CS208929B1 - Multilayer semiconductor device - Google Patents

Multilayer semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
CS208929B1
CS208929B1 CS775529A CS552977A CS208929B1 CS 208929 B1 CS208929 B1 CS 208929B1 CS 775529 A CS775529 A CS 775529A CS 552977 A CS552977 A CS 552977A CS 208929 B1 CS208929 B1 CS 208929B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
layer
emitter layer
contact
auxiliary
microconductors
Prior art date
Application number
CS775529A
Other languages
English (en)
Inventor
Jaroslav Homola
Karel Ramajzl
Milan Prokes
Original Assignee
Jaroslav Homola
Karel Ramajzl
Milan Prokes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaroslav Homola, Karel Ramajzl, Milan Prokes filed Critical Jaroslav Homola
Priority to CS775529A priority Critical patent/CS208929B1/cs
Priority to DE2830625A priority patent/DE2830625C2/de
Priority to DD78207068A priority patent/DD138122A1/xx
Priority to US06/197,258 priority patent/US4298882A/en
Publication of CS208929B1 publication Critical patent/CS208929B1/cs

Links

Classifications

    • 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
    • H10D62/13—Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
    • H10D62/141—Anode or cathode regions of thyristors; Collector or emitter regions of gated bipolar-mode devices, e.g. of IGBTs
    • H10D62/148—Cathode regions of thyristors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D18/00—Thyristors
    • H10D18/221—Thyristors having amplifying gate structures, e.g. cascade configurations

Landscapes

  • Thyristors (AREA)

Description

Vynález odstraňuje uvedené nevýhody a řeší problém dosažení vysoké úrovně dynamických parametrů di/dt, du/dt a vypínací doby při současném zachování vysoké úrovně statických parametrů jako blokovacího a závěrného napětí a proudové zatížitelnosti vhodným geometrickým uspořádáním řídicí oblasti s pomocným emitorem a oblasti řízeného emitoru, jehož podstata spočívá v tom, že pomocná emitorová vrstva je rozdělena na dvě nebo více částí vzájemně oddělených oblastmi druhé vnější polovodičové vrstvy a okraj emitorové vrstvy ve směru k řídicí elektrodě je rovněž rozdělen oblastmi druhé vnější polovodičové vrstvy, zasahujícími až pod kontakt druhé hlavní elektrody na stejný počet částí jako pomocná emitorová vrstva, přičemž geometrické uspořádání mezi druhou vnější polovodičovou vrstvou a druhou hlavní elektrodou je stejné ve všech částech plochy emitorové vrstvy vymezených z plochy emitorové vrstvy kružnicemi se středy uprostřed každé části takto rozděleného okraje emitorové
208929 ..... ......
vrstvy a ' o' poloměru rovném alespoň 1,5 násobku vzdálenosti středů nejbližších dvou mikrosvodů.
Z hlediska možnosti jednoduchého návrhu struktury podle požadované úrovně dynamických parametrů a z hlediska optimálního obvodu proudů z plochy systému je výhodné takové uspořádání součástky podle vynálezu, kde jednotlivé části pomocné emitorové vrstvy a jednotlivé části obvo- i du emitorové vrstvy ve směru k řídicí elektrodě ‘ j sou vymezeny stejnými kruhovými výsečemi o velikosti úhlu a z intervalu 18 až 55° a uspořádání š kruhových mikrosvodů v ploše emitorové vrstvy tvoří síť rovnostranných trojúhelníků, jejíž geometrický faktor K, určený vztahem -4{(4H (Я·· Ц kde r je poloměr mikrosvodů a d je vzdálenost středů každých dvou mikrosvodů sítě, ·se pohybuje v rozmezí 9 . 10“3 až 18.10_1 > mm2.
Výhodou řešení podle vynálezu je to, že při | zachování požadavků na di/dt a statické parametry zajišťuje rovnoměrné a účinné .. odvedení kapacitních proudů, a proudů vytvořených zbytkovými i náboji při vypínání z celé struktury a zabraňuje nežádoucímu sepnutí struktury vlivem těchto proudů při režimu du/dt a vypínací doby. Podstatnou výhodou oproti jiným způsobům řešení vypínací doby je jednoduchá technologická realizovatelnost. Vyššího účinku vynálezu je dosaženo pouze užitím nového geometrického uspořádání řídicí oblasti a řízeného emitoru podle vynálezu, které nepřináší žádné zesložitění technologie oproti běžným tyristorům.
Příklad struktury podle vynálezu je zobrazen na obr. 1 až 3, kde na obr. 1 je schematický nákres .....i ΐ struktury podle vynálezu a na obr. 2 a 3 je tatáž ! struktura v řezech A—A* a Б—B*. Přitom značí vrstvu základního polovodičového materiálu, a 4 prvou a druhou vnější vrstvu opačného typu elektrické vodivosti než vrstva základního polovodičového materiálu, 3 a 5 prvou a druhou hlavní elektrodu. 6 jsou označeny mikrosvody mezi druhou vnější vrstvou a druhou hlavní elektrodou, 7 je kontakt řídicí elektrody, 8 ' je pomocný kontakt j spojující pomocnou emitorovou vrstvu 10 s druhou vnější vrstvou 4. 9 je emitorová vrstva. Na obr. 1 jsou vyznačeny pouze okraje druhé hlavní elektro- i dy 5, pomocného kontaktu 8 a řídicí elektrody j 7 čárkovaně.
Příkladem konkrétního provedení vynálezu je | tyristoř vyrobený běžnou technologií, například ' .' 'difuzní, u něhož je běžnou fotolitografickou tech- j nikou vytvořeno plošné členění emitorové vrstvy i tak že mikrosvody mezi druhou vnější^ vrstvou j a ' druhou hlavní elektrodou tvoří síť rovnostranných trojúhelníků, jejíž geometrický faktor K leží v rozmezí , 9.103 až , 1,8.10_i mm2 a pomocná emitorová vrstva a okraj emitorové vrstvy jsou rozděleny na šest stejných, částí, jejichž hranice ί tvoří šest výsečí o úhlech a z intervalu 18 až 55°. Členění kontaktů ze strany emitorové vrstvy je vytvořeno běžnou fotolitografickou technikou.
Vynález nalezne uplatnění zejména při výrobě rychlých tyristorů s vysokými nároky na úroveň dynamických parametrů di/dt, du/dt a vypínací doby v kombinaci s vysokou úrovní blokovacích a závěrných napětí. Vynález umožní rovněž pod- , statné zjednodušení , technologie u všech tyristorů í s požadavky na 'krátkou vypínací dobu, kde může j nahradit relativně složité technologie ' snižování j doby života nositelů například ' difúzí Au nebo , ozařováním. !

