JPS624368A - サイリスタ - Google Patents
サイリスタInfo
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- JPS624368A JPS624368A JP61149325A JP14932586A JPS624368A JP S624368 A JPS624368 A JP S624368A JP 61149325 A JP61149325 A JP 61149325A JP 14932586 A JP14932586 A JP 14932586A JP S624368 A JPS624368 A JP S624368A
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- thyristor
- electrode
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D12/00—Bipolar devices controlled by the field effect, e.g. insulated-gate bipolar transistors [IGBT]
- H10D12/211—Gated diodes
- H10D12/212—Gated diodes having PN junction gates, e.g. field controlled diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D18/00—Thyristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/192—Base regions of thyristors
- H10D62/199—Anode base regions of thyristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/101—Integrated devices comprising main components and built-in components, e.g. IGBT having built-in freewheel diode
- H10D84/131—Thyristors having built-in components
- H10D84/138—Thyristors having built-in components the built-in components being FETs
Landscapes
- Thyristors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特定のドーピング濃度をもって第1導電型
にドープされた中間領域を含む半導体物体、いずれも第
2導電型の陰極側ベース領域と・陰極側エミッタ領域、
ならびに少くとも一つの陰極電極と陽極電極を備えるサ
イリスタに関するものである。
にドープされた中間領域を含む半導体物体、いずれも第
2導電型の陰極側ベース領域と・陰極側エミッタ領域、
ならびに少くとも一つの陰極電極と陽極電極を備えるサ
イリスタに関するものである。
この櫨のサイリスタは広く知られているもので、その主
要な特性量は順方向と逆方向におけるブロッキング電圧
の最高値である。ブロッキング電圧の値は王として中間
領域のドーピングと厚さに関係するが、中間領域の厚さ
は完全に利用し尽くすことは不可能である。空間電荷領
域が逆方向に電圧印加されたpn接合から出て対向する
pn接合、即ち陽極側エミッタ領域と中間領域間又は陰
極側ベース領域と中間領域間のpn接合に近づくと逆方
向電流の上昇が認められる。この上昇は順方向にバイア
スされたpn接合の付近で作られたキャリア対がサイリ
スタのpnp トランジスタ又はnpn)ランジスメに
対して制御電流として作用することに基(ものである。
要な特性量は順方向と逆方向におけるブロッキング電圧
の最高値である。ブロッキング電圧の値は王として中間
領域のドーピングと厚さに関係するが、中間領域の厚さ
は完全に利用し尽くすことは不可能である。空間電荷領
域が逆方向に電圧印加されたpn接合から出て対向する
pn接合、即ち陽極側エミッタ領域と中間領域間又は陰
極側ベース領域と中間領域間のpn接合に近づくと逆方
向電流の上昇が認められる。この上昇は順方向にバイア
スされたpn接合の付近で作られたキャリア対がサイリ
スタのpnp トランジスタ又はnpn)ランジスメに
対して制御電流として作用することに基(ものである。
第9図にサイリスタの半導体物体を図式的に示す。この
物体は中間領域1.陽極側エミッタ領域2、陰極側ベー
ス領域3訃よび陰fi1111エミッタ領域4から構成
される。トリガ方向のグロ午ング電圧がサイリスタに加
えられると、斜線を引いた空間電荷領域が領域1と3の
間のpn接合から領域1と2の間のpn接合に向って拡
がる。この場合領域1と2の間のpn接合は領域3.
1. 2から成るpnp)ランジスタに対してエミッタ
とじて作用する。亀キャリアは領域1から領域2に移動
し、正キャリアは領域2から領域1に移動する。
物体は中間領域1.陽極側エミッタ領域2、陰極側ベー
ス領域3訃よび陰fi1111エミッタ領域4から構成
される。トリガ方向のグロ午ング電圧がサイリスタに加
えられると、斜線を引いた空間電荷領域が領域1と3の
間のpn接合から領域1と2の間のpn接合に向って拡
がる。この場合領域1と2の間のpn接合は領域3.
