DE1925765A1

DE1925765A1 - Thyristor

Info

Publication number: DE1925765A1
Application number: DE19691925765
Authority: DE
Inventors: Hutchings John H; Gray Donald J; Wohlert Andrew M
Original assignee: National Electronics Inc
Current assignee: National Electronics Inc
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-21
Publication date: 1970-09-24
Also published as: US3486088A; FR2009082A1; GB1245674A; DE1925765C3; DE1925765B2; FR2009082B1; JPS5022400B1; NL167550B; CH509667A; NL6907817A; NL167550C

Description

PATENTANWALT
. DIPL-ING.

HELMUT GÖRTZ

6 Frankfurt am Main 70

Sehnedcenhofsfr. 27-Tel.61 7079 19. Mal 1969

Gzx/Ra.

National .Electronics, Inc., Geneva, Illinois, U.S.A.

Thyristor

Die Erfindung "betrifft als Thyristoren bekannte Halbleitereinrichtungen. Thyristoren sind nach den JEDEG-Normen bistabile Halbleitereinrichtungen mit drei oder mehr Übergängen, die von einem AUS-Zustand in einen AN-Zustand oder umgekehrt geschaltet werden können, wobei das Umschalten in wenigstens einem Quadranten der Hauptstromspannungscharakteristik liegt.

Wenn ein Thyristor anfänglich angeschaltet wird, wird nur ein kleiner Bereich an der Steuerelektrode leitend. Dieser AN-Zustand des Thyristors breitet sich allmählich aus, bis der gesamte Übergang angeschaltet ist.

Da nur. ein sehr geringer Bereich des Thyristors anfänglich angeschaltet ist, ist die Stromdichte in diesem Bereich hoch, was die Wahrscheinlichkeit eines Brennschlusses erhöht. Ein Brennschluß kann auftreten, wenn ein Thyristor aus dem vorherigen Sperrzustand angeschaltet wird und der Stromanstieg in der Vorrichtung nicht begrenzt ist. Die meisten der zur Zeit ex'hältlichen Leistungsthyristoren besitzen hohe Schaltverzögerungen, da sie sich mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit über den gesamten Bereich anschalten.

Gleichgültig, ob ein Thyristor für niedrige oder hohe Ströme vorgesehen ist, läßt er im allgemeinen nur einen relativ niedri-

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gen zeitlichen Stromanstieg (di/dt) im Hinblick auf die industriellen Erfordernisse zu. Wenn der Stromanstieg di/dt die Vorrichtungstoleranzen übersteigt, kann ein verhängnisvoller Ausfall auftreten. Auch bei zeitlichen Stromanstiegen di/dt unterhalb" des Ausfallpunktes begrenzt die in der Vorrichtung erzeugte Schaltwärme ihre Brauchbarkeit, insbesondere bei hohen Sehaltraten.

Sättigungsfähige und nicht-sättigungefähige Drosselspulen zur Begrenzung des Stromes nach dem Einschalten wurden benutzt, um die Schwierigkeiten bei ungünstigem Stromanstieg di/dt und schlechter Bereichsausnutzung zu verringern. Die sättigungsfähige Drosselspule gibt dem Leitiangsbereich die Gelegenheit, in β einer Ausdehnung zuzunehmen, bevor der steile Stromanstieg erfolgt. Eines der Probleme bei einer solchen Anordnung ist, daß das Stromausbreiten nicht eintritt, wenn die Stromdichte während der Drosselspulen-Verzögerungsperiode zu niedrig ist. Außerdem variieren die Anschaltcharakteristiken der Vorrichtung über einen weiten Bereich, so daß es schwierig ist, vorauszusagen, wie eine bestimmte Vorrichtung in dieser Schaltung arbeitet. Daher sind der Strom während der Drosselspulenverzögerung, die Verzögerungszeitbeziehung an der Drosselspule und die Eignung der Vorrichtung zum Ausbreiten des Leitfähigkeitsbereiches bei niedrigen Strömen Variable, die bei dieser Art der Anwendung bedacht werden müssen. Ein großer Vorteil dieser Art der Strombegrenzung liegt darin, daß sie einen angemessenen Schutz der Vorrichtung für Spanmangsdurchschläge zuläßt»

