DE1539877A1 - Schaltbares Halbleiterbauelement - Google Patents

Schaltbares Halbleiterbauelement

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Description

DEUTSCHE ITT 1!JDUSTRIEP GLSELLSCIiAFT HIT BESCHRÄilKTLR HAFTUNG, FREIBURG i.Br.
Schaltbares Halb lei te rbaue lor.cn t
Die Priorität dor Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 19. November 1965 Ur.500,717 ist in Anspruch genommen.
In der Fachwelt sind bereits Halbleiterbauelemente mit vier angrenzenden Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, die drei übergänge bilden, bekannt. Bauelemente dieser Art können als spannungsempfindliche Bauelemente verwendet werden. V'ird die an das Bauelement angelegte Sperrspannung über einen Schaltwert angehoben, dann schaltet das Bauelement aus einem Zustand relativ hohen Widerstandes in einen Zustand mit relativ niedrigem Widerstand, bis der durch das Bauelement fliessende Strom unter einen Ilaltewert erniedrigt wird.
Wird ein Emitter eines derartigen Vierschichtbauelumentes mit der angrenzenden Basiszone kurzgeschlossen, dann verbleibt das Bauelement im sperrenden Zustand hohen Widerstandes selbst bei Erreichen der Schaltspannung, solange der Strom nicht einen Schaltwert überschreitet. Das Bauelement schaltet, sobald der durch das Bauelement
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fliessende Strom oberhalb des Schaltwertes liegt.
Bauelemente dieser Art arbeiten im wesentlichen auf folgende Weise. Bei Erhöhung der am Bauelenent anliegenden Spannung erreicht das über dem mittleren übergang abfallende elektrische feld einen 'Wert, der ausreicht, um den Durchbruch einer lawinenartigen Ladungsträgervervielfachung zu bewirken. Diese lawinenartige Vervielfachung kann durch Ladungsträger eingeleitet werden, die in der P.autnladungszone durch die über den Übergang abfallende Feldstärke erzeugt werden.
Die Ladungstriigorvervielfachung und c'er sich ergebende Stromfluss leitet eine Minoritätotrügerinjektion aus den benachbarten Musseren oder "Emitter"-Ubergängen ein, so dass die beiden mittleren Zonen, von denen jede als die Basiszone eines Dreizonenbauolementes aufgefasst werden kann, mit Minoritlltsladungsträgern überflutet v/erden. Diese MinoritHtsladungsträgerinjoktion lässt das Strornübertragungsverhilltnis "Alpha" in der Basiszone anwachsen, bis Sättigung und Einschalten auftritt. Der mittlere übergang wird in den "Ein"-Zustand mit einer Vorspannung in Flussrichtung geschaltet. Die über das Bauelement abfallende Spannung vermindert sich dann von dem maximalen, mit .1er Durchbruchsspannung des mittleren Übergangs gegebenen Wert auf einen weit geringeren Wert, der gleich ist der Summe aus dem Spannungsabfall an den in Flussrichtung betriebenen übergängen im Silicium und dem £pannungsabfall an den Kontakten und den Anschlüssen des Bauelementen.
Das Bauelenent verbleibt nun solange ir> Zustand eines niedrigen Widerstandes, bis der Strom unter einen Haltewert erniedrigt wird, bei dem die Furane der Alpha-Werto unter 1 abfällt und das Bauelement In seinen Zustand mit hohem Widerstand zurückschaltet.
Die Kennwerte der Schaltspannung und des Haltesirons des Bauelements hängen von der Vervmroinigungskonzentmtion und Dicke der
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verschiedenen Zonen ab. In allgemeinen erhöht sich die Schaltspannung durch Verminderung der nicht kompensierton Ladungstrligerdichte am mittleren übergang.
Es sind Vierzonen-Bauelemente mit drei Anschlüssen bekannt, bei denen ein Anschluss an eine der mittleren "onen hergestellt ist, wodurch die Spannung über den mittleren Uberqana unabhängig von dor Spannung dos üusseron Übergangs gesteuert werden kann. Auf diese Weise kann das Bauelement durch einen äusseren Spannungsimpuls geschaltet werden, der ar. den mittleren übergang angelegt wird, so dass sich zwischen den iiusseren Anschlüssen ein Ptrompfad mit niedrigen Widerstand ergibt. Das Fremienzverhalten der bekannten Bauelemente mit drei Anschlüssen ist auf Grund des Widerstandes in Reihe zwischen der Steuerelektrode und dem wirksamen Bereich des mittleren Übergangs beerrenzt.