1. 2から成るpnp)ランジスタに対してエミッタ
とじて作用する。亀キャリアは領域1から領域2に移動
し、正キャリアは領域2から領域1に移動する。
空間電荷領域が領域1,2間のpn接合に近づくにつれ
てトランジスタ効果によって増強されて逆電流が増大す
る。この電流が急上昇し始めるときがブロッキング性能
の限界である。
てトランジスタ効果によって増強されて逆電流が増大す
る。この電流が急上昇し始めるときがブロッキング性能
の限界である。
別の方向即ちブロック方向にブロッキング電圧がm見ら
れるときは領域1.2間のpn接合が逆方向にバイアス
される。この場合領域1と3の間のpn接合は順方向に
バイアスされ、パンチスルー・ブレークダウンを避ける
ためには空間電荷領域をこのpn接合から特定の間隔だ
け離しておかなければならない。
れるときは領域1.2間のpn接合が逆方向にバイアス
される。この場合領域1と3の間のpn接合は順方向に
バイアスされ、パンチスルー・ブレークダウンを避ける
ためには空間電荷領域をこのpn接合から特定の間隔だ
け離しておかなければならない。
従って中間領域は所望のブレークダウン電圧の達成に必
要な厚さよりも厚くしておく必要がある。
要な厚さよりも厚くしておく必要がある。
しかし中間領域を厚くすると、順方向損失が増大しキャ
リヤ蓄積電荷が上昇する。中ヤリャ蓄積電荷の上昇は解
放時間と逆電流積分値を高める。
リヤ蓄積電荷が上昇する。中ヤリャ蓄積電荷の上昇は解
放時間と逆電流積分値を高める。
この発明の目的は、冒頭に挙げた種類のサイリスタを改
良して中間領域の厚さを定格ブロック電圧値を等しくす
る公知のサイリスタに比べて薄くできるようKすること
である。
良して中間領域の厚さを定格ブロック電圧値を等しくす
る公知のサイリスタに比べて薄くできるようKすること
である。
c問題点を解決するための手段〕
この目的は、特許請求の範囲第1項、第8項および第1
3項に特徴として挙げた構造とすることによって達成さ
れる。
3項に特徴として挙げた構造とすることによって達成さ
れる。
第1図乃至第8図に示した実施例についてこの発明を更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
第1図に示したサイリスタの半導体物体の各部分には#
!9図と同じ符号がつけられている。領域1と2の間又
は1と3の間のpn接合付近には。
!9図と同じ符号がつけられている。領域1と2の間又
は1と3の間のpn接合付近には。
中間領域1に接触する電極7.8が設けられ、それぞれ
電線5又は6に接続される。これらの1を源の極性は空
間電荷領域とそれに対向するpn接合(この場合領域1
と2の間のpn接合)の間で熱発生した電子が吸い出さ
れるように選定さnている、正のキャリヤは領域3を通
って陰極電極に流れる。ブロック方向に電圧が印加され
ている場合電源6は電極8と陰極Kに結ばれ、それによ
って領域1と3の間のpn接合の近くで発生した負キャ
リアは電源6に向って流れる。
電線5又は6に接続される。これらの1を源の極性は空
間電荷領域とそれに対向するpn接合(この場合領域1
と2の間のpn接合)の間で熱発生した電子が吸い出さ
れるように選定さnている、正のキャリヤは領域3を通
って陰極電極に流れる。ブロック方向に電圧が印加され
ている場合電源6は電極8と陰極Kに結ばれ、それによ
って領域1と3の間のpn接合の近くで発生した負キャ
リアは電源6に向って流れる。
第2図に示した実施例の各領域も第1wJOものと同じ
符号がつけられている。ここでは陽極側エミッタ領域2
と陰極側ペース領域3がそれぞれ半導体物体の表面の一
つにプレーナ形に埋込まれている。更に陰極側エミッタ
領域4が陰極側ペース領域3に埋込まれる。領域2.う
には間げき19゜20があ)、これらの間げきを通して
中間領域1が半導体物体の陰極側表面と陽極側表面に達
する。
符号がつけられている。ここでは陽極側エミッタ領域2
と陰極側ペース領域3がそれぞれ半導体物体の表面の一
つにプレーナ形に埋込まれている。更に陰極側エミッタ
領域4が陰極側ペース領域3に埋込まれる。領域2.う
には間げき19゜20があ)、これらの間げきを通して
中間領域1が半導体物体の陰極側表面と陽極側表面に達
する。
間げき19.20には接触区域9.15があり、これら
は中間領域と同じ導電型であるがそれよりも高濃度にド
ープされている。接触区域9.15には接触端8又は7
が接触する。これらは図示のnpnp型実施例の場合電
源の正極に結ばれる。
は中間領域と同じ導電型であるがそれよりも高濃度にド
ープされている。接触区域9.15には接触端8又は7
が接触する。これらは図示のnpnp型実施例の場合電
源の正極に結ばれる。
陰極1工ばツタ領域4には陰極電極10が接触し、陰極
側ベース領域3にはトリガリング電極11が接触する。
側ベース領域3にはトリガリング電極11が接触する。
陽極側エミッタ領域2には陽極電極14が設けられる。
サイリスタに対してトリガ方向に電圧を印加する場合、
斜線を引いた空間電荷領域は領域1と3の間のpn接合
から陽極側に向って拡がる。この場合接触区域15は接
