CN111627994A - 一种采用电压驱动的bjt - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功率半导体器件领域,公开了一种采用电压驱动的BJT，包括N型硅片，N型硅片底部设有集电极，N型硅片顶部设有第一P阱，第一P阱内设有第一N扩散区，N型硅片顶部设有第二P阱，第二P阱内设有第二N扩散区，N型硅片顶部连接绝缘层，绝缘层上设有输出电极，输出电极穿过绝缘层分别与第一P阱和第一N扩散区电连接，绝缘层内设有控制电极，控制电极接收驱动集电极和输出电极导通的控制信号A，绝缘层在第二P阱对应处设有发射极和基极，发射极穿过绝缘层与第二N扩散区连接，输出电极与基极电连接，基极穿过绝缘层与第二P阱电连接，本发明将BJT的导通控制从电流驱动变为电压驱动，不用再额外设计大电流驱动电路，减少了BJT的应用成本。

Description

一种采用电压驱动的BJT
技术领域
本发明涉及功率半导体器件领域，具体涉及一种采用电压驱动的BJT。
背景技术
目前BJT即双极结型晶体管的导通靠电流驱动，在使用时通过驱动电路向BJT的基极输入大电流，然后BJT的集电极和发射极导通。然而对于一些BJT的应用电路，输出大电流的驱动电路增加了整体电路的应用成本。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种采用电压驱动的BJT，所要解决的技术问题是现有BJE采用大电流驱动，在实际应用时需要相应的驱动电路，增加了应用成本。
为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种采用电压驱动的BJT，包括N型硅片，N型硅片底部设有集电极，N型硅片顶部设有至少一个第一P阱，第一P阱内设有至少一个第一N扩散区，N型硅片顶部还设有第二P阱，第二P阱内设有第二N扩散区；
N型硅片顶部连接绝缘层，绝缘层上设有输出电极，输出电极穿过绝缘层分别与第一P阱和第一N扩散区电连接，绝缘层内还设有控制电极，控制电极用来接收驱动集电极和输出电极导通的控制信号A，绝缘层在第二P阱对应处分别设有发射极和基极，发射极和基极被绝缘层隔开，发射极穿过绝缘层与第二N扩散区电连接，所述输出电极与基极电连接，基极穿过绝缘层与第二P阱电连接，用来接收驱动集电极和发射极导通的控制信号B。
进一步，第一P阱内间隔设有两第一N扩散区。
进一步，N型硅片分为N+层和N-层，其中N-的电阻率大于等于0.1Ω·cm，N+的电阻率小于0.1Ω·cm。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在驱动BJT导通时，向控制电极输入驱动电压，此时阳集电极和输出电极导通，与集电极连接的激励通过输出电极流入基极，然后集电极和发射极导通，激励便可通过集电极和发射极流出，进而实现了BJT的导通控制，综上，本发明将BJT的导通控制从电流驱动变为电压驱动，不用再额外设计大电流驱动电路，减少了BJT的应用成本。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为实施例1的BJT的结构示意图；
图2为实施例2的BJT的结构示意图；
图3为本发明的电路原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种采用电压驱动的BJT，包括N型硅片1，N型硅片1底部设有集电极7，N型硅片1顶部设有一个第一P阱2，第一P阱2内设有两个第一N扩散区3，N型硅片1顶部还设有第二P阱4，第二P阱4内设有第二N扩散区5；
