CS231491B1 - Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing - Google Patents
Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing Download PDFInfo
- Publication number
- CS231491B1 CS231491B1 CS833195A CS319583A CS231491B1 CS 231491 B1 CS231491 B1 CS 231491B1 CS 833195 A CS833195 A CS 833195A CS 319583 A CS319583 A CS 319583A CS 231491 B1 CS231491 B1 CS 231491B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- layers
- opposite conductivity
- closing
- semiconductor system
- diode
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
Vynález se týká výkonové polovodičové diody s vysokou zatížitelností v závěrném směru. Dioda je tvořena dvěma integrovanými strukturami, z nichž jedna obsahující čtyři vrstvy střídavě opačného typu vodivosti je vytvořena ve vnitřní části plochy polovodičového systému, zatímco okrajová část polovodičového systému, ve které vysokonapětový PN přechod vystupuje na povrch, je tvořena strukturou se dvěma vrstvami vzájemně opačného typu vodivosti. Katodový i anodový kontakt je společný pro obě integrované struktury.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-power, high-load, reverse direction semiconductor diode. The diode is made up of two integrated structures, one of which contains four layers of alternately opposite conductivity type is formed in the inner surface of the semiconductor system, while the edge portion of the semiconductor system in which the high voltage PN transition exits the surface is formed by a structure with two layers of mutually opposite type conductivity. Both cathode and anode contacts are common to both integrated structures.
Description
Vynález se týká výkonové polovodičové diody s vysokou zatížitelností v závěrném směru.The present invention relates to a power semiconductor diode with a high load in the reverse direction.
Výkonové polovodičové diody s vysokou zatížitelností v závěrném směru byly dosud řešeny jako struktury s lavinovým průrazem, vytvořené integrací struktury s nižším průrazným napětím ve vnitřní části struktury a s vyšším průrazným napětím v okrajových částech struktury, kde vysokonapěťový přechod PN vystupuje na povrch. Struktury s lavinovým mechanismem průrazu mají však omezený rozsah výkonové zatížitelnosti v závěrném směru, daný tím, že lavinový průraz je obvykle tvořen diskrétními lokalizovanými oblastmi s vysokou proudovou hustotou.Power semiconductor diodes with high reverse load capacitance have hitherto been designed as avalanche breakdown structures formed by integrating a structure with a lower breakdown voltage in the interior of the structure and with a higher breakdown voltage in the edge of the structure where the high voltage PN junction rises to the surface. However, structures with avalanche breakdown mechanism have a limited range of power load in the reverse direction, given that the avalanche breakdown is usually made up of discrete localized areas of high current density.
Podstatně vyšší zatížitelnosti v závěrném směru je dosaženo u výkonové polovodičové diody podle vynálezu, která je tvořena dvěma integrovanými strukturami, z nichž jedna, obsahující čtyři vrstvy střídavě opačného typu vodivosti je vytvořena ve vnitřní části plochy polovodičového systému, zatímco okrajová část polovodičového systému, ve které vysokonapětový přechod PN vystupuje na povrch, je tvořena strukturou se dvěma vrstvami vzájemně opačného typu vodivosti, přičemž katodový a anodový kontakt je společný pro obě integrované struktury.A considerably higher end-to-end load is achieved with a power semiconductor diode according to the invention, which is formed by two integrated structures, one of which comprises four layers of alternating conductivity of different type is formed in the inner part of the semiconductor system; the high-voltage junction PN extends to the surface, is formed by a structure with two layers of opposite conductivity, the cathode and anode contact being common to both integrated structures.
íand
Integrovaná struktura obsahující čtyři vrstvy střídavě opačného typu vodivosti je vytvořena ve tvaru nejméně dvou geometrických útvarů jako např. kruhů nebo obdélníků, které jsou obklopeny strukturou se dvěma vrstvami vzájemně opačného typu vodivosti.The integrated structure comprising four layers of alternately opposite conductivity is formed in the form of at least two geometric figures, such as circles or rectangles, which are surrounded by a structure with two layers of opposite conductivity.
Ctyřvrstvá struktura s mechanismem průrazu typu punch through má z hlediska absorpce ztrátového výkonu v závěrném směru podstatně vyšší zatížitelnost než struktury s lavinovým mechanismem průrazu. Obě části integrované struktury polovodičové diody podle vynálezu, mají v propustném směru stejnou zatížitelnost zajištěnou společným katodovým a anodovým emitorem. Aplikace diod s vysokou úrovní absorpce ztrát v závěrném směru umožňuje plné využití napěťových vlastností součástek a úsporu jistících prvků.A four-layer structure with a punch-through mechanism has a considerably higher load-bearing capacity in terms of absorption of power dissipation in the reverse direction than a structure with avalanche breakdown mechanism. Both parts of the integrated structure of the semiconductor diode according to the invention have the same permeability in the forward direction provided by a common cathode and anode emitter. The application of diodes with a high level of loss absorption in the reverse direction allows full utilization of the voltage properties of components and saving of protection elements.