触部7を通して電源の正端子に結ばれる。空間電荷領域
で発生した電子は領域1と2の間のpn接合に平行に接
触区域15に向って流れる。従ってこの電子はエミッタ
領域から正中ヤリャを放出させることは不可能であシ、
領域3,1および2で構成される部分サイリスタには1
ftlJ御電流が与えられない、従って空間電荷領域は
パンチスルー発生の危険を伴なうことなく領域1と2の
間のpn接合近くまで拡げることができる。この拡張部
分は破線18で示されている。
斜線を引いた空間電荷領域は領域1と3の間のpn接合
から陽極側に向って拡がる。この場合接触区域15は接
触部7を通して電源の正端子に結ばれる。空間電荷領域
で発生した電子は領域1と2の間のpn接合に平行に接
触区域15に向って流れる。従ってこの電子はエミッタ
領域から正中ヤリャを放出させることは不可能であシ、
領域3,1および2で構成される部分サイリスタには1
ftlJ御電流が与えられない、従って空間電荷領域は
パンチスルー発生の危険を伴なうことなく領域1と2の
間のpn接合近くまで拡げることができる。この拡張部
分は破線18で示されている。
キャリアが領域1と2の間のpn接合に平行に流れると
そこに電圧降下が生ずる。この電圧降下はpn接合印〃
口電圧として作用するもので、陽極側エミッタ2からの
放出を阻止するためには実際上ctsvを越えることは
許されなか、サイリスタをブロック方向に電圧印加する
場合にも領域1と3の間のpn接合で降下する電位に対
して同じ観点が該当する。従って領域2と5の横寸法は
最高許容逆電流においても臨界電圧α5vを越えないよ
うに選定される。
そこに電圧降下が生ずる。この電圧降下はpn接合印〃
口電圧として作用するもので、陽極側エミッタ2からの
放出を阻止するためには実際上ctsvを越えることは
許されなか、サイリスタをブロック方向に電圧印加する
場合にも領域1と3の間のpn接合で降下する電位に対
して同じ観点が該当する。従って領域2と5の横寸法は
最高許容逆電流においても臨界電圧α5vを越えないよ
うに選定される。
間げき19又は20は第2図に17として示した湾曲部
を空間電荷領域に作る。この湾曲部はブロッキング電圧
を低下させるからできるだけ小さくする必要がある。こ
れは間げき19.20の横寸法を中間領域1の厚さに比
べて小さくすることによって達成される。この外に接触
区域9,15が領域1と2の間父は1と3の間のpn接
合に突き当らないようにすることも有効である。これに
よって低績度にドープされた中間領域1の一部が間げき
19又は20の内部で半導体物体の表面に現われ、低一
度ドープ領域1によるブロッキング作用が表面において
も保持される。
を空間電荷領域に作る。この湾曲部はブロッキング電圧
を低下させるからできるだけ小さくする必要がある。こ
れは間げき19.20の横寸法を中間領域1の厚さに比
べて小さくすることによって達成される。この外に接触
区域9,15が領域1と2の間父は1と3の間のpn接
合に突き当らないようにすることも有効である。これに
よって低績度にドープされた中間領域1の一部が間げき
19又は20の内部で半導体物体の表面に現われ、低一
度ドープ領域1によるブロッキング作用が表面において
も保持される。
領域2と6は第3図において領域3に対して示されてい
るようKj!EK+離された個別の島の形で半導体物体
の表面に埋込むことができる。この場合間げ#19.2
0は島の間の連続した網構造として半導体表面に現われ
る。接触区域9又は15も同様な網構造とするかあるい
は第3図に示すように島区域の間に置かれたストライプ
区域とすることができる。交差個所においての空間電荷
領域の湾曲部がプロツ中ング特性に及ぼす影響をできる
だけ小さくするため、間げき19と20も分離したスト
ライプの形にすることができる。この場合領域3は連続
区域となる。$5図では図を分り島くするため総ての電
極が除かれている。領域2゜3は図に示した正方形の島
代シにストライプ形としてもよい。
るようKj!EK+離された個別の島の形で半導体物体
の表面に埋込むことができる。この場合間げ#19.2
0は島の間の連続した網構造として半導体表面に現われ
る。接触区域9又は15も同様な網構造とするかあるい
は第3図に示すように島区域の間に置かれたストライプ
区域とすることができる。交差個所においての空間電荷
領域の湾曲部がプロツ中ング特性に及ぼす影響をできる
だけ小さくするため、間げき19と20も分離したスト
ライプの形にすることができる。この場合領域3は連続
区域となる。$5図では図を分り島くするため総ての電
極が除かれている。領域2゜3は図に示した正方形の島
代シにストライプ形としてもよい。
第4図は領域3が単一の連続区域を形成する場合を示す
。間隙19はこの区域の内部で半導体表面に現われ、接
触区域9は間げき190内部で島を形成する。陽ffl
側エミッタ領域2に対しても同様な形態を選ぶことがで
きる。
。間隙19はこの区域の内部で半導体表面に現われ、接
触区域9は間げき190内部で島を形成する。陽ffl
側エミッタ領域2に対しても同様な形態を選ぶことがで
