本实用新型属于半导体二极管领域，具体涉及一种高门槛高管压降大功率二极管。
背景技术：
电力二极管自20世纪50年代初就获得应用，当时也被称为半导体整流器。虽然是不可控器件，但其结构和原理简单，工作可靠，所直到现在电力二极管仍然大量的应用与许多电器设备当中，具有不可替代的地位。电力二极管的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的，都是以半导体pn结为基础的。电力二极管实际上是由一个面积较大的pn结和两端引线以及封装组成的。n型半导体和p型半导体结合后构成pn结。由于n区和p区交界处电子和空穴的浓度差别，造成了各区的多数载流子（多子）向另外一区移动的扩散运动，到对方区域内成为少数载流子（少子），从而在界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动的杂质离子。这些不能移动的正、负电荷称为空间电荷。空间电荷建立的电场称为内电场或者自建电场，其方向是阻止扩散运动的，另一方面有吸引对方区内的少子（对本区而言为多子）向本区运动，这就是漂移运动。扩散运动和漂移运动既相互联系优势一对矛盾，最终达到动态平衡，正、负空间电荷量达到稳定值，形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区，按照所强调的角度不同也被称为耗尽层、阻挡层或势垒层区。当pn结外加正向电压（正向偏置），即外加电压的正端接p区、负端接n区时，外加电场与pn结自建电场方向相反，使得多子的扩散运动大于少子的漂移运动，形成扩散电流，在内部造成空间电荷区变窄，二在外电路上形成自p区流入而从n区流出的电流，当外加电压升高时，自建电场将进一步被消弱，扩散电流进一步增加，pn结正向导通。当pn结外加反向电压时（反向偏置），外加电场与pn结自建电场方向相同，使得少子的漂移运动大于多子的扩散运动，形成漂移电流，在内部造成空间电荷区变宽，而在外电路上形成自n区流入二从p区流出的电流。但是少子的浓度很小，在温度一定时漂移电流的数值趋于恒定，被称为反向饱和电流，一般仅为微安数量级，因此反向偏置的pn结表现为高阻态，几乎没有电流流过，即反向截止状态。
电力二极管由于通过电流较大，工作功率高，工作时会产生大量的热量，影响二极管的正常工作和寿命，常用电力二极管一般采用加装外部装置（如风扇、流体）散热，与ic工艺不兼容，集成度低，不利于降低成本。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种与ic工艺兼容、无运动部件、无磨损、结构紧凑集成度高的高门槛高管压降大功率二极管。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种高门槛高管压降大功率二极管，包括二极管芯片，二极管芯片下方设有第一隔离层，第一隔离层下方设有多组半导体pn结，半导体pn结包括一个n型半导体和一个p型半导体；n型半导体上端通过上导电层与同组p型半导体连接，下端通过下导电层与相邻半导体pn结的p型半导体连接；半导体pn结下方设有第二隔离层；第二隔离层下方设有热沉；左端半导体pn结中n型半导体的下端通过下导电层连接正散热引脚；右端半导体pn结中p型半导体的下端通过下导电层连接负散热引脚。二极管芯片1包括多个pn结，pn结同相串联。
进一步的，热沉包括若干散热柱，散热柱侧面设有散热翅片。
进一步的，二极管还包括封装外壳，封装外壳设有供芯片引脚、正散热引脚、负散热引脚通过的引脚孔，封装外壳部设有用于扩大散热面积的凸起。
进一步的，第一隔离层和第二隔离层材料为氮化硅。
进一步的，上导电层和下导电层材料为铜。
本二极管在工作时，通过散热引脚输入直流信号源，正散热引脚连接信号源正极，负散热引脚连接信号源负极，使p型半导体和n型半导体之间形成电势差，上导电层的电流流向为n型半导体流入p型半导体，电子反抗电场力做功，其能量来来源与结合部晶体点阵，使上导电层的温度下降，进而通过第一隔离层吸收二极管芯片工作时产生的热量。在下导电层位置，电流流向为p型半导体流入p型半导体，电场力做功使电子能量增加，同时电子与晶体点阵碰撞形成内能的能量，使得下结合部位的温度升高，并释放热量，热量通过第二隔离层传递至热沉，通过热沉向周围环境散热。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：利用热电效应吸收二极管工作时的热量，使二极管保证正常工作，延长二极管工作寿命，与二极管生产的ic工艺兼容，制冷密度大，无运动部件散热造成的部件磨损，而且结构紧凑，有效提高集成度，并集成了热沉增加了与外界环境的热交换。
