DD156039A5 - Hochspannungs-festkoerperschalter - Google Patents

Hochspannungs-festkoerperschalter Download PDF

Info

Publication number
DD156039A5
DD156039A5 DD80226369A DD22636980A DD156039A5 DD 156039 A5 DD156039 A5 DD 156039A5 DD 80226369 A DD80226369 A DD 80226369A DD 22636980 A DD22636980 A DD 22636980A DD 156039 A5 DD156039 A5 DD 156039A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
zone
zones
gate
type
item
Prior art date
Application number
DD80226369A
Other languages
English (en)
Inventor
Adrian R Hartman
Terence J Riley
Peter W Shackle
Original Assignee
Western Electric Co
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 Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of DD156039A5 publication Critical patent/DD156039A5/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76297—Dielectric isolation using EPIC techniques, i.e. epitaxial passivated integrated circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
    • H01L29/7391—Gated diode structures
    • H01L29/7392—Gated diode structures with PN junction gate, e.g. field controlled thyristors (FCTh), static induction thyristors (SITh)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thyristors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

Ein Hochspannungs-Festkoerperschalter verwendet einen dielektrisch isolierten, schwach dotierten n-Halbleiterkoerper (16) mit einer stark dotierten p-Anodenzone (18), einer stark dotierten ersten n-Gate-Zone (20), einer maessig dotierten, zweiten, p-Gate-Zone (22) und einer stark dotierten n-Kathodenzone.Die zweite Gate-Zone umgibt die Kathodenzone (24). Die erste Gate-Zone liegt direkt zwischen der Anodenzone und der zweiten Gate-Zone. Die Dotierungsstaerken der Zonen und die oertliche Lage der ersten Gate-Zone zwischen der Anoden- und Kathodenzone tragen zur Stromunterbrechungsfunktion des Schalters bei.