Claims (2)

PŘEDMĚT
1,5 násobku vzdálenosti středů nejbližších dvou mikrosvodů.
1. Vícevrstvá polovodičová součástka obsahující vrstvu základního polovodičového materiálu mezi dvěma , vnějšími polovodičovými vrstvami opačného typu elektrické vodivosti než vrstva základního materiálu, z nichž první má kontakt s první hlavní elektrodou a druhá má kontakt s druhou hlavní elektrodou v řadě míst, tak zvaných mikrosvodů a dále má kontakt s řídicí elektrodou a s částí pomocného kontaktu, umístěného mezi druhou hlavní elektrodou a řídicí elektrodou, přičemž tato druhá' vnější polovodičová vrstva souvisí dále s emitorovou · vrstvou stejného typu elektrické vodivosti jako vrstva základního polovodičového ' materiálu a s pomocnou emitorovou vrstvou stejného' typu elektrické vodivosti jako vrstva základního polovodičového materiálu umístěnou mezi řídicí elektrodou a okrajem emitorové vrstvy, přičemž emitorová vrstva má kontakt s druhou hlavní elektrodou s výjimkou okrajové části poblíž řídicí elektrodě a přičemž pomocná ' emito-
VYNALEZU J rová vrstva má ' kontakt s pomocným kontaktem i a přičemž pomocná emitorová vrstva je .rozdělena na dvě nebo více částí vzájemně oddělených oblastmi druhé ' vnější polovodičové vrstvy, vyznačená tím, že okraj emitorové vrstvy (9) ve směru k řídicí elektrodě (7) je rovněž rozdělen oblastmi druhé vnější polovodičové vrstvy (4) zasahujícími až po kontakt druhé hlavní elektrody (5) na stejný i počet částí jako pomocná, emitorová vrstva (10), I ' · přičemž geometrické uspořádání mikrosvodů (6) | mezi druhou vnější polovodičovou vrstvou (4) i ' ' a druhou hlavní elektrodou (5) je stejné ve ' všech
I ' částech plochy emitorové vrstvy (9) vymezených ’ j ' z plochy emitorové vrstvy (9) kružnicemi se středy 1 uprostřed každé části takto rozděleného okraje emitorové vrstvy (9) a o poloměru rovném alespoň
2. Vícevrstvá polovodičová součástka podle bodu 1, vyznačená tím, že jednotlivé části pomocné emitorové vrstvy (10) a jednotlivé části obvodu emitorové vrstvy (9) ve směru к řídicí elektrodě (7) jsou vymezeny stejnými kruhovými výsečemi o velikosti úhlů a z intervalu 18 až 55° a uspořádání kruhových mikrosvodů (6) v ploše emitorové vrstvy (9) tvoří síť rovnostranných trojúhelníků, jejíž geometrický faktor К určený vztahem
-ΐ ((?)-[' kde r je poloměr mikrosvodů a d je vzdálenost středů každých dvou mikrosvodů sítě, se pohybuje v rozmezí 9.10-3 až 1,8.10“1 mm2.
CS775529A 1977-08-23 1977-08-23 Multilayer semiconductor device CS208929B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS775529A CS208929B1 (en) 1977-08-23 1977-08-23 Multilayer semiconductor device
DE2830625A DE2830625C2 (de) 1977-08-23 1978-07-12 Mehrschichthalbleiterbauelement
DD78207068A DD138122A1 (de) 1977-08-23 1978-08-01 Mehrschichthalbleiterbauelement
US06/197,258 US4298882A (en) 1977-08-23 1980-10-15 Multilayer semiconductor element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS775529A CS208929B1 (en) 1977-08-23 1977-08-23 Multilayer semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS208929B1 true CS208929B1 (en) 1981-10-30

