CS218510B1 - Vícevrstvá polovodičová součástka pro vyšší pracovní kmitočty - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je vícevrstvá polovodičová součástka určená pro provoz při vyšších pracovních kmitočtech. Podstata vynálezu spočívá ve vhodné geometrii členění řízené emitorové struktury ták, že okraj emitorové vrstvy se v žádném místě struktury nelomí v úhlu menším než 120°. Na povrchu .součástky je ze strany druhé hlavní elektrody vytvořeno alespoň šest stejně velkých oblastí ve tvaru pravidelného šestiúhelníka tak, že uvnitř každé takové oblasti se náčhází řízená emitorová vrstva a alespoň pět stran šestiúhelníka, ohraničujícího každou tuto oblast, je totožných s okrajem řízené emitorové vrstvy. V každé ze zmíněných oblastí jsou uspořádány mikrosvody symetricky podle středu kružnice opsané této oblasti.

Description

Vynález se týká vícevrstvé polovodičové součástky určené pro provoz při vyšších pracovních kmitočtech. U tyristorů pro vyšší pracovní kmitočty se pro potlačení zapínacích ztrát využívá principu rozčleněného emitoru. Známá provedení těchto tyristorů mají emitorovou vrstvu členěnou do tvaru evolventních pásů, rozvětvených přímých pásů, pásů ve tvaru kruhových oblouků apod.

Nevýhoda používaných členění emitoru spočívá v tom, že okraj emitorové vrstvy se na několika místech struktury lomí v ostrém úhlu. Vrcholy těchto ostrých úhlů představují nejslabší místa struktury z hlediska odolnosti při frekvenčním zatěžování a navíc zhoršují dynamické parametry součástky. Další nevýhodou je obtížné řešení rovnoměrného pokrytí struktury emitoru mikrosivody, což je nezbytné pro dosažení optimální kombinace zápínacích ztrát a vypínací doby.

Vynález odstraňuje uvedené nevýhody a řeší daný problém v podstatě tak, že na povrchu polovodičové součástky ze strany druhé hlavní elektrody je vytvořeno alespoň šest stejně velikých oblastí ve tvaru pravidelného šestiúhelníku, přičemž uvnitř každé takové oblasti se nachází řízená emitorová vrstva a alespoň pět stran šestiúhelníka ohraničujícího každou oblast je totožných s okrajem řízené emitorové vrstvy. Uspořádání mikrosvodů v každé ze zmíněných oblastí ve tvaru pravidelného šestiúhelníka je symetrické podle středu kružnice opsané této oblasti.

Výhoda geometrie členění emitorové vrstvy polovodičové součástky podle vynálezu spočívá v tom, že okraj emitorové vrstvy se v žádném místě struktury nelomí v úhlu menším než 120°. V emitorové vrstvě se pak nevyskytují slabá místa, a to umožňuje dosáhnout optimální kombinace parametrů součástky. Další výhodou členění podle vynálezu je možnost zcela pravidelného rozmístění mikrosvodů v celé emitorové vrstvě.

Na přiloženém výkresu je znázorněn příklad struktury tyristorů pro střední kmitočty. Na obr. 1 je řez strukturou a na iObr. 2 je znázorněna geometrie členění emitorové vrstvy.

Vrstva základního polovodičového' materiálu 5 je umístěna mezi dvěma vnějšími polovodičovými vrstvami 6, 8 opačného typu vodivosti než vrstva základního polovodičového materiálu 5. První vnější vrstva 6 má kontakt s první hlavní elektrodou 7 a druhá vnější vrstva 8 má v řadě diskrétních míst tzv. mikrosvodů 4 kontakt š druhou hlavní elektrodou 9, dále má kontakt s rameny řídicí oblasti 2 a souvisí s řízenou emitorovou vrstvou 1, stejného typu elektrické vodivosti jako vrstva základního polovodičového materiálu 5. Řízená emitorová vrstva 1 má kontakt s druhou hlavní elektrodou 9.

Řízená emitorová vrstva je rozčleněna rameny řídicí oblasti 2 (obr. 2J na šest stejně velikých oblastí 3 ve tvaru pravidelného šestiúhelníka, vzájemně propojených na. obvodu součástky a obsahujících pravidelnou síť mikrosvodů 4.

Oblastí využití vynálezu jsou tyristory s vysokou proudovou zatížitelností při vyšších frekvencích.

Claims (2)

1. Vícevrstvá polovodičová součástka pro· vyšší pracovní kmitočty, obsahující vrstvu základního polovodičového materiálu mezi dvěma vnějšími polovodičovými vrstvami opačného typu vodivosti než vrstva základního polovodičového· materiálu, z nichž první má kontakt s první hlavní elektrodou a druhá má v řadě diskrétních míst tzv. mikrosvodů kontakt s druhou hlavní elektrodou a souvisí dále s řízenou emitorovou vrstvou polovodičového materiálu stejného typu elektrické vodivosti jako základní vrstva, přičemž tato řízená emitorová vrstva má kontakt s druhou hlavní elektrodou a druhá vnější vrstva má kontakt s rameny řídivynálezu cí oblasti, vyznačená tím, že na povrchu součástky ze strany druhé hlavní elektrody (9) je vytvořeno alespoň šest stejně velikých oblastí (3) ve tvaru pravidelného šestiúhelníka, přičemž uvnitř každé takové oblasti (3) se nachází řízená emitoirová vrstva (lj a alespoň pět stran šestiúhelníka ohraničujícího každou oblast (3) je totožných s okrajem řízené emitorové vrstvy (1).

2. Vícevrstvá polovodičová součástka podle bodu 1, vyznačená tím, že uspořádání mikrosvodů (4) v každé ze zmíněných oblastí (3) ve tvaru pravidelného' šestiúhelníka je symetrické podle středu kružnice opsané této oblasti.