Description

14 308 57 _4- 22 63 6
Schaltvorrichtung
Anwendungsgebiet der Erfindung;;
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung, sie bezieht sich insbesondere auf Hochspannungs-Festkörperstrukturen, die in Telefonvermittlungsanlagen und vielen anderen Anwendungsfällen verwendbar sind.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:
In einem Artikel mit dem Titel "Development of Integrated Semiconductor Crosspoint Switches and a Fully Electronic Switching System" von Llichio Tokunaga u. a. im International Switching Symposium vom 26. Oktober 1976 in Kyoto, Japan, Paper 221-4, ist ein dielektrisch getrennter Ganzfestkörper-Hochspannungsschalter gezeigt, der einen im Hauptteil η-leitenden Halbleiterkörper aufweist. Eine p+-leitende Gate-Zone ist lediglich durch Abschnitte des Hauptteils des Körpers getrennt. Die erste Gatezone um-
_ 2. 2263 69
gibt und kontaktiert eine n+-leitende Kathodenzone. Eine zweite p+-leitende Gate-Zone in dem Halbleiterkörper befindet sich in einem Abschnitt des Halbleiterkörpers, der nicht zwischen der Anodenzone und der ersten Gate-Zone liegt. Der Schalter v/ird eingeschaltet, indem Strom injiziert oder aus einer der Gate-Zonen gezogen wird. Hört einmal der Stromfluß zwischen Anode und Kathode auf, kehrt der Schalter in seinen sperrenden Ruhezustand, den Aus-Zustand zurück. Ein dieser Struktur anhaftender Mangel besteht darin, daß sie nicht in der Lage ist, einen zwischen Anode und Kathode (den Ausgangsans.chlüssen) herrschenden wesentlichen Stromfluß in geeigneter Weise zu unterbrechen.
Ziel der Erfindung;
Es ist das Ziel der Erfindung, einen Ganzfestkörper-Schalter der oben erläuterten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem es leicht möglich ist, einen existierenden wesentlichen Stromfluß zwischen den Ausgangsanschlüssen des Schalters zu unterbrechen (abzuschalten).
Darlegung deS 1 Y/esens der Erfindung;:
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Schaltvorrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß kennzeichnendem Teil des Erfindungsanspruches, Punkt 1, gelöst.
Ein Hochspannungs-Pestkörperschalter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt einen schwachdotierten, monokristallinen n-Halbleiter-Hauptkorper mit einer stark dotierten p+-Anodenzone, einer stark dotierten ersten n+-Gate-Zone, einer mäßig dotierten zweiten p-Gate-Zone und einer stark dotierten n+-Zone.
-з- 226369
Die zweite Gatezone umgibt die Kathodenzone. Die erste Gate-Zone liegt direkt zwischen der Anodenzone und der zweiten Gate-Zone. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halbleiterkörper dielektrisch von einem polykristallinen Halbleiter-Tragelement getrennt.
In einer Aus füizsrungs form ist der Schalter derart ausgebildet, daß er sich bei bezüglich der Kathode positiv vorgespannter Anode im Ein-Zustand befindet und leitet. Ein Leiten von der Anode zur Kathode wird verhindert oder unterbrochen, indem das Potential der ersten Gate-Zone auf einen Wert angehoben wird derart, daß sich in dem Halbleiterkörper Verarmungszonen ausbilden und das Potential des Hauptteils des Halbleiterkörpers unterhalb der Gate-Zone und über der dielektrischen Schicht positiver ist als das der Anoden-, Kathoden- und/oder zweiten Gate-Zone.
Die Anordnung der ersten Gate-Zone zwischen der Anoden- und Kathodenzone ist ein Hauptumstand, der maßgeblich ist für den guten Stromunterbrechungsverlauf bei dem erfindungsgemäßen Festkörperschalter.
Ausführungsbeispiel:
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Hochspannungsschalter gemäß einer bevorzugten AusfüUrungsform der Erfindung.
Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht einer Struktur 10 mit einer ebenen Oberfläche 11 und einem polykristallinen Halbleiter-Substrat 12, das einen monokristallinen Halbleiterkörper 16 trägt, dessen Hauptteil η-leitend ist, und der vom Substrat 12 durch eine dielektrische Schicht 14 getrennt ist.