きる。
領域2と3に対して島構造を選定すると陰極′1極10
も個々の島に分割される。これらの部分電極は適当な配
線又は金属化構造によって相互に連結される。制御電極
11.電極7.8および陽極電極14についても同様で
ある。
も個々の島に分割される。これらの部分電極は適当な配
線又は金属化構造によって相互に連結される。制御電極
11.電極7.8および陽極電極14についても同様で
ある。
接触区域電圧がOV(および+10V)であるとき各部
分には一例として次の横寸法が選ばれる。
分には一例として次の横寸法が選ばれる。
領域2.1117(および5.0)繭、領域4:[L5
(および(4,5)■、電極10.14:[14(およ
び4.3 ) wm、接触区域Pa 15 : 70
a m、間げき19. 20:100μm 第5図には第2図の構造を変形した実施例を示す。
(および(4,5)■、電極10.14:[14(およ
び4.3 ) wm、接触区域Pa 15 : 70
a m、間げき19. 20:100μm 第5図には第2図の構造を変形した実施例を示す。
第2図との主な差異は接触7.8と接触区域9゜15が
くぼみ21.22内に設けられていることである。この
場合連続した偏平接続電極が使用されるので、籍に陽極
側において接触形成が簡単になる。陰極側では陰極電極
10とゲート電極11が同じ水平面に置かれるため簡単
な接続電極が使用される。°横寸法と間隔に関しては第
2図の実施例と同様である。
くぼみ21.22内に設けられていることである。この
場合連続した偏平接続電極が使用されるので、籍に陽極
側において接触形成が簡単になる。陰極側では陰極電極
10とゲート電極11が同じ水平面に置かれるため簡単
な接続電極が使用される。°横寸法と間隔に関しては第
2図の実施例と同様である。
第6図に8工T (8tatlc−Induction
−ThyrlBtor )と呼ばれている縦形接合電界
効果サイリスタを示す、このデバイスには半導体基体の
陰極1m表面に工はツタ領域4と掘り下げ形のゲート区
域16が設けられ、いずれも中間領域1に対して逆の導
電型を示す、陽極−の構成は第2図の実施例に対応して
いるが、陰極側と同様な構成とすることも可能である。
−ThyrlBtor )と呼ばれている縦形接合電界
効果サイリスタを示す、このデバイスには半導体基体の
陰極1m表面に工はツタ領域4と掘り下げ形のゲート区
域16が設けられ、いずれも中間領域1に対して逆の導
電型を示す、陽極−の構成は第2図の実施例に対応して
いるが、陰極側と同様な構成とすることも可能である。
ゲート電極Gに負電圧が■えられると領域16から始ま
って陽極側に拡がる空間電荷領域が形成される。これに
よってエミッタ領域4が遮断され、サイリスタはブロッ
クされる。
って陽極側に拡がる空間電荷領域が形成される。これに
よってエミッタ領域4が遮断され、サイリスタはブロッ
クされる。
ゲ−)GK制御電圧OVがカロえられるとサイリスタが
導通する0g!、間電荷領域は前記の実施例と同mKパ
ンチ・スルー・ブレークダウンを起すことなく領域1と
2の間のpn接合近くまで拡げることができる。プa′
ツク状態で発生したキャリアはここでも接触区域15と
接触電極7を通して引き出される。陽極側エミッタ領域
2は第2図について説明したように鳥形に作られるかあ
るいは単一の連続領域を形成し、接触領域15が他方の
表面においてこの領域内に現われる。
導通する0g!、間電荷領域は前記の実施例と同mKパ
ンチ・スルー・ブレークダウンを起すことなく領域1と
2の間のpn接合近くまで拡げることができる。プa′
ツク状態で発生したキャリアはここでも接触区域15と
接触電極7を通して引き出される。陽極側エミッタ領域
2は第2図について説明したように鳥形に作られるかあ
るいは単一の連続領域を形成し、接触領域15が他方の
表面においてこの領域内に現われる。
第7図に縦形MOfl電界効果サイリスタの半導体基体
の構成を示す。中間領域1の陰極@に領域35がプレー
ナ形に埋込まれ、ゲート領域24がこの領域に含まれる
。領域55には間げき27があシ、この間げきとゲート
領域24社絶縁層25で覆われる。絶縁層25上にはゲ
ート電極26が設けられ、領域35内にはソースとなる
領域36がプレーナ形に埋込まれる。領域55.36に
は陰極電極23が接触する。ソース領域36にはゲート
電極が重なっている。ゲート接続線はGKiとして示さ
れている。陽極側の構成も同様である。
の構成を示す。中間領域1の陰極@に領域35がプレー
ナ形に埋込まれ、ゲート領域24がこの領域に含まれる
。領域55には間げき27があシ、この間げきとゲート
領域24社絶縁層25で覆われる。絶縁層25上にはゲ
ート電極26が設けられ、領域35内にはソースとなる
領域36がプレーナ形に埋込まれる。領域55.36に
は陰極電極23が接触する。ソース領域36にはゲート
電極が重なっている。ゲート接続線はGKiとして示さ
れている。陽極側の構成も同様である。
28は陽極mp型領領域ありゲート領域34を含み、ソ
ース領域50がプレーナ形に埋込まれている。領域28