Nicht-sättigungsfähige Luftdrosselkerne wurden ebenfalls häufig· benutzt, um den Strom auf sichere di/dt-Werte zu begrenzen. Diese Art der Drossel ist einfacher in den Schaltkreis einzubauen"₅

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die Vorrichtung in diesem Schaltkreis kann vorher besser bestimmt werden; diese Art der Drossel begrenzt jedoch den Stromanstieg di/dt bei allen Stromwerten,

Diese zusätzlichen Schaltungselemente und Schaltungskompromisse stellen eine Anpassung der Schalteinrichtung an die Vorrichtung und keine Verbesserung des GnM&täyristors selbst dar. Veränderungen in dem Thyristorauf'öQt·: reifest wurden bereits vorgeschlagen. Spezielle S teuer sy pt 01Se₃ die sicli von der Seitenzündausführung unterseheielsn, wwrflen s'ar Verbesserung das Stromanstiegee di/dt vorgesehlagsn« /Dis zentrale glMsteuerelektrode wurde ebenfalls vorgeeohlager^ "aci bei üblichen Vorrichtungen benutzt, um hohe Stramanstieg® äi/öt zu erreichen. Bei einer gantralen ZÜndsteuereXektrodo schaltet sieb, jsdceh die Vorrichtung nicht überall gleichmäßig ei?«_B Im Gegeiisat-s dazu liegt immer noch ein begrenzter Bersial^ mit hoher StroMichte am jknaehaltfleok mit der eefahr otiien BurchbsfSBaeas "tqt.

Es wurden auch mehrere St euere! stet roden in let^&aai; gezogen, um den Stromanstieg di/dt zu vergrößern und dis insülialtVerzögerungen zu vermindern. Die Ausführungen mit mehreren Stsuerelektroden weisen bei nied^igon StroESsistiegen di/dt eine Verminderung der AnechaltverzSgoEimg auf, nnä wenn die Anschaltflecke'auf einander gegenüberliegeaden Sotten des Emitters liegen, kann die gesamte An'schaltseit bei aolchen Werten um nahezu die Hälfte reduziert werden. Die Ausführungen mit mehreren Steuerelektroden arbeiten am besten, wenn eine Isolierung zwischen den Steuerelektroden vorliegt oder wenn getrennte Steuerelektrodenversorgungen vorgesehen sind. Es wurde jedoch gefunden, daß Ausführungen mit mehreren Steuerelektroden den Stromanstieg di/dt nicht wesentlich erhöhen, da eine der Steuerelektroden jeweils

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zuerst zündet und die Stufe für den im folgenden auf den Anschaltpunkt zu konzentrierenden Strom einstellt.

Eine ringförmige Steuerelektrode wurde ebenfalls benutzt. Diese Anordnung weist jedoch gegenüber der Seitenzündsteuerelektrode eine geringe Empfindlichkeit auf und wurde auch nur in geringem Maße benutzt.

Thyristoren mit verlängerten Emitterenden wurden ebenfalls als ψ Alternative zu den sättigungsfähigen und nicht-sättigungsfähigen Drosseln zum Zwecke der Strombegrenzung nach dem Anschalten benutzt.

Die vorliegende Erfindung sieht einen neuen Thyristoraufbau vor- und es ist Hauptgegenstand der Erfindung, eine Thyristorvorrichtung zu schaffen, welche erheblich verbesserte Stromanstiegswerte di/dt aufweist, welche mit erheblich verminderter Steuerleistung arbeitet und welche höchste Ausnutzbarkeit des zugänglichen Vorrichtungsbereiches bewerkstelligt.

Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, Mittel zur Betätigung von Thyristorvorrichtungen zu schaffen, welche eine ™ sichere Betriebsweise zulassen,wenn die Vorrichtungen übermäßiger Spannung ausgesetzt· werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.