- 4 - 2263 69
Im Körper 16 ist eine Örtlich begrenzte erste p+-leitende Anodenzone 18 enthalten, von der ein Teil Bestandteil der Oberfläche 11 ist. Außerdem ist in dem Körper 16 eine örtlich begrenzte n+-leitende Gate-Zone 20 enthalten, von der ein Abschnitt Teil der Oberfläche 11 ist. In dem Körper 16 ist eine örtlich begrenzte dritte n+-leitende Kathodenzone 24 enthalten, die mit einem Abschnitt einen Teil der Oberfläche 11 bildet. Eine p-leitende Zone 22 umgibt die Zone 24 eng·, sie dient als Verarmungsschicht-Durchgriffsschutz. Zusätzlich,dient die Zone 22 zum Verhindern einer Inversion derjenigen Abschnitte des Körpers 16, die an oder in der Nähe der Oberfläche 11 zwischen den Zonen 20 und 24 liegen. Die Gate-Zone 20 liegt zwischen der Anodenzone 18 und der Zone 22, und sie ist von beiden Zonen durch n-leitende Gebiete des Körpers 16 getrennt. Die spezifischen Widerstände der Zonen 18, 20 und 24 sind gering im Vergleich zu dem spezifischen Widerstand des Hauptteils des Körpers 16. Der spezifische Widerstand der Zone 22 liegt zwischen dem spezifischen Widerstand der Kathodenzone 24 und dem des Hauptteils des Körpers 16.
Elektroden 28, 30 und 32 sind Leiter, die niederohmigen Kontakt mit den Oberflächenabschnitten der Zonen 18, 20 bzv/. 24 bilden. Ein mit Öffnungen versehenes Dielektrikum deckt die Hauptoberfläche 11 derart ab, daß die Elektroden 28, 30 und 32 von allen Zonen getrennt sind, die nicht elektrisch kontaktiert werden sollen. Eine Elektrode 36 bildet mit dem Substrat 12 einen niederohmigen Kontakt über eine stark dotierte Zone 34, die wie das Substrat 12 n-leitend ist.
Vorteilhaft bestehen Substrat 12 und Körper 16 je aus Silicium, wobei das Substrat 12 entweder n- oder p-leitend ist. V/ie aus der Darstellung hervorgeht, überlappen die Elektroden 28, 30 und 32 vorteilhafterweise die Halbleiterzonen, zu denen sie einen niederohmigen Kontakt bilden,
- 5-226369
wenngleich sie von den Zonen durch Abschnitte der Schicht 26 elektrisch getrennt sind. Die Elektrode 32 überlappt außerdem die Zone 22 vollständig. Dieses als "field plating" bekannte Überlappen erleichtert den Hochspannungsbetrieb, da es die Spannung erhöht, bei der ein Durchbruch auftritt.
In der beispielhaften Ausführungsform bestehen das Substrat 12, der Körper 16, die Zonen 18, 20, 22, 24 und 34 sämtlich aus Silicium und sind n~-, n~-, P+-, n+-, p-, n+- bzw. η -leitend, wobei das '·'+"-Zeichen einen relativ geringen spezifischen Widerstand und das "-"-Zeichen einen relativ hohen spezifischen Widerstand kennzeichnen. Die dielektrische Schicht 14 ist Siliciumdioxid, die Elektroden 28, 30, 32 und 36 sind sämtlich Aluminiumschichten.
In einem gemeinsamen Substrat 12 können mehrere separate Körper 16 gebildet werden, um in einer integrierten Struktur mehrere Schalter vorzusehen.
Die Struktur 10 wird typischerweise als Schalter betrieben, der im (leitenden) Ein-Zustand zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 einen niederohmigen Leitungspfad und im (perrenden) Aus-Zustand einen hochohmigen Pfad zwischen diesen zwei Zonen aufweist. Das an die Gate-Zone 20 angelegte Potential bestimmt den Zustand des Schalters, wenn an den anderen Elektroden geeignete Betriebsspannungen gehalten werden. Zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 findet ein Leiten statt, wenn das Potential der Anodenzone 18 hinreichend größer ist als das der Kathodenzone 24 und wenn das Potential der Gate-Zone 20 unter dem Potential der Anodenzone 18 liegt. Im Ein-Zustand v/erden von der Anodenzone 18 Löcher in den Körper l6 und von der Kathodenzone 24 Elektronen in den Körper 16 injiziert. Diese Löcher und Elektronen werden in so ausreichender Zahl erzeugt, daß sich ein Plasma bildet, das den Körper 16 in seiner Leitfähigkeit moduliert. Dies setzt wirksam den Wi-