には間げき29があシ、ここで中間領域1が半導体表面
に現われる。中間領域はこの部分で酸化膜32で覆われ
、その上にゲート電極53が設けられる。GK2はゲー
ト接続線である。
ース領域50がプレーナ形に埋込まれている。領域28
には間げき29があシ、ここで中間領域1が半導体表面
に現われる。中間領域はこの部分で酸化膜32で覆われ
、その上にゲート電極53が設けられる。GK2はゲー
ト接続線である。
ゲート電極33はゲート領域34に直υ合い、中間領域
1とソース領域の間のチャネルを作る。
1とソース領域の間のチャネルを作る。
陰極電極Kが負バイアスを受けると、領域1と35の間
のpn接合から始まる空間電荷領域が形成される。その
境界は領41内の破線で示されている。ゲート線GK2
に正電位が加えられるとゲート領域54内にn型チャネ
ルが形成され、空間電荷領域で作られた負キャリアがこ
のチャネルを通って陽極電極31に流れるが、その際陽
極1llp型領域28からキャリアが放出されることは
なめ。
のpn接合から始まる空間電荷領域が形成される。その
境界は領41内の破線で示されている。ゲート線GK2
に正電位が加えられるとゲート領域54内にn型チャネ
ルが形成され、空間電荷領域で作られた負キャリアがこ
のチャネルを通って陽極電極31に流れるが、その際陽
極1llp型領域28からキャリアが放出されることは
なめ。
サイリスタが別の方向に負荷され陽極に負バイアスが加
えられたときも同様である。この場合ゲート接続端QK
[は正電位に置かれ、キャリアはゲート領域24内のn
型チャネルを通って陰極電極25に流れる。
えられたときも同様である。この場合ゲート接続端QK
[は正電位に置かれ、キャリアはゲート領域24内のn
型チャネルを通って陰極電極25に流れる。
横寸法と領域間の間隔に関しては第2図の実施例の印加
電圧Ovのときに対応する。
電圧Ovのときに対応する。
第2図、第5図および第7図に示した実施例では、ブロ
ッキング負荷の方向に応じて対応する接触区域に接続す
る特別の電源が必要である。特別の電源を必要としない
簡単な実施例は第8図に示されている。この実施例は主
として接触区域の接続がショットキー接合を通して行わ
れる点で第2図のものと異っている。陰極側のショット
キー接合は37であって、陰極側ベース領域3の内部で
半導体表面に現われている中間領域部分を覆っている。
ッキング負荷の方向に応じて対応する接触区域に接続す
る特別の電源が必要である。特別の電源を必要としない
簡単な実施例は第8図に示されている。この実施例は主
として接触区域の接続がショットキー接合を通して行わ
れる点で第2図のものと異っている。陰極側のショット
キー接合は37であって、陰極側ベース領域3の内部で
半導体表面に現われている中間領域部分を覆っている。
陽極側のショットキー接合は39として示され1間げき
20の内部で陽極側の半導体表面に現われている中間領
域部分を覆っている。これらのショットキー接合はn型
ドーグ半導体とショットキー障壁を形成する合金1例え
ばケイ化白金で構成される。ショットキー接合37.3
9d陰極側ベース領域3か陽、極側エビツタ領域と部分
的に電なシ合って1間げき19.20の表面を金属層3
8から確実に隔離する。この金属層はp型ドーズシリコ
ンとショットキー障壁を作らないからp型領域との雷な
シ合いは障害とはならない。ショットキー接合自体は例
えばアルiニウムの接続部38.39に接触する。接触
部38は領域3に対するゲート接触にもなっている。両
級触部はゲート接続端Gに結ばれる。陽極側ショット午
−接合39に対する接触部は全面的に設けられた陽極電
極40であり、例えばアルiニウムで作られる。
20の内部で陽極側の半導体表面に現われている中間領
域部分を覆っている。これらのショットキー接合はn型
ドーグ半導体とショットキー障壁を形成する合金1例え
ばケイ化白金で構成される。ショットキー接合37.3
9d陰極側ベース領域3か陽、極側エビツタ領域と部分
的に電なシ合って1間げき19.20の表面を金属層3
8から確実に隔離する。この金属層はp型ドーズシリコ
ンとショットキー障壁を作らないからp型領域との雷な
シ合いは障害とはならない。ショットキー接合自体は例
えばアルiニウムの接続部38.39に接触する。接触
部38は領域3に対するゲート接触にもなっている。両
級触部はゲート接続端Gに結ばれる。陽極側ショット午
−接合39に対する接触部は全面的に設けられた陽極電
極40であり、例えばアルiニウムで作られる。
各領域と間げき19.20の横寸法に関しては印荷電圧
OVのときの第2図の実施例のそれに対応する。
OVのときの第2図の実施例のそれに対応する。
サイリスタにトリガ方向Klいてプロラギング電圧を印
加すると1図に示し九ように空間電荷領域が形成される
。この領域は破m18の位置まで拡がり、空間電荷領域
内で作られた真中ヤリアはショット中−接合39全通し
て陽極Aに運ばれる。
加すると1図に示し九ように空間電荷領域が形成される
。この領域は破m18の位置まで拡がり、空間電荷領域
内で作られた真中ヤリアはショット中−接合39全通し
て陽極Aに運ばれる。