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Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Querschnittes eines üblichen Thyristors, der mit Prüfleitungen ausgestattet ist,

Pig. 2 die schematische Ansicht eines Querschnittes eines erfindungsgemäßen Thyristors,

Fig. 3 eine Draufsicht eines speziellen Verbindungsaufbaues, f welcher bei einem erfindungsgemäßen Thyristor Anwendung finden kann,

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Querschnittes eines Thyristors nach Fig. 3>

Fig. 5, 6 und 7 die schematischen Darstellungen von Querschnitten von Thyristoren, die entsprechend einer Ausführungs-

[Einsenkung) form der. Erfindung "dip^-Emittereigenschaften aufweisen,

(ineinandergreifende) Fig. 8 und 9 "interdigitated'y^-Thyristoren entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 ein Sehaltdiagramm, welches bestimmte Grundzüge des erfindungsgemäßen Aufbaues darstellt,

Fig. 11 ein Sehaltdiagramm, welches parallel geschaltete, übliche Thyristoren darstellt, die entsprechend den Grundzügen der Erfindung verändert sind, und

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Pig. 12 und 13 Draufsichten veränderter Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung wird in Bezug auf umgekehrt sperrende Triodenthyristoren beschrieben. Es ist Jedoch klar, daß alle Thyristorenarten, die unter die oben angeführte Definition fallen, betrachtet werden. Es wird hier Bezug genommen auf vertikal geschichtete Vorrichtungen. Alle Thyristorenformen, z.B. ein Planarthyristor mit Anoden- und Kathodenkontakten auf derselben Seite, können entsprechend der Erfindung hergestellt werden«,

10 Der in Pig. 1 gezeigte Thyristorenaufbau /enthält einen pnpn-Körper 12 mit einem anliegenden Anodenkontakt 14 und einem anliegenden Kathodenkontakt 16 auf einander gegenüberliegenden flächen des Körpers. Eine Seitensteuerelektrode 18 liegt an dem Kathodenemitter 19 in üblicher Weise.

Der Emitter 19 bildet einen Randteil 20, der sich seitlich außerhalb des Kontaktes 16 erstreckt. Wenn ein Steuersignal die Vorrichtung triggert, fließt der Kathodenstrom durch diesen Randteil. Ein Stromfluß durch diesen Randteil erzeugt eine Spannung über dem Randteil, die mit Hilfe der Leitungen 24 und 26 gemessen werden kann. Wie man sehen wird, stellt die Ausnutzung dieser Spannung, die an dem Randteil 20 auftritt, einen bedeutenden Paktor bei der Schaffung der erfindungsgemäßen Verbesserungen dar.

Die Lage des anfänglichen Anschaltens ist in Pig. 1 für einen üblichen Thyristor bei 22 dargestellt. Wie erwähnt, wurden verschiedene Mittel angewendet, um den Strom zu begrenzen, bis die Anschaltfläche genügend groß ist, daß ein Durchbrennen venaie-

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den wird. Das tatsächliche anfängliche Einsehaltgeriet ist äußerst schmal und die Wiedergabe bei 22 sollte nicht als maßstäbliche Darstellung dieses Gebietes angesehen werden. Wegen des äußerst schmalen Bereiches des Anschaltstromes muß dieser ziemlich niedrig gehalten werden, da sonst die Stromdichte gefährlich hoch werden könnte.

Pig. 2 stellt einen Aufbau dar, welcher ebenfalls einen Halblei terkörper 12, Kontakte 14 und 16 und eine Steuerelektrode 18 einschließt. Dieser Aufbau enthält aber gleichzeitig Mittel zur Vermeidung der oben erwähnten Probleme. Im speziellen ist bei diesem Aufbau eine Leitung 30 an dem Emitterrand angebracht. Diese Leitung führt zu einer Verbindung 32 an einer getrennten Stelle auf der Oberfläche. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung erhebliche Verbesserungen der Einschaltcharakteristiken aufweist, wenn der Einschaltvorgang bei 34 in üblicher Weise eintritt. Die Verbindung 32 sorgt jedoch für einen zusätzlichen Bereich 36, welcher im wesentlichen zugleich mit dem Gebiet 34 ausgelöst wird.