- 6 - 2263 69
derstand der Körper 16 herab, so daß der Widerstand zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 relativ gering ist, wenn die Struktur 10 im Ein-Zustand arbeitet. Diese Betriebsart v/ird als "Doppelladungsträgerinjektion" bezeichnet.
Die Zone 22 hilft den Durchgriff einer während des Betriebs zwischen der Gate-Zone 20 und der Kathodenzone 24 gebildeten Verarmungsschicht zu begrenzen und die Bildung einer Oberflächeninversionsschicht zwischen den zwei genannten Zonen zu verhindern. Darüber hinaus trägt sie dazu bei, daß die Gate-Zone 20 und die Kathodenzone 24 relativ dicht voneinander beabstandet sein können. Dies wiederum trägt zu einem relativ geringen Widerstand zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 während des Ein-Zustands bei.
Das Substrat 12 v/ird typischerweise auf dem höchsten positiven zur Verfügung stehenden Potential gehalten. Ein Leiten zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 wird verhindert oder unterbrochen, wenn das Potential der Gate-Zone 20 hinreichend positiver ist als das der Anodenzone 18, der Kathodenzone 24 und der Zone 22. Der zum Verhindern oder Unterbrechen der Leitung benötigte Mehrbetrag positiven Potentials ist eine Punktion der Geometrie und Fremdstoffkonzentration (Dotierungs-pegel) der Struktur 10. Das positive Gate-Potential verursacht, daß ein Querschnittsteil des Körpers 16 zwischen der Gate-Zone 20 und der dielektrischen Schicht 14 ein positiveres Potential hat als die Anodenzone 16, die Kathodenzone 14 und/oder die Zone 22. Diese positive Potentialbarriere verhindert die Löcherleitung von der Anodenzone 18 zur Kathodenzone 24. Darüber hinaus werden an· den Übergängen bei den Anodenzonen 18 und dem Körper 16, bzw. bei der Zone 22 und dem Körper 16 Verarmungszonen gebildet. Das elektrische Feld innerhalb der gebildeten Verarmungszonen dient zum Zurückhalten der Löcher in der Anodenzone 18 und der Zone 22 und begrenzt so
- 7- 2263 69
den Stromfluß zwischen der Anoden- und Kathodenzone (18 und 24). Die Gate-Zone 20 fängt von der Kathodenzone 24 emittierte Elektronen auf, bevor diese die Anodenzone 18 erreichen können.
Während des Ein-Zustands der Struktur 10 wird die die Anodenzone 18 und den Halbleiterkörper 16 umfassende Flächendiode in Durchlaßrichtung vorgespannt. Normalerweise ist eine Strombegrenzungseinrichtung, z.B. eine Last (nicht dargestellt) vorgesehen, um das Leiten durch die in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode zu begrenzen. Während sich die Struktur 10 im Ein-Zustand befindet, kann das Potential der Gate-Zone 20 über das der Anodenzone 18 angehoben werden, und der Stromfluß zwischen der Anodenzone 18 und der Kathodenzone 24 hält an, bis der unter der Gatezone 20 gelegene und bis zur dielektrischen Schicht 14 reichende Abschnitt des Halbleiterkörpers 16 positiveres Potential aufweist als die Anodenzone 18, die Kathodenzone 24 und die Zone 22.
Eine typische Ausführungsform könnte folgenden Aufbau haben: Das Substrat 12 ist ein n-Siliciumsubstrat einer Stärke von 46 bis 56 mm, um eine mechanische Unterlage zu bieten;
13 es hat eine Fremdstoffkonzentration von etwa 2 χ 10 pro
3 cm entsprechend einem spezifischen Widerstand von mehr als 100 Ohm-cm. Die anderen Abmessungen v/erden von der Größe und Anzahl der vorzusehenden Körper 16 bestimmt. Die dielektrische Schicht 14 ist eine Siliciumdioxidschicht mit einer Stärke von 2 bis 4 /um. Der Körper 16 ist typischerweise 30 bis 55 /um dick, etwa 430 /um lang, 300 /Um breit und ist η-leitend mit einer Fremdstoffkonzentration im Bereich von etwa 5 bis 9 x 10 pro cm . Die Anodenzone 18 ist p+-leitend, typischerweise 2 bis 4 /um dick, 44 /Um breit, 42 лип lang und besitzt eine Fremdstoffkonzentration von annähernd
