DE1564255A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents
HalbleiterbauelementInfo
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- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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Description
-
"Halbleiterbauelement" Die Erf inaung betrifft. eill Halbleiterbauelement mit einem Halbleit-*jcl.,5:rper o.lis mindestens zl-i"3j. 7,oneu abwechselnd entge gen. bei den der kontaktIerte Bereich einer äusseren Zone-kleiner als dio au dieao Zone angrenzende pn- oder kleiner die der ersten pn-Übergangs- flächu boiizie,#barte pn-Übergan&sflilche Ist. die maxime.le mögliche Sparrspannung eines pn-- alt, Dureb-bruchs-oan.--,uug bezeichnet wird, bei elnem durch Cue Voi#mendotierung bestimmt. So kömen ous Bilizium bestehende Halbleiterbauelemente mit pn-Übergl;ngen kurizeitig bei der Durchbruchspannung be-VI-riaben -werden" wenn der Durc-Woruch im Volumen und nicht an der Obe.-oflg"Lä,ae erfolgt. *Unter der OberflUche eines Bauelementes wird Int folgenden das Randgebiet versevmdeng In das ein pn-fJber- gax,C-, mändet. Zur Vermeidtimg,des Oberflächendurchbruches, der zur zt,r"3ti-',i-ung aer,- Bauelementes führt, muss die der Volumendurchbruch- spwmtml-##* zugeordnete Pelds-Wärke an der. Oberfläche vermindert .qe:L"dün. Je kloinor die 17eldstExka an der Oberfläche gegenüber dem Volunen intt um so cUa Spannung!4fes-tigkeit Klee pn- Fk-# Lzt- die eines Halbleiterbau- eleiiajnt;t-,s durch eine geeignete Randgeometrie zu erhÖhend- In Figur 1 ist 9.-In beispielsileise rotwbionssymetriseher Halb- leiterkörper 1 In einein Ausschnitt dargestellt. Der Halbleiter- körper enthält fP.,eioi Leitungszonen 2 und 3t die den pn-Übergang 4 bilden# Der Randbüreicht in . den der p'n-Ubergang zündet, Ist mit einer Äbsc.brägang 5 versehen. Die Begrenzung des Raumladungsgebie- tes ist in der 'P>-lgur gestricheit eingezeichnet. Bekanntlich nimmt die Sperrschichtausdahnung mit höherer Dotierung &b. Infolge des abgeschrägte.u.Randes ist die Sperrschichtausdehnung an der Ober- fläche und dinMit die Durchbruchfoldstärke größer als in--Volumen* Bai mit zwei benachbarten sperrspannungs- übernahmenden 1)n--UberG1kgeyi1 wie es beispielsweise bei stenerbaren der Pall iatt keam für einon der beiden pxi-Ubargänge eine Aufweitung der SperrschIcht nür 0.iirch einen sehr flachen Renetwinkel Alpha f32.-sielt worden. Das hat zur Polge, daß die aktive ntark -v#j-rkleinert wirde Die bekannten nur v.,rh8hung der Sperrfähigkeit 13 j,- ptionas h ht - der Ober- haben auth den Naebtelle da-' ALL-oir e ic en ar fläche der durch die Uandgsomei;rie bedingten A.u.,uP-de:Ltung der SperrschieLrten künnen. Der Erfindung lieSt die Aufgabe zugrundeg din Sperrfähigkeit eines Halbleiterbauel-f-nuittes urtter Vormeidung der bekanuten Nach- teile zu erhöhen. -,ziird diese Aufgabe dadurch# .gelöst, daß der Ealbl#--i.ter#lxörpex- eine den kontaktiorten Bereich umgebände zuldenförmiga Vertiefung aufwa.Ist und daß die Sohle dieser Vertiefung in dem des ihr benachbarten-# pn-Bberganges liegt, dar sich boi maximaler Volumensperrapwmung einstellt. Dan Wesen der Erfindung soll anhand der PlGuren 2 und 3 erläutert werden. In den Figuren ist von ulnem rota-kionn- symmetrischer. Bv.lbleitgrkörper jeweils nur. ein Ausscbuitt darge-' Figur 2 zeigt ein Halbleiterkörper lo mit zwei Leitungszonen 11 und 129 die den pn-Übergang 13 bilden. Die Zonen 11 und 12 sind mit den Kontakten 14- und 15 ve.-eseiehen. Die Sperrschichtaus- debmmg im elektrisch unbelasteten Züstand ist gestrichelt einge- zeicbnet. Wird der pn-übergang in Sperrifehtung belastet, so dehnt sich der Raumladungsbe reich aus. Zuni,;.rhsti liegen hinsichtlich der OberflächenfeldrtZiT-ke die gleichen VerWältnisse, wie in Figurlvor. Bei weiterer Erhöhung der Spürrspannung erreicht schliesslich die Räumladungszone, die in diesem Falle punktiertleingeZeichnet istl, di,o -BoM- e 16 Vertiefung. Für noeh höhere Sperr- spa-anungen ragt schliesalich die Bohle 16 in das Rai.,mladun.gsgeb:Let wodurch der Bereich 17 abgescb-u-Virt Wird- und dadurch die Oberfla-chenfold.--,.tt"-'-#.