Die Pig. 3 und 4 zeigen einen Thyristor 40, welcher eine prakti sche Ausführungsform der Erfindung darstellt, In diesem Pail ist die Steuerelektrode 42 gegenüber dem Emitterrandteil 44 angebracht. Ein Drahtleiter ist bei 46 mit dem Emitterrandteil verbunden. Diese Leitung ist dann an mehreren Punkten 48 auf dem Umfang der Vorrichtung angebracht. In diesem Pail sind zehn Kontaktpunkte 48 um die Vorrichtung herum angebracht, wodurch zehn zusätzliche Auslösebereiche gleichzeitig auf die Erzeugung des rückkoppelnden Steuersignales/bei 46 erhalten werden. Die Emitterrandteile 50 sind jeweils gegenüber den Kontaktpunkten 48 ausgebildet.

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Pig. 10 sieht ein Schaltdiagramm vor, welches zur Erläuterung der grundlegenden Arbeitsweise der rückkoppelnden Steuerung dienen kann.

Das Schaltdiagramm zeigt einen Anodenkontakt 14» einen Kathodenkontakt 16 und einen Ans ehalt st euerkont akt 18. "Der Widerstandeweg 52 stellt den Emitterrandteil-Widerstandswert, der in Fig. bei 20 angedeutet ist, dar. Der mit 54 bezeichnete Thyristor soll den Bereich darstellen, der durch das Steuersignal anfäng- W ' lieh angeschaltet wird, was in Pig. 1 bei 22 und in Pig. 2 bei 34 gezeigt ist. Die Thyristoren 56 sollen entsprechend die Bereiche 36 von Pig. 2 darstellen, die durch die rückkoppelnden Steuersignale angeschaltet werden. Die Widerstände 58 entsprechen den Widerständen der einzelnen Emitterrandteile 50 nach Pig. 3. Somit stellt die gesamte Schaltung der Pig. 10 einen einzigen rückkoppelnden Steuerthyristor dar.

Pig. 10 zeigt außerdem eine Steuerrückführungsleitung 53. Solche Leitungen werden häufig bei üblichen Vorrichtungen angewendet. Die Benutzung solcher Leitungen geschieht vorzugsweise für einen Thyristor mit hohen di/dt-Sehaltzustanden.

" Der Widerstand 52 ist vorzugsweise höher als der Widerstand Wenn das Ansehaltsteuereignal angelegt wird, fließt ein Strom sofort von der Kathode über den Widerstand 52 zu dem Thyristorgebiet 54, um diesen Bereich anzuschalten. Der Strom durch das Thyristorgebiet 54 erzeugt eine positive Spannung an dem Widerstand 52, welcher ebenfalls sofort die Thyristorgebiete 56 an den Widerständen 58 auslöst. Wo der Widerstandswert des Widerstandes 58 niedriger als der Widerstandswert 52 ist, wird die Möglichkeit einer Überlastung des anfänglichen Anschaltbereiches

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verringert. Das rückkoppelnde Steuersystem sieht somit eine Vielzahl von Ansehaltpunkten vor, welche sehr schnell ein vollständiges Schalten des !Thyristors entwickelt, während gleichzeitig die Gefahr eines Durchbrennens erheblich vermindert wird.

Die rückkoppelnde Arbeitsweise beruht auf der Gegenwart eines gewissen Widerstandswertes zwischen dem Punkt, wo das rückkoppelnde Signal erscheint, und dem angrenzenden Emitterteil. Die Schaffung von Randteilen 50, die über den Kontakt 16 hinausragen, bewirkt dieses, da der Kontakt das Signal nicht kurzschließt und ein Zünden des Emitters verhindert.

