）以及類似術(shù)語(yǔ)來(lái)描述的各種結(jié)構(gòu)實(shí)施例表示附圖中示出的方向或者能被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的方向。這些方向性術(shù)語(yǔ)用于相對(duì)的描述和澄清，而不是要將任何實(shí)施例的定向限定到具體的方向或定向。圖2所示為按照本發(fā)明一實(shí)施例的功率IC的基本模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為圖2所示實(shí)施例的功率IC的等效電路示意圖。圖4所示為圖2所示實(shí)施例的功率IC的器件的截面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4（a）為耐壓二極管的截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4（b）為耗盡型MOS的截面結(jié)構(gòu)示意圖（垂直于溝道方向的源端的截面）。以下結(jié)合圖2至圖4對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的功率IC20進(jìn)行說(shuō)明。功率IC20包括功率模塊200、陽(yáng)極引腳和陰極引腳，其分別連接功率模塊200的陽(yáng)極和陰極。功率模塊200中，是由恒流二極管220和耐壓二極管210集成地封裝形成，在該實(shí)施例中，耐壓二極管210與恒流二極管220串聯(lián)地連接，其中，耐壓二極管210的陽(yáng)極引出形成功率IC20的陽(yáng)極引腳，恒流二極管220的陰極引出形成功率IC的陰極引腳。參閱圖3和圖4，恒流二極管220由耗盡型ＮＭＯＳ晶體管等效形成（虛線示意），耗盡型ＮＭＯＳ晶體管包括N＋摻雜的襯底221、半導(dǎo)體外延層222、外延層222之上形成的源區(qū)223和溝道區(qū)225；具體地，襯底221的電阻率小于0.004Ω·cm，例如為0.003Ω·cm，其具體可以為晶向?yàn)椤矗保埃啊档墓杵?；半?dǎo)體外延層222的電阻率低于襯底221的電阻率，其范圍為1Ω·cm至5Ω·cm，例如為3Ω·cm，其也即形成了N-半導(dǎo)體摻雜層222；源區(qū)223在N-半導(dǎo)體摻雜層222上構(gòu)圖摻雜形成P+阱來(lái)形成，溝道區(qū)225在N-半導(dǎo)體摻雜層222上構(gòu)圖摻雜形成N-阱來(lái)形成。在源區(qū)223上引出源極227，耗盡型ＮＭＯＳ晶體管的源極227和柵極226同時(shí)電連接在一起等效形成恒流二極管220的陰極。同時(shí)，從耗盡型ＮＭＯＳ晶體管的高摻雜襯底221上引出形成恒流二極管220的陽(yáng)極。在陽(yáng)極偏置的正向電壓增加的情況下，恒流二極管220增加時(shí)，耗盡型ＮＭＯＳ晶體管輸出電流恒定。耐壓二極管210包括P型陽(yáng)極區(qū)212和N型陰極區(qū)211，P型陽(yáng)極區(qū)212相對(duì)摻雜濃度高，其可以在用于形成N型陰極區(qū)211的N-襯底上重?fù)诫s形成，從P型陽(yáng)極區(qū)212上形成二極管210的陽(yáng)極213，二極管210的陰極從N型陰極區(qū)211引出。圖4所示的耐壓二極管210和耗盡型NMOS晶體管（220）之間的連接方式參考圖3所示，在二者串聯(lián)連接時(shí)，耐壓二極管210的陰極直接連接耗盡型NMOS晶體管（220）的陽(yáng)極；此時(shí)，功率集成電路20的陽(yáng)極引腳直接從耐壓二極管210的陽(yáng)極引出。在其他實(shí)施例中，耐壓二極管210也可以在耗盡型NMOS晶體管（220）的陰極端串聯(lián)地連接，也即，其等效的恒流二極管的陰極串聯(lián)地連接耐壓二極管210的陽(yáng)極；此時(shí)，功率集成電路20的陰極引腳直接從耐壓二極管210的陰極引出。耐壓二極管210和耗盡型NMOS晶體管（220）之間可以通過(guò)以上所述連接形式封裝形成，從而，形成功率IC20。圖5所示為圖2所示功率IC的輸出特性曲線示意圖。參閱圖5，耐壓二極管210與恒流二極管（220）串聯(lián)時(shí)，能導(dǎo)致功率IC的正向輸出特性恒流輸出，反向?yàn)榻刂馆敵?。在正向電壓等于VK時(shí)，電流達(dá)到恒定輸出電流IP的0.8倍；在正向電壓等于正向擊穿電壓VB時(shí)，電流快速上升，發(fā)生正向擊穿。在反向電壓小于反向擊穿電壓VBR時(shí)，電流基本為0，表現(xiàn)為反向截止；達(dá)到VBR時(shí)，發(fā)生反向擊穿。因此，該功率IC20具有正向恒流、反向截止的特性。在恒流二極管220采用如圖4（b）所述結(jié)構(gòu)時(shí)，其在外延層的N-半導(dǎo)體摻雜層222上形成，恒流二極管220的正向擊穿電壓VB相對(duì)提高，其范圍為100V-150V，例如130V；另外，功率IC20的反向擊穿電壓VBR范圍為700V-900V，例如，其可高達(dá)800V。因此，該功率IC的工作電壓寬，并且，可以僅設(shè)置兩個(gè)引腳（陽(yáng)極引腳和陰極引腳），裝配簡(jiǎn)單，使用方便。以上例子主要說(shuō)明了本發(fā)明的功率IC。盡管只對(duì)其中一些本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。