Im allgemeinen erfolgt der Durchbruch bei Bauelementen dieser -Art in der NShe der Oberfläche des Elementes, wo Störungen des elektrischen Feldes Mikroplasmen in der Ii'ihe der Oberfläche innerhalb der Raumladungszone bewirken. Die Mikroplasmen können von Versetzungen, Ausseigerungen, geringen Verschmutzungen oder anderen Verunreinigungen an der Oberfläche des Bauelementes herrühren. Die Mikroplasroen liefern dann Ladungsträger, die eine Vervielfältigung und den Durchbruch bewirken. Auf der Oborfläche von oxydgeschützten Übergängen befindliche Ionen können Kanäle (channels) verursachen, die Ladungsträger für die VervielfHltiaung liefern.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch einen Spannungsimpuls schaltbares Halbleiterbauelement mit negativem Kennlinienbereich in der Strom-Spannungs-Kennlinie, insbesondere mit vier aufeinanderfolgender! Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, welche einen In Sperrrichtung betriebenen und an die Oberfläche des Halbleiterkörpers tretenden pn-übergang bilden. Die
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bekannten über eine Steuereloktrode schaltbaren Halbleiterbauelemente v/erden erfindungsgem&ss dadurch verbessert, dass der in Sperrrichtung betriebene pn-übergang der aufeinanderfolgenden Zonen an der Oberfläche dos Halbleiterkörpers in der Feldzone einer gegen den Halbleiterkörper isolierten Fteuerelektrode angeordnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erliiutert, in denen
die Fig. 1 einen Querschnitt des schaltbaren Halbleiterbauelements nach der vorliegenden Erfindung entlang der Schnittlinie 1-1 der Fin. 2,
die Fig. 2 eine Aufsicht des schaltbaren Halbleiterbauelements nach Fig. 1,
die Fig. 3 den Querschnitt eines weiteren schaltbaren Halbleiterbauelements nach der Erfindung,
die Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 5 eines schaltbaren Planar-Ilalbleiterbauelements nach der vorliegenden Erfindung,
die Fig. 5 eine Aufsicht das schaltbaren Halbleiterbauelements genäss Fig. 4,
die Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines schaltbarcn Planar-Halbleiterbauelements mit drei Anschlüssen, und
die Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines schaltbaren Halbleiterbauelemente mit einer kurzgeschlossenen Emitterstruktur vom Mesa-Typ ·
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Das In Fig. 1 dargestellte Halbleiterbauelement enthalt vier Zonen 11, 12, 13 und 14. Die benachbarten Zonen sind vom ent- ■ gegengecetzton Leitfühigkeitstyp, so dasr- drei gleichrichtende Übergänge 16, 17 und 18 entstehen. Bein dargestellten Ausführungsbcispiel handelt er; sich ur,\ ein I.TüP-Llerier.t. Die übergänge 17 und 18 erstrecken sich geqcn die Seite 19 des Elements, während der Übergang 16 vcr.i Plar.ar~?yp ist und sich zur oberen Qberflüchenseite 21 ausdehnt. Ubor die freiliegenden Hinder e'er Übergänge erstreckt sich eine Oxydschicht 22. Λη der unteren p-loitendcn Zone 14 und dor oberem n~icitendai Zone 11 sind ohmschc Anschlüsse 23 und 24 angebracht. Die ohr.schen Anschlüsse eignen sich zum Anbringen von drahtfornigen Zuleitungen 26 und 27.
Ein herkönnliches Halbleiterbauelement verbleibt in sogenannten "Aun"-Zustand, bis die über das Cleront angelegte Sperrspannung über einen Viert anwächst, bei dem dar Durchbruch an mittleren übergang einsetzt und das Bauelement in don Zustcind hoher Leitfähigkeit bei niedriger Spannung schaltet. -lach <3er vorliegenden Erfindung wird an den mittleren oder durchbrechenden Übergang 17 eine leitende Steuerelektrode 25 angebracht. Die Steuerelektrode 25 kann beispielsweise aus einer auf der Oxydschicht 22 aufgebrachten Metallschicht bestehen. Die Steuerelektrode 2D kann mit einen Zuführungsdraht 28 versehen werden.