Die Anordnung dieser Erfindung sieht eine zusätzliche rückkoppelnde Steuerversorgung vor, die in die Vorrichtung eingebaut ist, die sich sofort auf die di/dt-Belastung der Schaltung, die an die Vorrichtung angelegt wird, anpassen kann. Mit dieser Vorrichtung ist es für das anschaltende Steuersignal nur notwendig, die leitfähigkeit zu beginnen, da die rückkoppelnde Steuerelektrode die grundsätzliche Steuerfunktion ausführen kann. Der rückkoppelnde Steuerthyristor kann untergeschobene Steuersignale vertragen oder auch ohne Schaden sinuswellenförmiges Zünden. Diese Vorrichtung weist darüber hinaus eine hohe di/dt-Verträglichkeit auf, verminderte Verluste während des Schaltens und verminderte Einschaltzeit bis zum vollen Leiten.

Die rückkoppelnde Vorrichtung benutzt die Anschaltsteuerelektrode nur, um den geeigneten Fleck zur Anschaltung der Vorrichtung festzulegen. Daher treten Probleme, die normalerweise mit der Steuerung verbunden sind, wie z.B. die Anstiegsgeschwindigkeit, ■die Impulsbreite und die Impulshöhe, hier nicht auf; Der anschaltende Steuerstrom kann, nachdem die Vorrichtung angeschal-

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- ίο -

tet wurde, umgedreht werden, da die grundlegende Hochleistungssteuerfunktion durch die rückkoppelnden Steuerelektroden ausgeführt wird.

Wenn der rückkoppelnde Thyristor durch die Steuerversorgung in dem geeigneten Fleck ausgelöst ist, lüegt die Stromauslösung an der Steuerkante des Emitterrandtefles.Wie bereits erwähnt, kann der Widerstandswert dieses Randteiles durch geeignete Geometrie und Diffusionsweise gesteuert werden, so daß eine gewisse Strombegrenzung eintritt. Wenn der anfängliche Randteil-Widerstandswert höher als der Widerstandswert der Randteile gemacht wird, die durch die rückkoppelnden Steuerelektroden gesteuert werden,nimmt der Strom einen neuen, einfacheren Weg und führt den Anodenstrom von dem auslösenden Fleck weg. Da der Stromfluß ausgelöst wird, wenn der erste Fleck angeschaltet ist, werden die Randteile, die von den rückkoppelnden Steuerelektroden gesteuert werden, bei einer Spannung angeschaltet, die von der anfänglich an der Vorrichtung liegenden zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann die maximale Temperatur, die an irgendeinem Fleck in der Vorrichtung erreicht wird, gesteuert und gleichzeitig vermindert werden. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß, nachdem das Anschalten ausgeführt wurde, die verschiedenen Randteil-Widerstände automatisch aus der Schaltung genommen werden, wodurch die Verluste weiter vermindert werden. Ein Anschalten über mehrere Flecke vermindert die Stromdichte in der Vorrichtung und die Zeit bis zur Leitung über den vollen Bereich wird erheblich vermindert.

Thyristoren mit bis zu zehn rüekkoppelnden Steuerelektroden wurden bereits hergestellt und Messungen zeigen, daß erreicht werden kann, daß alle nahezu zur gleichen Zeit zünden. Eine

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gute Ladungsaufteilung wird durch die Benutzung des Emitterquerwiderstandes an jedem zusätzlichen Fleck, der angeschaltet wird, erreicht. Dies vermindert die augenblickliche Temperatur und die Impedanz der Vorrichtung mit der Zahl der angeschalteten Flecken.

Vorrichtungen mit zehn rückkoppelnden Steuerelektroden für 100 Ampere und 1000 Volt nach der in Fig. 3 gezeigten Art wurden gebaut. Die Vorrichtungen wurden bei 500 Ampere pro Mikrosekunde und 1000 Volt, 2500 Ampere Spitzenstrom und 115°C Einsatztem- * peratur mit einer Frequenz von 6O_- Hertz betrieben.