ブロッキング方向の電圧印加に際しては領域1と2の間
のpn接合から陰極に向って拡がる空間電荷領域が形成
される。グロツ千ング状膳において作られた負キャリア
はショットキー接合37、接触38を通して領域3に流
れ、そこから電極10が構成する領域3と4の間の分路
を通って陰WAKに向って流れる。従って陰極側エミッ
タ領域4の横寸法は逆方向電流の原因となる横方向電圧
時fがエミッタ領域4からの負キャリヤ放出を起さない
ように退室される。
のpn接合から陰極に向って拡がる空間電荷領域が形成
される。グロツ千ング状膳において作られた負キャリア
はショットキー接合37、接触38を通して領域3に流
れ、そこから電極10が構成する領域3と4の間の分路
を通って陰WAKに向って流れる。従って陰極側エミッ
タ領域4の横寸法は逆方向電流の原因となる横方向電圧
時fがエミッタ領域4からの負キャリヤ放出を起さない
ように退室される。
領域2.3は第2図について説明したように島の形に作
り、半導体表面でその間を間げき19゜20が連続して
拡がるようにすることができる。
り、半導体表面でその間を間げき19゜20が連続して
拡がるようにすることができる。
ショットキー接合38.39は連続した網構造とするこ
とも、例えばストライブ状の島として間げき19.20
の表面に設けることも可能である。
とも、例えばストライブ状の島として間げき19.20
の表面に設けることも可能である。
ショットキー接合はここでも領域2.3と少くとも部分
的に重なシ合い間げき19.20が充分覆われるように
する。領域2,3は連続して単一領域を形成するようK
L、ショット午−接合37゜3日の方は島の形にして間
げき19.20上に設けることも可能である。
的に重なシ合い間げき19.20が充分覆われるように
する。領域2,3は連続して単一領域を形成するようK
L、ショット午−接合37゜3日の方は島の形にして間
げき19.20上に設けることも可能である。
総ての実施例に対して接触区域はサイリスタの動作、開
始区域に対向して設けないことが推奨される。従ってこ
れらの区域は互にずらして置くことが有利である。
始区域に対向して設けないことが推奨される。従ってこ
れらの区域は互にずらして置くことが有利である。
第1図はこの発明によるサイリスタの概念図、s2図は
この発明の第一実施例の断面図、第3図と第4図は第2
図の実施例の各領域の空間配置情況の二例、第5図乃至
第8図は第二の実施例の断面図、第9図は一般のサイリ
スタの半導体の構成を示す、第1図Ksj−いて1:中
間領域、2:陽極側エミッタ領域、3:陰極側ベース領
域、4:陰極−エミッタ領域、7と8:接続端子。 FIG 9 FIG2 FIG 3 FIG4 FIGRK
この発明の第一実施例の断面図、第3図と第4図は第2
図の実施例の各領域の空間配置情況の二例、第5図乃至
第8図は第二の実施例の断面図、第9図は一般のサイリ
スタの半導体の構成を示す、第1図Ksj−いて1:中
間領域、2:陽極側エミッタ領域、3:陰極側ベース領
域、4:陰極−エミッタ領域、7と8:接続端子。 FIG 9 FIG2 FIG 3 FIG4 FIGRK
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)特定濃度をもつて第一導電型にドープされた中間領
域を含む半導体基体、少くとも一つの第二導電型陰極側
ベース領域、少くとも一つの第二導電型陽極側エミッタ
領域ならびに少くとも一つの陰極電極と陽極電極を備え
るサイリスタにおいて、 (a)陽極側エミッタ領域(2)と陰極側ベース領域(
3)のいずれか一方又は双方が半 導体基体の表面にまで達する間げき(19、20)を備
えていること、 (b)中間領域(1)と等しい導電型であるがそれより
も高濃度にドープされた接触区域 (9、15)が間げき(19、20)内に 設けられていること、 (c)接触区域(9、15)に陰極電極又は陽極電極に
対して絶縁された接触部(7、8)が設けられているこ
と、 (d)接触部(7、8)が正電位を加えられるように決
められていること を特徴とするサイリスタ。 2)間げき(19、20)が一つの連続した網を形成す
ること、陽極側エミッタ領域(2)と陰極側ベース領域
(5)がそれぞれ多数の互に分離された島の形で中間領
域内に埋込まれていること、島と島の間で接触区域(9
、15)も中間領域内に埋込まれていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のサイリスタ。 3)島と接触区域がストライプ形に作られていることを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載のサイリスタ。 4)陽極側エミッタ領域(2)と陰極側ベース領域(5
)がそれぞれ単一の連続領域を形成すること、接触区域
(9、19)が島を形成し間げき(19、20)内で中
間領域に埋込まれていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のサイリスタ。 5)中間領域(1)が接触区域(9、15)と陽極側エ