-.-2.ke in±olGe der Verlängerung des Oberflächenwegs stark verkleineri-- #nLA. Verhältnisse stellen sich ein, wann die Sohle 16 «bereits im unbslasteten ZUE'Iüand in dem Re-umladünge- sebiet liegt. Der Albstanel der. Sohle Vertiefung -von der pn-ÜberganGsfläche 13 -wird aber zweckmaässig so gelrymtg da$ xlie Vertiefung in dem, der sich bei einer Aperrspannunge einstellti elie der halben maxJmalen Volumensperrspannuns liest. Bei difftmdierten pn-Überigaängen ke-un Ciie Ausdehnung der Sperr- schicht aus dem Dotierungeprofil in bekannter Weise ermittelt wamen. Aber auch clt,.,rch einfache Vorvr-.2sache kann die optimale GaSe der muldenför- 3!.gen Ver-tiefung experi U.entell bestimmt werden. Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung bei einem steuer- baren Halbleiteigir-;-Lchrichtr.--r mit zwei "benachbarten sperrspa=IIUE$- übernehmenden pn4bergär.gen anver-den. In, Figur 3 ist ein Halbleitorkörper 2o mit 4 Leitungszonen 21922, 23 und 24 dargestellt. Die Zonen 21, 22 und 23 bilden die beiden sperrspannungsübernehmenden pn-Übergänge 25 und 26. Die äusseren Zonen 21 und 24 sind mit den metallischen Kontakten 27 und 28 ver-- sehen. Die Steterleklarade des steuärbaren Halbleitergleich- richters.ist in der Figlir nicht dargestellt. Aus GrÜnden der Übersiehülichkeit vuMe auch die Begrenzung der Raumladungs- zenen nioht oingezeichnet. Während durch den abgeschAgten qt,md 3-o die des überganges 25 bei einem relativen großen Randwin.lrel Alp,'ha erzielt wiM., wird die Sperrfähigkeit des pn-Überganges 26 durch die Maßnahme gemäas der Erfindung so erhöht, daß dieser pn-Üborgang bis zur Tölumensperrspannung belastet werden kann. Durch die Maßnahmen gezäss der Erfindung kann das Element oberflächenunabhängig gemacht worden und eine von Über 2ooo Volt ausgenutzt werden.
Claims (1)
-
.Patent ansp rÜche ------------ ---- #» ------ Nalbleit -erbauelement mItt einem 19albleiterkörper aus zwei Zonen Leitungs- typs e. bei deia der koalbaktierte Bereich einer äusseren Zone kleines- als die an diese Zeue'e-ngran"eende ph-ÜberganEsfläche oder kleiner als die daihrsten p#24bergangsfläche benachbarte pn-Übeb98329.sfläche i3t,- dadurch gekennzeichnet-, daß, der Halb- leIterhörper eine den koveaktierten Bereich uügebende #nulden- und daß die Sohle dieser Vertiefung in dem. des ihr benachbarten pA-Überganges der, sich bei maximA.lez- Voluraausperrspannungeinstellt. nach -1, dadurch gekennzeichnet% -in liegt, der sich be#J. Oiner dia oberhalb der halben nach A-ns- pi -tich i oder 2, dädurch ge- daß das Halbleiterbauelement ein steuerbarer-. #.bi#j*;-tei#-sle-trliricht,2r ist. nach A--as-pruch, 1 oder einem der: folgenden., eLaß der Mälbleiterkörpar aus- Silizium u s e
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL0053316 | 1966-04-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1564255A1 true DE1564255A1 (de) | 1969-09-25 |
Family
ID=7275301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19661564255 Pending DE1564255A1 (de) | 1966-04-09 | 1966-04-09 | Halbleiterbauelement |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH461644A (de) |
| DE (1) | DE1564255A1 (de) |
| FR (1) | FR1518155A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4040084A (en) * | 1974-09-18 | 1977-08-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device having high blocking voltage with peripheral circular groove |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4087834A (en) * | 1976-03-22 | 1978-05-02 | General Electric Company | Self-protecting semiconductor device |
-
1966
- 1966-04-09 DE DE19661564255 patent/DE1564255A1/de active Pending
-
1967
- 1967-03-29 CH CH450767A patent/CH461644A/de unknown
- 1967-04-06 FR FR101776A patent/FR1518155A/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4040084A (en) * | 1974-09-18 | 1977-08-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device having high blocking voltage with peripheral circular groove |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH461644A (de) | 1968-08-31 |
| FR1518155A (fr) | 1968-03-22 |
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