Es wurde festgestellt, daß die Vorrichtungen völlig unempfindlich auf die Beschaffenheit des AnsehaltSteuersignals sind und bei Schaltungen mit hohen di/dt-Werten und einer großen Verschiedenheit von Steuersignalen sicher funktionieren. Das rückkoppelnde Steuersignal ist eine Funktion der äußeren Lastschaltung und der besonderen Vorrichtungsgeometrie, kann aber ein äußerst schneller Impulsanstieg auf 50 Volt in dem Bruchteil einer Mikrosekunde sein. Wenn somit der di/dt-Wert zunimmt, steigt das rüekkoppelnde Steuersignal an, welches für einen vorzüglichen Schutz der Vorrichtung sorgt. Die Leistung, die durch die rückkoppelnden Steuerelektroden geliefert wird, welche beispielsweise tausende von Watt in einer sehr kurzen Zeit sein kann, ist eine Wiederverteilung eines inneren Vorrichtungsverlustes zu einem nützlichen Zweck. Bei bekannten Vorrichtungen wurde diese Leistung verbraucht, ohne zu einem nützlichen Zweck zu dienen.

Die rückkoppelnden Steuerelektroden führen eine wesentlich geringere Belastung zu, wo sie weit auseinanderliegende Bereiche

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anschalten, da diese Bereiche vergleichsweise weit von dem Stromauslösezentralfleck liegen und da sie unter verminderter Anodenspannung angeschaltet werden. Die gesamten Schaltungsverluste in der Vorrichtung sind wesentlich geringer als bei herkömmlichen Vorrichtungen.

Wenn ein üblicher Thyristor durch Überschreiten der vorwärts blockierenden Spannung angeschaltet wird, so muß er bei einem viel niedrigeren Stromanstieg di/dt arbeiten, um einen Ausfall zu vermeiden, als wenn die Vorrichtung durch ein leistungsstarkes Steuersignal angeschaltet wird. Die oben beschriebene rückkoppelnde Vorrichtung besitzt ebenfalls eine viel niedrigere di/dt-Fähigkeit, wenn sie in Vorwärtsrichtung mit einer Überschußspannung angeschaltet wird. Typischerweise tritt das Anschalten durch eine Überschußspannung an einem zufälligen Ort auf, der durch einen Defekt in dem Aufbau bewirkt wird. Wenn jedoch erreicht werden kann, daß der Durchbruch zuerst an dem

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rückkoppelnden Quellenemitterrand-/auftritt, so erzeugt die Vorrichtung ihr eigenes rückkoppelndes Steuersignal und ist in der Lage, hohe di/dt-Werte auszuhalten.

Die Fig. 5» 6 und 7 zeigen drei Wege, auf denen erreicht werden kann, daß eine Vorrichtung an einem gewünschten Ort'zündet, indem eine schwache Stelle in die Vorrichtung an dem Fleck eingebaut wird.

In Fig. 5 bildet die Vorrichtung 70 eine verdünnte Fläche mit

teiles

einer Einsenkung 74» die an dem Ende des Emitterrand-/ 20 ausgebildet ist. Die Einsenkung wird geschaffen, indem eine Vertiefung in den Kristall gebildet wird, bevor der Emitter eindiffundiert wird, um dadurch die Entfernung zwischen dem Emitter-

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η-Bereich und dem Basis-n-Bereich zu verringern. Diese Anordnung sorgt für höhere Anschaltverstärkung und stellt sicher, daß der Durchbruch zuerst an dem Emitterrandteil auftritt, so daß ein rückkoppelndes Steuersignal am Punkt 32 auftritt. In der in Fig. 6 gezeigten Anordnung ist eine Vertiefung vor der Diffusion des ursprünglichen Siliziumkristalls ausgebildet, wodurch dieser gleiche verdünnte Zustand auf den angrenzenden pn-übergang bei 76 übertragen wird.

Fig. 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, in der die schwache Stelle in den Thyristor eingebaut werden kann. In diesem Falle ist der Basis-n-Teil so abgeschrägt, daß der dünne Abschnitt 78 in dem Bereich unterhalb des rückkoppelnden Steuerabgriffs 30 liegt.