ミッタ領域(2)又は陰極側ベース領域(3)の間で半
導体基体の表面に現われていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項乃至第4項の一つに記載のサイリスタ。 6)陰極側接触区域がそれぞれ一つの陽極側エミッタ領
域に対向し、陽極側接触区域がそれぞれ一つの陰極側ベ
ース領域に対向することを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第5項の一つに記載のサイリスタ。 7)サイリスタが縦形接合電界効果サイリスタ(スタテ
ィック・インダクシヨン・サイリスタ)であること、接
触区域(15)が半導体基体の陽極側に設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項の一
つに記載のサイリスタ。 8)特定濃度をもつて第一導電型にドープされた中間領
域を含む半導体基体、少くとも一つの第二導電型陰極側
ベース領城、少くとも一つの第二導電型陽極側エミッタ
領域ならびに少くとも一つの陰極電極と陽極電極を備え
るサイリスタにおいて、 (a)陽極側エミッタ領域(2)と陰極側ベース領城(
5)のいずれか一方又は双方が半 導体基体の表面にまで達する間げき(19、20)を備
えていること、 (b)この間げきの内部で中間領域(1)にショットキ
ー接合(37、39)が形成され ていること、 (c)陰極側のショットキー接合(37)に電極(38
)が陰極電極(10)に対して絶 縁して設けられていること、 (d)陰極側において電極(38)がベース領域(3)
にも接触し、ゲート導線(G)が 接続されていること、 (e)陽極側に設けられたショットキー接合(39)に
陽極電極(40)が接触してい ること を特徴とするサイリスタ。 9)間げき(19、20)が一つの連続した網を形成す
ること、陽極側エミッタ領域と陰極側ベース領域が島の
形で中間領域に埋込まれていること、ショットキー接合
(37、39)が島と島の間で中間領域(1)の表面に
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第8項
記載のサイリスタ。 10)ショットキー接合(37、39)が陰極側ベース
領域(3)と陽極側エミッタ領域(2)に重なり合つて
いることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載のサイ
リスタ。 11)島とショットキー接合がストライプ形に作られて
いることを特徴とする特許請求の範囲第9項記載のサイ
リスタ。 12)陽極側エミツタ領域と陽極側ベース領域がそれぞ
れ一つの連続した領域を構成すること、ショットキー接
合が島として間げきの表面に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第9項又は第10項記載のサイリ
スタ。 13)特定濃度をもつて第一導電型にドープされた中間
領域を含む半導体基体、少くとも一つの第二導電型陰極
側ベース領域、少くとも一つの第二導電型陽極側エミッ
タ領域ならびに少くとも一つの陰極電極と陽極電極を備
えるサイリスタにおいて、 (a)領域(28、35)の少くとも一つが半導体基体
の表面に達する間げき(27、29)を備え、 (b)領域(28、35)に第一導電型のソースとなる
領域(30、36)が埋込まれ、 (c)これらの領域がゲート領域(24、34)を含み
、 (d)間げきとゲート領域がそれぞれ絶縁層(25、3
2)で覆われ、 (e)この絶縁層がゲート電極(26、33)で覆われ
、 (f)陰極電極と陽極電極(23、31)がそれぞれ領
域(28、35)の一方とこれら の領域のソース(30、36)とに接触す ること を特徴とするサイリスタ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3523236.6 | 1985-06-28 | ||
DE3523236 | 1985-06-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS624368A true JPS624368A (ja) | 1987-01-10 |
Family
ID=6274498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61149325A Pending JPS624368A (ja) | 1985-06-28 | 1986-06-25 | サイリスタ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5093705A (ja) |
EP (1) | EP0206350B1 (ja) |
JP (1) | JPS624368A (ja) |
DE (1) | DE3686516D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3855922T2 (de) * | 1987-02-26 | 1998-01-02 | Toshiba Kawasaki Kk | An-Steuertechnik für Thyristor mit isolierter Steuerelektrode |