Family

ID=5400354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS775529A CS208929B1 (en) 1977-08-23 1977-08-23 Multilayer semiconductor device

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4298882A (cs)
CS (1) CS208929B1 (cs)
DD (1) DD138122A1 (cs)
DE (1) DE2830625C2 (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4352118A (en) * 1979-03-02 1982-09-28 Electric Power Research Institute, Inc. Thyristor with segmented turn-on line for directing turn-on current
DE3017584C2 (de) * 1980-05-08 1982-12-23 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg Thyristor
JPS583283A (ja) * 1981-06-30 1983-01-10 Toshiba Corp サイリスタ
US4595939A (en) * 1982-11-15 1986-06-17 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Radiation-controllable thyristor with multiple, non-concentric amplified stages
DE3917100A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-29 Eupec Gmbh & Co Kg Thyristor
US5736755A (en) * 1992-11-09 1998-04-07 Delco Electronics Corporation Vertical PNP power device with different ballastic resistant vertical PNP transistors
US20100147415A1 (en) * 2007-05-16 2010-06-17 2138357 Ontario Inc. Centripetal container processing apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3681667A (en) * 1969-12-12 1972-08-01 Gen Electric Controlled rectifier and triac with laterally off-set gate and auxiliary segments for accelerated turn on
FR2254880B1 (cs) * 1973-12-12 1978-11-10 Alsthom Cgee
US4079406A (en) * 1974-08-13 1978-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Thyristor having a plurality of emitter shorts in defined spacial relationship
GB1546094A (en) * 1975-04-11 1979-05-16 Aei Semiconductors Ltd Thyristors
US4060825A (en) * 1976-02-09 1977-11-29 Westinghouse Electric Corporation High speed high power two terminal solid state switch fired by dV/dt
JPS5443686A (en) * 1977-09-14 1979-04-06 Hitachi Ltd Thyristor

Also Published As

Publication number Publication date
DE2830625C2 (de) 1986-04-03
DE2830625A1 (de) 1979-03-08
DD138122A1 (de) 1979-10-10
US4298882A (en) 1981-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2968222B2 (ja) 半導体装置及びシリコンウエハの調製方法
EP0014098B1 (en) Gate turn-off thyristor
JPS6358376B2 (cs)
US4454527A (en) Thyristor having controllable emitter short circuits and a method for its operation
EP0022355A1 (en) Gate turn-off thyristor
JP2000049360A (ja) 半導体装置
US3996601A (en) Shorting structure for multilayer semiconductor switching devices
EP0111166A1 (en) Gate turn-off thyristor
EP0008535B1 (en) A gate controlled semiconductor device
CS208929B1 (en) Multilayer semiconductor device
US3771029A (en) Thyristor with auxiliary emitter connected to base between base groove and main emitter
JPS609668B2 (ja) サイリスタ
JPS6243548B2 (cs)
US4054893A (en) Semiconductor switching devices utilizing nonohmic current paths across P-N junctions
US3440501A (en) Double-triggering semiconductor controlled rectifier
CN111354781B (zh) 垂直晶闸管
JP7338242B2 (ja) 半導体装置
JPS62109361A (ja) サイリスタ
US3792320A (en) Semiconductor switch devices having improved shorted emitter configurations
US3906545A (en) Thyristor structure
US5614737A (en) MOS-controlled high-power thyristor
JPS5753944A (en) Semiconductor integrated circuit
US5654562A (en) Latch resistant insulated gate semiconductor device
JP2851907B2 (ja) 大阻止容量半導体素子
US4176371A (en) Thyristor fired by overvoltage