19 "i
10 ^ pro cnr oder mehr. Die Elektrode 28 besteht typischerweise aus Aluminium und hat eine Stärke von 1 1/2 /um, eine
2263 69
Breite von 84 /Um und eine Länge von 105 /Um. Die Zone ist
η -leitend, ist typischerweise 2 bis 20 /Um dick, 15 /
breit, 300 /um lang und besitzt eine Fremdstoffkonzentra-
19 3 tion von annähernd 10 pro cm oder mehr. Die Elektrode
30 ist aus Aluminium, ist 1 1/2 /um dick, 50 yum breit und 340 /um lang. Der Abstand zwischen benachbarten Kanten der Elektroden 28 und 30 sowie zwischen benachbarten Kanten der Elektroden 30 und 32 beträgt in beiden Fällen typischerweise 40 /um. Die Zone 22 ist vom p-leitend, typischerweise 3 bis 6 ,um dick, 64 /um breit, 60 /um lang und besitzt
/ / · ' 17 18
eine Fremdstoffkonzentration von annäherd 10 bis 10 pro cm . Die Kathodenzone 24 ist n+-leitend, typischerweise
2 /um dick, 48 /um breit, 44 /Um lang und weist eine Fremd-
/ / ' 19 3
Stoffkonzentration von annähernd 10 pro cm oder mehr auf. Die Elektrode 32 besteht aus Aluminium, ist 1 1/2 ,um dick, 104 /um breit und 104 /um lang. Der Abstand zwischen den Enden der Zonen 18 und 22 und den entsprechenden Enden des Körpers 16 beträgt typischerweise 55 /Um. Der Abstand zwischen der Anodenzone 18 und der Gate-Zone 20 beträgt typischerweise 74 /Um, so wie der Abstand zwischen der Gate-Zone 20 und der Zone 22. Die Zone 34 ist n+-leitend, typischerweise 2 ,um dick, 26 ,um breit, 26 ,um lang und v/eist
/ / iq / 3
eine Fremdstoffkonzentration von 10 pro cm oder mehr
auf. Die Elektrode 36 besteht aus Aluminium und hat eine Stärke von 1 1/2 ,um, eine Breite von 26 ,um und eine Länge von 26 ,um.
Die hier erläuterten Ausführungsbeispiele dienen nur zum Veranschaulichen der allgemeinen Grundprinzipien der Erfindung. Ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, sind verschiedene Kodifikationen möglich. Beispielsweise könnte das Tragelement 12 alternativ aus p-leitendem Silicium, Galliumarsenid, Saphir, einem Leiter oder einem elektrisch inaktiven Material bestehen. Besteht die Zone 12 aus einem elektrisch inaktiven Katerial, kann die dielektrische Schicht 14 fortgelassen werden. У/eiterhin kann der Körper
_ 226369
1б als eine von der Luft abgeschlossene Struktur ausgebildet werden. Dies gestattet das Portlassen des Tragelements 12. Weiterhin können die Elektroden dotiertes Polysilicium, Gold, Titan oder andere Arten von Leitern sein. Weiterhin können die Premdstoffkonzentrationen, die Abstände zwischen unterschiedlichen Zonen und die übrigen Größen der Zonen so eingestellt werden, daß Betriebsspannungen und -ströme •möglich sind, die von den beschriebenen Vierten signifikant abweichen. Darüber hinaus können andere dielektrische Materialien anstelle des Siliciumdioxids verwendet werden, so z.B. Siliciumnitrid. Perner kann der Leitfähigkeitstyp sämtlicher Zonen innerhalb der dielektrischen Schicht umgekehrt werden, vorausgesetzt, daß die Spannungspolaritäten entsprechend geändert werden, wie es dem Pachmann bekannt ist. Weiterhin kann die Zone 22 mit einem elektrischen Kontakt versehen werden. Abhängig von dem spezifischen Widerstand der Zone 22 könnte ein elektrischer Kontakt direkt mit der Zone 22 oder über eine p+-leitende Halbleiterkontaktzone, die zu einem Abschnitt der Zone 22 hinzugefügt würde, hergestellt werden. Dann könnte die Zone 22 als zweite Gate-Zone der Struktur 10 verwendet werden. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß durch Verwendung zweier solcher Strukturen durch Verbinden der Kathode der einen Struktur-mit der Anode der anderen Struktur und Verbinden der ersten Gate-Zone 20 ein bidirektionaler Schalter zur Verfügung steht, der sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstrombetrieb zuläßt.