EP0394859A1 (de) * | 1989-04-28 | 1990-10-31 | Asea Brown Boveri Ag | Bidirektionals, abschaltbares Halbeiterbauelement |
DE4313170A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Abb Management Ag | Leistungshalbleiterbauelement |
JP2011023527A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
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JP6948855B2 (ja) * | 2017-06-30 | 2021-10-13 | 日立Astemo株式会社 | パワー半導体装置及びそれを用いた電力変換装置 |
FR3076661A1 (fr) * | 2018-01-05 | 2019-07-12 | Stmicroelectronics (Tours) Sas | Triode semiconductrice |
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DE2945324A1 (de) * | 1979-11-09 | 1981-05-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Thyristor mit verbessertem schaltverhalten |
JPS5681978A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Hitachi Ltd | Thyristor |
JPS56112753A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-05 | Hitachi Ltd | Gate turn-off thyristor |
SE431381B (sv) * | 1982-06-03 | 1984-01-30 | Asea Ab | Tvapoligt overstromsskydd |
JPS58217365A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Fujitsu Ltd | インクジエツトプリンタにおけるヘツドのノズル目詰まり検出装置 |
DE3226613A1 (de) * | 1982-07-16 | 1984-01-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Lichtzuendbarer thyristor mit geringem lichtleistungsbedarf |
DE3230721A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Thyristor mit anschaltbaren stromquellen |
SE435436B (sv) * | 1983-02-16 | 1984-09-24 | Asea Ab | Tvapoligt overstromsskydd |
FR2565409B1 (fr) * | 1984-05-30 | 1986-08-22 | Silicium Semiconducteur Ssc | Thyristor blocable a gachette d'anode |
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JPS6188563A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-06 | Toshiba Corp | 半導体スイツチ |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149325A patent/JPS624368A/ja active Pending
- 1986-06-27 EP EP86108765A patent/EP0206350B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-27 DE DE8686108765T patent/DE3686516D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-12-04 US US07/622,292 patent/US5093705A/en not_active Expired - Fee Related
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