Die "dip"- oder mit einer schwachen Stelle versehene Emitter-Anordnung kann durch beliebige Mittel erreicht werden, die sicherstellen, daß die Yorrichtungsanschaltverstärkung entlang einer Linie, die angenähert von der rückkoppelnden Steuerquelle ausgeht und parallel mit der Thyristorachse verläuft, am größten ist. Die schwache Stelle könnte in dem Anodenemitter ausgebildet sein und genausogut das erwünschte Ergebnis bringen. Selektive Diffusion von Verunreinigungen in den Bereich der rückkoppelnden ( Steuerquelle bildet eine weitere Maßnahme, dieses Ergebnis zu erreichen.

Wie angedeutet, kann ein Durchbruch bei den Vorrichtungen der Fig. 5, 6 und 7 durch Überschußspannung von dem vorwärts blockierenden Zustand ohne Verlust in der di/dt-Verträglichtedt erreicht werden. Ineinandergreifen üblicher Leistungsthyristoren, 'um ein Anschalten mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen, wurde wegen grundlegender Einschränkungen, insbesondere Stromkon-

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zentration an dem Auslösepunkt und verminderte Steuerempfindlichkeit, nicht ausgeführt. Bei Benutzung des rückkoppelnden Steuerprinzips werden diese Einschränkungen überwunden.

Fig. 8 zeigt eine Form eines sogenannten ineinandergreifenden (interdigitated) Thyristors. Die Vorrichtung enthält einen Emitterkontakt 80, der drei Finger 82 ausbildet. Der Randteil des Emitters erstreckt sich über die Kathodenkontaktfinger hinaus, wie bei 84 gezeigt. Der-rückkoppelnde Streifen oder- Emitterrandteil ist bei 86 gezeigt. Die auslösende Steuerelektrode ist bei 88 angeschlossen.

Das Element 90 enthält den rückkoppelnden Steuerkontakt. Ein Mittelteil 92 dieses Kontaktes ist mit dem Emitterrandteil verbunden, während die vier Finger 94 sich in Bezug auf die Peripherie 84 des Emitters entgegengesetzt erstrecken. Bei der Betriebsweise dieser Vorrichtung beginnt die zusätzliche Auslösung, die durch die Finger 94 auf das leistungsstarke anliegende rückkoppelnde Steuersignal hin geschaffen wird, zusätzliche Leitungsflecken und läßt das Ausbreiten mit wesentlich höherer Geschwindigkeit auftreten, als wenn das Signal nicht vorliegt.

Vorrichtungen der Art, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, sind ebenfalls durch das Ineinandergreifen ausgezeichnet. Bei dieser Vorrichtung wird das Auslösesignal durch die Steuerelektrode 100 zugeführt und das rückkoppelnde Steuersignal wird über den Emitter 102 geliefert, welcher über die Leitung 104 mit der Kathode 106 verbunden ist. Wenn das auslösende Steuersignal angelegt wird, führt die Rückkopplung der positiven Vorspannung· auf die Leitung 108 zum Anlegen des Signals an die ineinandergreifende Steuerelektrode 110, was zum Anschalten der Emitter ·

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112 führt. In dem in Fig. 9 gezeigten Aufbau entspricht der Bereich des Emitters 102 in der Leitung des Stromflusses von dem Kathodenkontakt 104 durch die Vorrichtung in der Funktion dem Widerstand 52 nach Fig. 10. Somit schaltet das Arbeitsprinzip einer rückkoppelnden Steuerelektrode die ineinandergreifende Vorrichtung an und überwindet die Einschränkungen einer verminderten Steuerempfindlichkeit.

Prüfungsergebnisse zeigen, daß die zusätzlichen Bereiche 112 schnell angeschaltet werden können und daß ein rasches Schalten erfolgt. Der Strom steigt auf 1000 Ampere bei diesem Aufbau in 3/10 Mikrosekunden an. Anwendungen, die Vorrichtungen mit hohem Strom erfordern, und Megahertz-Schaltgeschwindigkeiten sind beabsichtigt.