Na přiloženém výkresu je zobrazena výkonová diodová struktura podle vynálezu se dvěma variantami provedení čtyřvrstvé struktury.In the accompanying drawing, a power diode structure according to the invention is shown with two variants of a four-layer structure.
Na obr. 1 je v příčném řezu diodová struktura s emitorovou anodovou vrstvou £ typu P, opatřenou anodovým kontaktem 2. Emitorová vrstva typu N sestává z vysokodotované části 3a a z části 3b s nízkou koncentrací příměsí. Vysokodotovaná část 3a je opatřena katodovým kontaktem £ společným pro obě integrované struktury. Ctyřvrstvá struktura £ je vytvořena ve vnitřní části polovodičového systému, kde mezi vysokodotovanou část 3a a nízkodotovanou část 3b emitorové vrstvy je vložena vrstva 5 vodivosti typu P. Struktura £ se dvěma vrstvami vzájemně opačného typu vodivosti pak zůstane pouze v okrajové části polovodičového systému.FIG. 1 is a cross-sectional view of a diode structure with a type P emitter anode layer 6 provided with an anode contact 2. The type N emitter layer consists of a high-doped portion 3a and a low-concentration portion 3b. The high-dot part 3a is provided with a cathode contact 6 common to both integrated structures. A four-layer structure 6 is formed in the inner part of the semiconductor system, where a P-type conductivity layer 5 is interposed between the high-sectioned portion 3a and the low-sectioned portion 3b of the emitter layer.
Na obr. 2a je diodová struktura zobrazená v řezu vedeném rovinou rovnoběžnou s oběma hlavními elektrodami a na obr. 2b v řezu vedeném rovinou k ní kolmou. V tomto provedení je struktura 6 obsahující čtyři v.rstvy vytvořena ve tvaru kruhů £ rozložených ve vnitřní části plochy polovodičového systému a obklopených strukturou 7_ vzájemně opačného typu vodivosti.Fig. 2a is a cross-sectional view of the diode structure parallel to the two main electrodes, and Fig. 2b is a cross-sectional plane perpendicular thereto. In this embodiment, the structure 6 comprising four layers is formed in the form of circles 6 distributed in the inner part of the surface of the semiconductor system and surrounded by a structure 7 of opposite conductivity type.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS833195A CS231491B1 (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS833195A CS231491B1 (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS319583A1 CS319583A1 (en) | 1984-03-20 |
| CS231491B1 true CS231491B1 (en) | 1984-11-19 |
Family
ID=5371356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS833195A CS231491B1 (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS231491B1 (en) |
-
1983
- 1983-05-06 CS CS833195A patent/CS231491B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS319583A1 (en) | 1984-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10056450B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP4984345B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP6743026B2 (en) | Semiconductor element | |
| KR100935165B1 (en) | Insulated Gate Transistor | |
| US8102025B2 (en) | Semiconductor device having IGBT and diode | |
| US5070377A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| CN109964317A (en) | semiconductor device | |
| KR910010735A (en) | Semiconductor devices | |
| KR910007160A (en) | Power semiconductor device | |
| US4377816A (en) | Semiconductor element with zone guard rings | |
| JP6761872B2 (en) | Semiconductor relay | |
| US4617583A (en) | Gate turn-off thyristor | |
| US7939887B2 (en) | Active semiconductor component with a reduced surface area | |
| KR970024165A (en) | A Semiconductor Integrated Circuit and Its Fabricating Method | |
| JP2002289879A (en) | diode | |
| US4150391A (en) | Gate-controlled reverse conducting thyristor | |
| CA1144266A (en) | Optical transistor structure | |
| KR970063421A (en) | Semiconductor device and manufacturing method | |
| US3675064A (en) | Directed emission light emitting diode | |
| CN106129107B (en) | Semiconductor structure, semiconductor subassembly and power semiconductor | |
| JP2022534117A (en) | Power transistor cell and power transistor | |
| WO2019098122A1 (en) | Semiconductor device | |
| CN107749420A (en) | A kind of reverse blocking IGBT | |
| CS231491B1 (en) | Semiconductor power diode with high carrying capacity in closing | |
| JP2019220722A (en) | Semiconductor element |