V7ird eine Spannung an diesen Huführungsdr.iht angelegt, dann werden zwischen dem Element und der Steuerelektrode elektrische Felder aufgebaut. Diese elektrischen Felder dehnen sich in das Element zum übergang 17 aus und addieren oder subtrahieren sich von den Feldern am übergang. Das zusätzliche elektrische Feld am übergang 17 dient zur Steuerung des Cpannungsdurchbruchs des l.lGments, da es bei der einen Polarität das Feld am Obcrflächonbereich des Überganges anhebt und einen Durchbruch bei niedrigeren Worten als normalerweise der zwischen den Anschlüssen 2C und 27 liegenden Spannungen bewirkt, während bei der anderen Polarität das Feld im Oberflächenbereich deaühexgajinsL bed«Verlegung des Durchbruchs ins
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Innere des Bauelementes ahgeschwcicht wird» Dnivilt wird ein Durchbruch bei höheren Epannungswerten zwischen den .Anschlüssen 26 und 27 erzielt.
normalerweise erfolgt dor Durchbruch bei Bauelementen." diener Art wegen der in der IJcihe der Oberfläche des Elementes innerhalb der Rauraladungszone vorhandenen Mikroplasnen. Die Mikroplasren können von Versetzungen, AusneigorunrrGn, ceringon Verschmutzungen, anderen Verunreinigungen oder von Ionon an der Oberfläche Jos I'lenents herrühren. Die Mikronlasnor. verursachen in dienen FaIIc den Durchbruch. Die leitende Schicht stellt einen Leitweg für die Ionen dar und verhindert ^ashnlb" deren Konzentration. Da der Durchbruch anfänglich an oder in dor V.l'.he der Oberfläche des Elementes erfolgt, können die von der Spannung an der zusätzlichen Steuerelektrode herrührenden und in das Element eindringenden elektrischen Felder die spannung an den kritischen Dereichen des Elementes beeinflussen. Die Durchbruchsspannung kann durch die an die Steuerelektrode angelegte Vorspannung gesteuert werden.
Die Fig. 3 zeigt ein Halbleiterbauelement, das den der Figuren 1 und 2 ähnelt. Es enthält jedoch, wie ersichtlich, Zonen vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Das Element weist eine Oxydschicht 31 auf, die die Ränder der zwischen den verschiedenen Zonen vorhandenen Übergänge bedeckt, sowie eine Metallschicht 32, die sich über die Oxydschicht erstreckt und zusätzlich in ohnrschen Kontakt mit der oberen Zcnc 33 steht. An die untere n-leitendo Zone ist ein ohmscher Kontakt 34 angebracht. An die Kentakte und 34 wird eine Sperrspannung in Bezug auf den mittleren Übergang angelegt. Da die Metallschicht sich jedoch über den nittleren übergang erstreckt, ist dort ein zusätzliches elektrisches Feld vorhanden, das durch die zwischen dar Schicht und den darunterliegenden Bereichen des Elementes vorhandene Potentialdifferanz bewirkt wird. Dieses Feld durchdringt den äusseren Bereich des
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mittleren Übergangs, da die den übergang bildende p-7,one eine niedrige Verunreinigungskonzentration (niedrig dotiert) aufweist. Dieses verminderte Feld an der Oberfläche gleicht die Wirkung einer Verunreinigung usw. des Übergangs aus.
Die Verminderung den Oberflächenfoldes durch das an die Steuerelektrode angelegte Potential ger.llss den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann schliesslich den Oberflcichendurchbruch verhindern und das Auftreten eines Durchbruchs im Inneren bewirken. Dieser Umstand ist bei Schaltelementen höchst wünschenswert. Erstens ergibt ein Durchbruch im Inneren eine Schaltspannung dicht an der theoretischen Durchbruchspannung. Zweitens begünstigt ein Durchbruch in Inneren ein gleichförmiges Einschalten, was eine notwendige Voraussetzung für eine das Element nicht zerstörende Betriebsweise bei Impulsen mit hohen Stromstärken ist. Drittens 1st der Durchbruch im Inneren nahezu unabhängig vcn Einflüssen des Oberflächenzustandes, was die betriebssicherste Arbeitsweise des Bauelementes gewährleistet.