附图说明
图1是本实用新型示意图。
图2是本实用新型应用示意图。
图3是现有技术电路原理图。
图4是现有散热技术电路原理图。
图5是本实用新型应用电路原理图。
图中，1为二极管芯片，2为第一隔离层，3为n型半导体，4为上导电层，5为p型半导体，6为正散热引脚，7为负散热引脚，8为热沉，9为散热柱，10为散热翅片，11为芯片引脚，12为封装外壳，13为第二隔离层，14为下导电层，15为第一二极管，16为第二二极管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种高门槛高管压降大功率二极管，包括二极管芯片1，二极管芯片1下方设有第一隔离层2，第一隔离层2下方设有三组半导体pn结，半导体pn结包括一个n型半导体3和一个p型半导体5；n型半导体3上端通过上导电层4与同组p型半导体5连接，下端通过下导电层14与相邻半导体pn结的p型半导体5连接；半导体pn结下方设有第二隔离层13；第二隔离层13下方设有热沉8；左端半导体pn结中n型半导体3的下端通过下导电层14连接正散热引脚6；右端半导体pn结中p型半导体5的下端通过下导电层14连接负散热引脚7。
热沉8包括八个散热柱9，散热柱9侧面设有散热翅片10。
二极管还包括封装外壳12，封装外壳12设有供芯片引脚11、正散热引脚6、负散热引脚7通过的引脚孔。封装外壳12顶部设有凸起。第一隔离层2和第二隔离层13材料为氮化硅。
上导电层4和下导电层14材料为铜。
本二极管在工作时，通过散热引脚输入直流信号源，正散热引脚6连接信号源正极，负散热引脚7连接信号源负极，使p型半导体5和n型半导体3之间形成电势差，上导电层4的电流流向为n型半导体3流入p型半导体5，电子反抗电场力做功，其能量来来源与结合部晶体点阵，使上导电层4的温度下降，进而通过第一隔离层2吸收二极管芯片1工作时产生的热量。在下导电层14位置，电流流向为p型半导体5流入p型半导体3，电场力做功使电子能量增加，同时电子与晶体点阵碰撞形成内能的能量，使得下结合部位的温度升高，并释放热量，热量通过第二隔离层14传递至热沉8，通过热沉8向周围环境散热。
本新型还能进一步采用多级散热，在第二导电层下方设置新的隔离层，隔离层下方同样设置多组半导体pn结，采用同样的结构和供能方式进行散热，使二极管工作时的热量至上而下进行传输，下级散热隔离层面积大于上级散热隔离层面积方便增加与环境的热交换，下级散热部件的散热引脚可以与上级散热部件的散热引脚串联减少半导体集成布线。
现有技术如图3和图4所示，采用多个二极管串联，器件占用的空间较大，散热困难；器件故障时需逐个排查，不利于检修；需采用多组散热器与风扇，设备笨重，不利于运输且成本较高。本新型实际应用如图2和图5所示，一般采用两个二极管串联，第一二极管15和第二二极管16串联，其热沉8下方散热柱9横向延伸至封装侧面，散热柱9上设有散热翅片10，此结构可以扩大散热翅片10的面积，通过散热柱9将工作热量横向传递，进而通过散热翅片10将温度导向周围环境，进一步增加散热效果。
1.一种高门槛高管压降大功率二极管，包括二极管芯片（1），其特征在于，所述二极管芯片（1）下方设有第一隔离层（2），第一隔离层（2）下方设有多组半导体pn结，所述半导体pn结包括一个n型半导体（3）和一个p型半导体（5）；n型半导体（3）上端通过上导电层（4）与同组p型半导体（5）连接，下端通过下导电层（14）与相邻半导体pn结的p型半导体（5）连接；下导电层（14）下设有第二隔离层（13）；第二隔离层（13）下方设有热沉（8）；左端半导体pn结中n型半导体（3）的下端通过下导电层（14）连接正散热引脚（6）；右端半导体pn结中p型半导体（5）的下端通过下导电层（14）连接负散热引脚（7）。
2.根据权利要求1所述的一种高门槛高管压降大功率二极管，其特征在于，所述热沉（8）包括若干散热柱（9），散热柱（9）侧面设有散热翅片（10）。
3.根据权利要求1或权利要求2任一所述的一种高门槛高管压降大功率二极管，其特征在于，所述二极管还包括封装外壳（12），封装外壳（12）设有供芯片引脚（11）、正散热引脚（6）、负散热引脚（7）通过的引脚孔，封装外壳（12）顶部设有凸起。
4.根据权利要求1所述的一种高门槛高管压降大功率二极管，其特征在于，所述第一隔离层（2）和第二隔离层（13）材料为氮化硅。
5.根据权利要求1所述的一种高门槛高管压降大功率二极管，其特征在于，所述上导电层（4）和下导电层（14）材料为铜。
技术总结