Claims (8)

  1. - ίο - 2 2 6 3 6 9
    Erf іпсіигщзапзргисЬ:
    1. Schaltervorrichtung, nit
    - einem Halbleiterkörper, dessen Hauptteil einen ersten Leitungstyp besitzt,
    - einer in dem Körper angeordneten ersten Zone eines zweiten, dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyps,
    - einer in dem Körper angeordneten zweiten Zone vom ersten Leitungstyp,
    - einer dritten Zone des zweiten Leitungstyps, die die zweite Zone umgibt und kontaktiert,
    - einer in dem Körper angeordneten Gate-Zone vom ersten Leitungstyp,
    v/ob ei
    - die erste, dritte und Gate-Zone voneinander durch Abschnitte des Hauptteils des Halbleiterkörpers getrennt und in einer ersten Hauptfläche des Körpers enthalten sind,
    - der spezifische Widerstand des Hauptteils des Körpers größer ist als der der ersten, zweiten, dritten und Gate-Zone,
    - die Vorrichtung solche Parameter aufweist, daß, wenn eine erste Spannung an die Gate-Zone gelegt wird, in dem Körper Verarmungszonen gebildet werden und das Potential des unter der Gate-Zone und über einer dielektrischen Schicht befindlichen Abschnitts des Hauptteils positiver ist als das der ersten, zweiten und dritten Zone, so daß ein Stromfluß zwischen der ersten und zv/eiten Zone im wesentlichen verhindert wird, und wenn eine zweite Spannung an die Gate-Zone gelegt wird und geeignete Spannungen an der ersten und zv/eiten Zone anstehen, ein Sirompfad relativ geringen Widerstands zwischen der ersten und zweiten Zone durch Doppelladungsträgerinjektion erzeugt wird,
    - 11 -
    -и-226369
    gekennzeichnet dadurch, daß die Gate-Zone (20) im wesentlichen direkt zwischen der ersten Zone (18) und der dritten Zone (22) angeordnet ist.
  2. 2. Schaltvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Halbleiterkörper (16) durch eine dielektrische Schicht (14) von einem Halbleiter-Substrat (12) getrennt ist.
  3. 3. Mehrere Schaltvorrichtungen je nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß jede Schaltvorrichtung in einem Halbleiter-Substrat (12) enthalten und von einer anderen Vorrichtung dielektrisch (14) getrennt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Punkt 2 oder 3» gekennzeichnet dadurch, daß das Halbleiter-Substrat für eine Ankopplung einer separaten Elektrode ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Punkt 2 oder 3» gekennzeichnet dadurch,
    - daß das Halbleiter-Substrat n- oder p-leitend ist,
    - daß der Halbleiterkörper, die zweite und dritte Zone η-leitend sind,
    - daß die erste und vierte Zone p-leitend sind,
    - daß der spezifische Widerstand der ersten, zweiten und dritten Zone geringer ist als der des Hauptteils des Halbleiterkörpers und
    - daß der spezifische Widerstand der vierten Zone zwischen dem spezifischen Widerstand der ersten Zone und dem des Hauptteils des Halbleiterkörpers liegt.
  6. 6. Vorrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Halbleiter-Substrat für eine Ankopplung einer separaten Elektrode ausgebildet ist.
    - 12 -
    - 12 - 2 2 6 3 6 9
  7. 7. Vorrichtung nach Punkt 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch,
    - daß das Halbleiter-Substrat n- oder p-leitend ist,
    - daß der Halbleiterkörper und die zweite und dritte Zone p-leitend sind,
    - daß die erste und vierte Zone η-leitend sind, daß der spezifische Widerstand der ersten, zweiten und dritten Zone geringer ist als der des Hauptteils des Halbleiterkörpers, und daß der spezifische Widerstand der vierten Zone zwischen dem spezifischen Widerstand der ersten Zone und dem des Hauptteils des Halbleiterkörpers liegt.
  8. 8. Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Halbleiter-Substrat für eine Ankopplung einer separaten Elektrode ausgebildet ist.
    1 Seite Zelohnunsen
    - 13 -
DD80226369A 1979-12-28 1980-12-19 Hochspannungs-festkoerperschalter DD156039A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10777579A 1979-12-28 1979-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD156039A5 true DD156039A5 (de) 1982-07-21