N型硅片1顶部连接绝缘层7，绝缘层6上设有输出电极8，输出电极8穿过绝缘层7分别与第一P阱2和第一N扩散区3电连接，绝缘层7内还设有控制电极9，控制电极9用来接收驱动集电极7和输出电极8导通的控制信号A，绝缘层7在第二P阱4对应处分别设有发射极10和基极11，发射极10和基极11被绝缘层7隔开，发射极10穿过绝缘层7与第二N扩散区5电连接，输出电极8与基极11电连接，基极11穿过绝缘层7与第二P阱4电连接，
用来接收驱动集电极7和发射极10导通的控制信号B。
进一步，第一P阱2内分开设有两第一N扩散区3。
进一步，N型硅片1分为N+层和N-层，其中N-的电阻率大于等于0.1Ω·cm，N+的电阻率小于0.1Ω·cm。
实施例2
如图2所示，一种采用电压驱动的BJT，包括N型硅片1，N型硅片1底部设有集电极7，N型硅片1顶部设有两个第一P阱2，第一P阱2内设有两个第一N扩散区3，N型硅片1顶部还设有第二P阱4，第二P阱4内设有第二N扩散区5；
N型硅片1顶部连接绝缘层7，绝缘层6上设有输出电极8，输出电极8穿过绝缘层7分别与第一P阱2和第一N扩散区3电连接，绝缘层7内还设有控制电极9，控制电极9用来接收驱动集电极7和输出电极8导通的控制信号A，绝缘层7在第二P阱4对应处分别设有发射极10和基极11，发射极10和基极11被绝缘层7隔开，发射极10穿过绝缘层7与第二N扩散区5电连接，输出电极8与基极11电连接，基极11穿过绝缘层7与第二P阱4电连接，用来接收驱动集电极7和发射极10导通的控制信号B。
进一步，第一P阱2内分开设有两第一N扩散区3。
进一步，N型硅片1分为N+层和N-层，其中N-的电阻率大于等于0.1Ω·cm，N+的电阻率小于0.1Ω·cm。
结合实施例一和实施例二，在生产设计时可在N型硅片顶部设置多个第一P阱2来满足实际需求，另外本发明相当于在一块N型硅片1上集成了BJT和BJT的驱动单元，其中驱动单元采用MOSFET结构。如图3所示，采用MOSFET结构时，驱动单元的漏极和BJT的集电极电连接，驱动单元的源极与可控硅的基极电连接，驱动单元的栅级用来接收驱动电压。
本发明的工作原理如下：在驱动BJT导通时，向控制电极9输入驱动电压，此时集电极7和输出电极8导通，与集电极7连接的激励通过输出电极8流入基极11，然后集电极7和发射极10导通，激励便可通过集电极7和发射极10流出，进而实现了BJT的导通控制，综上，本发明将BJT的导通控制从电流驱动变为电压驱动，不用再额外设计大电流驱动电路，减少了BJT的应用成本。
上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种采用电压驱动的BJT，其特征在于：包括N型硅片，
所述N型硅片底部设有集电极，所述N型硅片顶部设有至少一个第一P阱，所述第一P阱内设有至少一个第一N扩散区，所述N型硅片顶部还设有第二P阱，所述第二P阱内设有第二N扩散区；
所述N型硅片顶部连接绝缘层，所述绝缘层上设有输出电极，所述输出电极穿过所述绝缘层分别与所述第一P阱和第一N扩散区电连接，所述绝缘层内还设有控制电极，所述控制电极用来接收驱动所述集电极和输出电极导通的控制信号A，所述绝缘层在所述第二P阱对应处分别设有发射极和基极，所述发射极和基极被所述绝缘层隔开，所述发射极穿过所述绝缘层与所述第二N扩散区电连接，所述输出电极与基极电连接，所述基极穿过所述绝缘层与所述第二P阱电连接，用来接收驱动所述集电极和发射极导通的控制信号B。
2.根据权利要求1所述的采用电压驱动的可控硅，其特征在于：所述第一P阱内设有两所述第一N扩散区。
3.根据权利要求1所述的采用电压驱动的可控硅，其特征在于：所述N型硅片分为N+层和N-层。
4.根据权利要求2所述的采用电压驱动的可控硅，其特征在于：所述N型硅片N+层的电阻率小于0.1Ω·cm，所述N型硅片N-层的电阻率大于等于0.1Ω·cm。
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