In der Fig. 4 ist ein Planar-Bauelement dargestellt, das gleichrichtende übergänge 46, 47 und 48 zwischen Zonen 41, 42, 43 und 44 aufweist. Jeder der übergänge 46, 47 und 48 erstreckt sich zur oberen Oberflächonseite 49 und ist durch die Oxydschicht 51 geschützt. An der oberen Zone 41 und der unteren Zone 44 sind ohmsche Anschlüsse 52 und 53 angebracht. Zur Steuerung der Durchbruchspannung und zur Verringerung der Oberflächeneffekte auf einen Minimalwert in der oben beschriebenen Weise ist an dem mittleren übergang 47 auf der Oxydschicht 51 eine leitende Schicht 54 anoebracht.
Die Fig. 6 zeigt ein schaltbares Planar-Halbleiterbauelement mit einer zusätzlichen Elektrode im ohmschen Kontakt zu einer mittleren Zone, um das Bauelement mittels eines über dem mittleren übergang angelegten Feldes zu schalten. Das dargestellte Bauelemejnt weist gleichrichtende übergänge 66, 67 und 68 zwischen
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aneinandergrcntendon Zonon 61, 62, 63 und 64 auf. Jeder der übergänge GG, 67, und 68 erstreckt sich zu der oberen OberfIachenseite C9 und ist durch eine Oxydschicht 71 geschützt. Λη der oberen Zone Gl und unteren Zone 64 sind ohmschc Kontakte 72 und 73 angebracht. Dia mittlere Zone 62 wei3t eino ohmsche Elektrode 74 zum Steuern oder Schalten des Bauelementes auf. Zur Steuerung der Abbruchspannunn und zum Vermindern von Oberflächeneffekten auf ein Mindestmass nach der oben beschriebenen Ueisc befindet sich am mittleren Übergang 67 eine von einer Oxydschicht 71 getragene leitende Schicht 76.
Die Fig. 7 zeigt ein Mosa-Dauelement, das dem der Fig. 1 ähnelt, jedoch eine kurzgeschlossene Enitterstruktur aufweist. Das Bauelement enthält eine Mohrzahl von Zonen 81 gleichen Leitfähigkeitstyps, die in eine mittlere Zone 82 eingesetzt sind. Daran anschliessend sind Zonen 83 und 84 vorgesehen, die eine Mehrzahl von gleichrichtenden Übergängen 87 und 88 bilden. Die Übergänge 87 und 8 8 erstrecken sich zum Rand 89 des Bauelementes, während die übergänge 86 vom Planar-Typ sich zur oberen Oberflächenseite 91 erstrecken, über die freiliegenden Ränder der übergänge 87 und 88 erstreckt sich eine Oxydschicht 92. An der Zone 84 ist ein ohmscher Anschluss 93 und an den Zonen 82 und 86 ist ein ohnscher Anschluss 94 angebracht, der eine kurzgeschlossene Emitterstruktur ergibt. Im Betrieb wird eine Sperrspannung an das Bauelement angelegt, und das Bauelement verbleibt im Zustand eines hohen Widerstandes, bis der durch die Bereiche der Zone 82 zwischen den Zonen 81 fliessende Strom die Spannung an den Übergängen 86 soweit anwachsen lässt, dass eine zum Hervorrufen eines Durchbruchs an dem Übergang 87 ausreichende Injektion erzielt v/ird,
Nach der vorliegenden Erfindung ist an dem mittleren oder durchbrechenden Übergang 87 eine leitende Steuerelektrode 97 angebracht. Die Steuerelektrode kann beispielsweise aus einer auf der Oxydschicht 92 angeordneten Metallschicht bestehen.
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Wiederum ergibt eine an die Schicht 97 angelegte Spannung an der Oberfläche des Bauelementes Felder, die die Felder an den Rändern •des Übergangs 87 beeinflussen, wobei sowohl eine Steuerung der Durchbruchspannung, als auch eine Verringerung der Oberflächeneffekte auf einen Minimalwert erzielt wird.