Family

ID=22318408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD80226369A DD156039A5 (de) 1979-12-28 1980-12-19 Hochspannungs-festkoerperschalter

Country Status (21)

Country Link
JP (1) JPS56103467A (de)
KR (1) KR840002413B1 (de)
AU (1) AU534874B2 (de)
BE (1) BE886821A (de)
CA (1) CA1145057A (de)
CH (1) CH652863A5 (de)
DD (1) DD156039A5 (de)
DE (1) DE3048702A1 (de)
DK (1) DK549780A (de)
ES (1) ES498097A0 (de)
FR (1) FR2473790A1 (de)
GB (1) GB2066569B (de)
HK (1) HK69684A (de)
HU (1) HU181246B (de)
IE (1) IE50697B1 (de)
IL (1) IL61780A (de)
IT (1) IT1134896B (de)
NL (1) NL8007051A (de)
PL (1) PL228665A1 (de)
SE (1) SE453621B (de)
SG (1) SG35184G (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4467344A (en) * 1981-12-23 1984-08-21 At&T Bell Telephone Laboratories, Incorporated Bidirectional switch using two gated diode switches in a single dielectrically isolated tub
US4573065A (en) * 1982-12-10 1986-02-25 At&T Bell Laboratories Radial high voltage switch structure

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1039915A (en) * 1964-05-25 1966-08-24 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to semiconductor devices
US3417393A (en) * 1967-10-18 1968-12-17 Texas Instruments Inc Integrated circuit modular radar antenna
DE2102103A1 (de) * 1970-01-22 1971-07-29 Rca Corp Durch Feldeffekt gesteuerte Diode
JPS5135114B1 (de) * 1970-12-28 1976-09-30
US3725683A (en) * 1971-02-03 1973-04-03 Wescom Discrete and integrated-type circuit
DE2133430A1 (de) * 1971-07-05 1973-01-18 Siemens Ag Planar-vierschichtdiode
DE2241600A1 (de) * 1971-08-26 1973-03-01 Dionics Inc Hochspannungs-p-n-uebergang und seine anwendung in halbleiterschaltelementen, sowie verfahren zu seiner herstellung
JPS5032942U (de) * 1973-07-23 1975-04-10
JPS5210061A (en) * 1975-07-15 1977-01-26 Hitachi Ltd Thyristor circuit
US4130827A (en) * 1976-12-03 1978-12-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Integrated circuit switching network using low substrate leakage current thyristor construction
JPS5412682A (en) * 1977-06-30 1979-01-30 Nec Corp Thyristor
GB1587540A (en) * 1977-12-20 1981-04-08 Philips Electronic Associated Gate turn-off diodes and arrangements including such diodes
GB2049283B (en) * 1978-12-20 1983-07-27 Western Electric Co High voltage dielectrically isolated solid-state switch

Also Published As

Publication number Publication date
HU181246B (en) 1983-06-28
SE453621B (sv) 1988-02-15
IT1134896B (it) 1986-08-20
CH652863A5 (de) 1985-11-29
DK549780A (da) 1981-06-29
NL8007051A (nl) 1981-07-16
IE802604L (en) 1981-06-28
IL61780A0 (en) 1981-01-30
IT8026947A0 (it) 1980-12-24
CA1145057A (en) 1983-04-19
KR830004678A (ko) 1983-07-16
GB2066569B (en) 1983-09-14
ES8201376A1 (es) 1981-12-16
ES498097A0 (es) 1981-12-16
BE886821A (fr) 1981-04-16
FR2473790B1 (de) 1985-03-08
AU6544980A (en) 1981-07-02
HK69684A (en) 1984-09-14
IE50697B1 (en) 1986-06-25
AU534874B2 (en) 1984-02-16
IL61780A (en) 1983-07-31
FR2473790A1 (fr) 1981-07-17
JPS56103467A (en) 1981-08-18
GB2066569A (en) 1981-07-08
SG35184G (en) 1985-02-08
SE8008851L (sv) 1981-06-29
DE3048702A1 (de) 1981-09-10
PL228665A1 (de) 1981-09-04
KR840002413B1 (ko) 1984-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69414311T2 (de) Halbleiteranordnung mit einer Bipolarfeldeffektanordnung mit isoliertem Gate
EP0868750B1 (de) Halbleiteranordnungen zur strombegrenzung
DE102015111371B4 (de) Halbleiterbauelement mit einem schaltbaren und einem nicht schaltbaren Diodengebiet
DE69616013T2 (de) Halbleiteranordnung vom hochspannungs-ldmos-typ
DE69321642T2 (de) MOS-kontrollierter Thyristor
EP0043009B1 (de) Steuerbarer Halbleiterschalter
DE69305909T2 (de) Leistungsanordnung mit isoliertem Gate-Kontakt-Gebiet
DE102004022455B4 (de) Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode
DE3821459A1 (de) Mit mos-gate abschaltbarer thyristor
DE3806164C2 (de)
DE19528998C2 (de) Bidirektionaler Halbleiterschalter und Verfahren zu seiner Steuerung
DE1489894B2 (de) In zwei richtungen schaltbares halbleiterbauelement
EP0507974B1 (de) Abschaltbares, MOS-gesteuertes Leistungshalbleiter-Bauelement
DE69930715T2 (de) Elektronische Halbleiterleistung mit integrierter Diode
EP0520355A1 (de) Mittels Steuerelektrode abschaltbares Leistungshalbleiter-Bauelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE3631136A1 (de) Diode mit weichem abrissverhalten
DE68904343T2 (de) Bipolarer transistor mit isolierter steuerelektrode.
DE4228832C2 (de) Feldeffekt-gesteuertes Halbleiterbauelement
DE4310606C2 (de) GTO-Thyristoren
DE19511382C2 (de) Thyristor mit isoliertem Gate
DE102005029263B4 (de) Halbleiterbauelement mit verbesserter dynamischer Belastbarkeit
DE10123818B4 (de) Anordnung mit Schutzfunktion für ein Halbleiterbauelement
DD154049A1 (de) Steuerbares halbleiterbauelement
DE2425364A1 (de) Gate-gesteuerter halbleitergleichrichter
DD156039A5 (de) Hochspannungs-festkoerperschalter