作为地壳中储量最大的半导体材料,硅材料具有良好的半导体特性,广泛应用于电子信息等领域。硅分立器件,作为一种半导体器件领域的重要组成部分,在汽车电子、工业自动化与3G通信等方面具有重要的应用意义,并且目前其工艺技术成熟、器件可靠性高、生产成本低。而作为硅分立器件家族中的一员,硅恒流二极管的恒流特性好、价格低、使用简便,可提供稳定的电流输出,是实现各种电子设备的恒流源、稳压源及保护电路的重要器件之一。然而,由于目前的恒流二极管存在起始电压大、恒流区域窄、动态阻抗小等问题,因此其应用范围受到了一定限制。本文基于恒流二极管的应用背景和价值,综述了国内外这一领域的发展现状。根据恒流二极管的工作原理,结合半导体物理和半导体器件物理基础知识,结合器件设计要求,初步设计了器件的结构参数。利用数值模拟方程和器件物理模型,通过数值模拟方法模拟出该器件的I-V特性曲线,与设计要求进行对比并分析原因。然后通过对一些器件结构参数,如沟道掺杂浓度、沟道宽度、沟道长度、栅漏间距等进行优化,改善了初始设计的恒流二极管的恒流特性,恒定电流由5.5×10-6A提高到了6.7×10-6A,击穿电压由35V提高到了54V。为降低PN结边缘的尖峰电场,本文又将场板技术应用于优化后的结构,结果发现恒流二极管的击穿电压由54V提高到60V,提高幅度高达1O%。接着,本文又模拟并分析了加场板结构的电流温度系数、动态阻抗等特性,电流温度系数为-0.26%/℃,动态阻抗为60KΩ。最后,本文给出器件的工艺流程及版图,并简要介绍了器件主要工艺。研究结果表明,恒流二极管特性参数理论计算公式与器件的实际特性较为符合。恒流二极管的各项参数,如起始电压、恒定电流和击穿电压等,需要折中选取。场板结构的应用对恒流二极管的击穿特性有一定的改善作用。应用场板技术后的结构恒流特性较好且恒流值大,恒流区域宽,起始电压小,击穿电压较同类型产品大,适用于高精度、大电流领域应用。