CS218437B1 - Vícevrstvá výkonová polovodičová struktura řízená světlem - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je vícevrstvá výkonová polovodičová struktura řízená světlem, například optotyristor. Fotocitlivá oblast je vytvořena okénkem v kontaktu emitorové vrstvy v místě chybějícího miikrosvodu pravidelné hexagonální sítě mikrosvodů, přičemž mikřosvody nejbližší k řotocitlivé oblasti jsou umístěny pod kontaktem pomocné elektrody, která je oddělena od katodové elektrody nešuntovanou a nekontaktovanou emitorovou vrstvou ve tvaru mezikruží.

Description

Vynález se týká vícevrstvé výkonové polovodičové struktury řízené světlem, například optotyristoru.

Dosud známá řešení polovodičových struktur řízených světlem používají různých konstrukčních principů řešení fotocitlivé oblasti pro· zajištění vysoké citlivosti ke spínání světlem a vyhovujících dynamických parametrů, z nichž nejdůležitějšími jsou odolnost vůči strmosti nárůstu 'blokovacího napětní du/dt a odolnost vůči strmosti nárůstu propustného proudu di/dt. Mezi jednoduchá známá řešení konstrukce fotocitlivé oblasti patří řešení s emitorovou vrstvou překrývající povrch celé katodové strany výkonové polovodičové struktury, včetně nekontaktované foitocitlivé oblasti.

Známé konstrukce nezajišťují dostatečně rychlé rozšiřování sepnuté oblasti a technologicky jsou značně náročné.

Podstata řešení vícevrstvé výkonové polovodičové struktury řízené světlem podle vynálezu spočívá v tom, že fotocitlivá oblast je vytvořena okénkem v kontaktu emitorové vrstvy v místě chybějícího mikrosvodu pravidelné hexagonální sítě mikrosvodů, přičemž mikrosvody néjbližší k fotocitlivé oblasti jsou umístěny pod kontaktem pomocné elektrody, oddělené od katodové elektrody nešuntovanod a nekontaktovanou emitorovou vrstvou ve tvaru mezikruží.

Řešení podle vynálezu využívá emitorovou vrstvu s jednoduchou hexagonální (trojúhelníkovou] sítí mikrosvodů. Ve fotocitlivé oblasti má zvýšený geometrický faktor, aby při překročení mezní hodnoty strmosti nárůstu blokovacího napětí du/dt, nebo při měření vypínací doby došlo k sepnutí v řídicí oblasti, kde je dostatečná odolnost struktury vůči vzniku poruch. Z hlediska některých dynamických parametrů, jako je vypínací doba, se zvýšení geometrického faktoru příliš neuplatní — zvýší se však značně citlivost ke spínání světlem. Pro· dokonalé zesílení řídicího signálu příčným elektrickým polem emitorové vrstvy jsou mikrosvody, néjbližší k fotocitlivé oblasti pod kontaktem pomocné elektrody ve tvaru mezikruží a tato pomocná elektroda je oddělena od katodového kontaktu nešuntovanou emitorovou vrstvou opět ve tvaru mezikruží. Tímto uspořádáním je zajištěna vysoká odolnost struktury vůči di/dt.

Příklad řešení čtyřvrstvé výkonové polovodičové struktury optotyristoru podle vynálezu je na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 je maska emitorové vrstvy a na obr. 2 je plošné uspořádání fotocitlivé oblasti s kontaktem pomocné elektrody a katody. Emitorová vrstva N+ vytvořená podle masky na obr. 1 obsahuje pravidelnou hexagonální (trojúhelníkovou) síť mikrosvodů 1 s chybějícím jedním mikrosvodem uprostřed struktury. V místě chybějícího mikrosvodů je okénko 2 v kontaktu emitorové vrstvy. Zúžená emitorová vrstva pod okénkem 2 představuje fotociťlivou oblast. Mikrosvody 3, které jsou nejblíže fotocitlivé oblasti, jsou umístěny pod kontaktem pomocné elektrody 4, která je oddělena od katodové elektrody 8 nešuntovanou a nekontaktovanou emitorovou vrstvou 5 ve tvaru mezikruží.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Vícevrstvá výkonová polovodičová struktura řízená světlem, vyznačená tím, že fotocitlivá oblast je vytvořena okénkem (2) v kontaktu emitorové vrstvy, v místě chybějícího mikrosvodů pravidelné hexagonální sítě mikrosvodů (lj, přičemž mikrosvody vynalezu (3) néjbližší k fotocitlivé oblasti jsou umístěny pod kontaktem pomocné elektrody (4), oddělené od katodové elektrody (6) nešuntovanou a nekontaktovanou emitorovou vrstvou (5) ve tvaru mezikruží.