Somit ergibt sich ein Halbleiterbauelement, bei dem die Abbruchspannung eines in Sperrrichtung betriebenen Übergangs durch von aussen erzeugte elektrische Felder beeinflusst wird, die in das Element an den Randern dos mittleren Übergangs eindringen. Die elektrischen Felder werden vorzugsweise durch einen leitenden Teil erzeugt, der an den übergang auf einer Oxydschicht aufgebracht wird, wodurch zusatzlich eine Verringerung von Oberflächeneffekten auf einen Minimalwert erzielt wird.
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Claims (9)

  1. PATEUTANSPRÜCHU
    Durch einen Spannungsimpuls schaltbares Halbleiterbauelement nit negativem Kcnnllnienbereich in der Stror. Spannungs-Kennlinie, insbesondere mit vier aufeinanderfolgenden Zonen abwechselnd entgegengesetzten Lcitf"higkeitstyps, welche-oinön in Gperrichtung betriebenen und an die Oberfläche des Halbloiterkörpers tretenden pn-übergang bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der in Sperrichtun« betriebene pn-tibergang (17, 47, 67, 87) der aufeinanderfolgenden Zonen an der Oberfläche des Halbloiterkörpers in rOr Foldzone einer gegen den Halbleiterkörper isolierten Steuerelektrode {25, 54, 32, 7G, 97) angeordnet ist.
  2. 2.
    Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ar, die Oberfläche tretende Teil des in Sperrichtung betriebenen pn-Ubergangc3 der aufeinander folgenden Zonen in der Feldzone einer schichtförraigen, auf einer Isolierschicht, insbesondere einer Oxyd schicht <?er Oberfläche ctas Halbleiterkörper? angeordneten Steuerelektrode liegt.
  3. 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, class die Steuerelektrode den Rand des in Sperrrichtung betriebenen pn-Ubergangs (17, 47, 67, 67) bedeckt.
  4. 4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch rjekenn eich- net, dass die Steuerelektrode sämtliche pn-Ubergnnge
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    mit Ausnahme eines ftussercn (16, 46, 66, 86) bedeckt.
  5. 5. Halbleiterbauelement nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer einer äusseren Zone benachbarten Zone (62) eine zusätzliche Elektrode (74) angebracht ist.
  6. 6. Halbleiterbauelement nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch rrokennzeichnct, dass eine iiussere Zone in Teilzonen(81) aufgeteilt, in die der '!unseren Zone benachbarte Zone (02) eingesetzt ist und mit dieser gemeinsam eine die pn-Uberq^n^e (86) ::wischon den Teilzonen und der der äusseren Zone benachbarten Zone kurzschliessende Elektrode (9.4) besitzt.
  7. 7. Halbleiterbauelement nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper über den Verlauf der Berandunn des in Sperrichtunnr betriebenen pn-übergangs abgeschrägt ist (Figuren 1, 3, 7).
  8. 3. Halbleiterbauelement nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zone (11, 41, 33, 61, 81) in eine Oberflcichenseite des Halbleiterkörper s eingesetzt ist.
  9. 9. Halbleiterbauelement nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch rrekennseichnet, dass die Steuerelektrode (32) sämtliche pn-t5bergcinge bedeckt und eine äussere Zone (33) kontaktiert.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2339444A1 (de) * 1973-04-25 1974-10-31 Sony Corp Sperrschicht-feldeffekttransistor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2205307A1 (de) * 1971-02-08 1972-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Feldeffekt-Halbleitervorrichtung
ZA773577B (en) * 1976-07-19 1978-05-30 Westinghouse Electric Corp An improvement in or relating to high voltage thyristor
FR2443139A1 (fr) * 1978-12-01 1980-06-27 Radiotechnique Compelec Dispositif semi-conducteur monolithique de type triac
US4388635A (en) * 1979-07-02 1983-06-14 Hitachi, Ltd. High breakdown voltage semiconductor device
US4595941A (en) * 1980-12-03 1986-06-17 Rca Corporation Protection circuit for integrated circuit devices
JPS61114574A (ja) * 1984-11-09 1986-06-02 Hitachi Ltd 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2339444A1 (de) * 1973-04-25 1974-10-31 Sony Corp Sperrschicht-feldeffekttransistor

Also Published As

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NL6616236A (de) 1967-05-22
GB1119297A (en) 1968-07-10

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