CS233024B1 - Výkonoví polovodičoví součástka pro vysoké pracovní kmitočty - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky pro vysoké pracovní kmitočty. Součáetke je řešene tek, že ketodové emitorové vrstva a vrstva řídicí báze je vertikálně členěné, přičemž pomocné řídicí oblast je částí své plochy ve vertikálním směru zapuštěná ve vrstvě řídicí báze do hloubky větěí než 3 μα pod rozhraním s katodovou eSttorovou vrstvou. Přechod mezi první bází a anodovou emltorovou vrstvou,má gradient koncentrace příměsí větěí než 102 cm“^ e koncentrace mělkých příměsí první báze . e na rozhraní s vrstvou řídicí báze alespoň O^krét nižší než koncentrace příměsí ns rózhraní první báze s anodovou emitorovou vrstvou.

Description

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky, určené pro aplikace s vysokými pre covními kmitočty.

Znémé řešeni, umožňující činnost výkonových polovodičových součástek při vyšších pracovních kmitočtech, eplikují konstrukční principy, které zkracují zapínací proces a snižují zapínací ztréty a konstrukční principy, které urychlují vypínací proces a potlačují vypínací ztréty. Pro zkrácení zapínacího procesu se využívá členění emitorové struktury do 'tvaru pásků, evolvent, hexagonél nebo jiných geometrických útvarů e rozprostření řídicí struktury mezi jednotlivé části členěného emitoru. Vypínací proces se řeší vhodnou koncentrací a typem rekombinečních příměsí, dále asymetrickým uspořádáním vnitřní čtyřvrstvé struktury se zúžením vrstvy první béze, obsahující vysokoodporový základní polovodičový materiál, eventuálně mezi vrstvu stejného typu vodivosti se zvýšenou koncentrací příměsí.

Nevýhodou uvedených konstrukcí je obtížné a složité řešení kontaktu dileteční elektro dy s kontaktem katodového emitoru. Další nevýhodou je dlouhý časový interval mezi počátkem vypínacího procesu a obnovením závěrných vlastností přechodu mezi první bází a mezi anodovou emitorovou vrstvou, který u známých řešení neumožňuje činnost součástek při velmi vysokých kmitočtech.

Výkonová polovodičová součástka pro vysoké pracovní kmitočty podle vynálezu odstreňuje uvedené nevýhody e podstata jejího řešení spočívá v tom, že katodová emitorové vrstvě a vrstva řídicí báze je vertikálně členěná, přičemž pomocná řídicí oblast je elespon částí své plochy ve vertikálním směru zapuštěná ve vrstvě řídicí báze do hloubky větší než 3 /im pod rozhraním s katodovou emitorovou vrstvou a přechod mezi první bází a anodovou emitoro22 -4 vou vrstvou má gradient koncentrace příměsí větší než 10 cm , přičemž koncentrace měl* 2 kých příměsí první báze je na rozhraní s vrstvou řídicí béze alespoň 10 krát nižší než koncentrace příměsí ne rozhraní první báze s anodovou emitorovou vrstvou.

Výhodou řešení výkonové polovodičové součéstky podle vynélezu je podstatné zkrácení vypínecího procesu ve srovnání s tyristory typu GATT a asymetrickými tyristory a možnost jednoduchého řešení kontaktu dilatační elektrody s kontaktem katodového emitoru.

Příklad provedení polovodičové součéstky pro vysoké pracovní kmitočty podle vynélezu je ne přiloženém výkresu, kde je zohrszen částfečný řez strukturou výkonového tyristoru. Vrstva základního polovodičového materiálu tvoří první bázi i 8 je umístěna mezi dvěma vrstvami opačného typu vodivosti, než je vrstva první béze £. První vnější vrstva obsahuje anodovou emitorovou vrstvu 2 opatřenou anodovým kontaktem £. Druhá vnější vrstva tvoří řídicí bázi £, která souvisí se shodně vertikálně členěnou katodovou emitorovou vrstvou 2, opatřenou ketodovým kontaktem 6. Řídicí báze £ mé déle kontakt s pomocnou řídicí oblastí £, které je zapuštěna ve vrstvě řídicí báze £.

Výkonová polovodičové součástka nalezne uplatnění ve všech aplikacích, kde je nutné pracovat s frekvencí nad ,0 kHz.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
2. 2 33024

   Výkonová polovodičové součástko pro vysoké pracovní kmitočty, obsahující vrstvu první báze základního polovodičového materiálu, anodovou emitorovou vrstvu, vrstvu řídicí báze s opačným typem vodivosti, než je vrstva první báze, katodovou emitorovou vrstvu a pomocnou řídicí oblast, vyznačená tím, že katodové emitorové vrstva (7) a vrstva řídicí báze (4) je vertikálně členěná, přičemž pomocné řídicí oblast je elespcň částí své plochy ve vertikálním směru zapuštěná ve vrstvě řídicí báze (4) do hloubky větší než 3 /um pod rozhraním s katodovou emitorovou vrstvou (7) a přechod mezi první bází (1) a anodovou emitorovou vrstvou (2) wá gradient koncentrace příměsí větší než 1 O²² cm^, přičemž koncentrace mělkých příměsí první báze (1) je ne rozhraní s vrstvou řídicí báze (4) alespoň 10 krát nižší než koncentrace příměsí na rozhrení první báze (1) s anodovou emitorovou vrstvou (2).