Die Fig. 12 und 13 zeigen.zwei weitere Ausbildungen der Erfindung. Der Aufbau von Fig. 12 ist ähnlich dem von Fig. 3, in dem der Thyristor- 130 einen Kathodenkontakt 16, eine Steuerelektrode 18 und Emitterrandteile 44 und 50 aufweist. Bei diesem Aufbau enthält der Startbereich 132 von dem Emitterrandteil 44 ein leitendes Material, welches in die Oberfläche der Vorrichtung diffundiert wurde. Dieses Material erstreckt sich in Form eines Ringes 134 um die gesamte Vorrichtung. Das rückgekoppelte Signal zündet die Vorrichtung an einer Vielzahl von Emitterrandteilen 50.

In Fig· 13 enthält die Vorrichtung 140 einen Kathodenkontakt 142, welcher einen Ausschnitteil 144 mit einem darin angeordneten Emitterrandteil 146 ausbildet. Der Hauptemitterkörper liegt vollständig unter dem Kontakt mit Ausnahme von diesem Rand-/und zwei weiteren Ansätzen 148. Eine Steuerelektrode 150 ist zur Auslösung der Vorrichtung vorgesehen.

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Wegen der Nähe der Ansätze 148 zu dem Emitterrändteil tritt das rückkoppelnde Zünden bei den Ansätzen auf. Übertragung und Mehrfachanschalten kann somit ohne einen Drahtleiter oder eine andere Leitung, die von dem Emitterrandteil ausgeht, erreicht werden. Es ist klar, daß ein oder mehrere Ansätze bei 148 anstelle der speziellen gezeigten Ausbildung angewendet werden können.

Die Anordnungen der Fig. 5 bis 7 mit einer Emittereinsenkung können in Verbindung mit den in den Fig. 2, 3> 4, 8, 9> 12 und 13 gezeigten Aufbauten benützt werden. In allen Fällen kann eine schwache Stelle unter dem Emitterrandteil ausgebildet werden, um einen Punkt bevorzugter Zündung zu schaffen.

Das Grundprinzip der rückkoppelnden Vorrichtung kann mit Vorteil angewendet werden, wenn übliche Thyristoren entsprechend der Fig. 11 parallel geschaltet werden. In diesem Fall ist der Thyristor 117 mit einer Anschaltsteuerelektrode 118 und einer Steuerrückführungsieitung 123 versehen; außerdem ist ein Widerstand 119 zwischen diesen Thyristor und eine Kathode 121 ge·" schaltet. Das Signal, welches durch den gesteuerten Thyristor erzeugt wird, wird über die Leitung 120 zu einer Vielzahl von Thyristoren 122 zurückgeführt, was analog zu dem ursprünglichen Eückführungssteuerkonzept ist. Anordnungen wurden,hergestellt, die zeigen, daß dies eine nützliche Technik ist, um insbesondere beim Arbeiten mit kurzen Impulsen und hohen WMerholungsraten angewendet zu werden. Diese Methode hat den Vorteil, höhere Schaltkreisstromanstiege di/dt zuzulassen und die Wärme proportional zu der Zahl der benutzten Vorrichtungen abzuführen. Gute Lastaufteilung wird mit parallelen Vorrichtungen erreicht, da das sehr leistungsstarke rückkoppelnde Signal Anschaltveränderungen der Vorrichtungen verringert. Eine Anordnung

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von sechs 35 Ampere, 1000 Volt Steuervorrichtungen üblicher Art mit Seitenzündung und einem 3-Ohm-Widerstand bei 119 wurde gebaut, um die Nützlichkeit dieser .Erfindung zu verwirklichen. Anstiegszeiten- von 2/10 Mikrosekunden auf 1000 Ampere wurden mit dieser Anordnung auf einfache Weise erreicht.

In der Anordnung von lig. 11 wird der Strom durch den Thyristor 117 schnell reduziert, sobald ein Signal erzeugt wird, welches das Anschalten der Thyristoren 122 über die Leitung 120 bewirkt. Das Element 119 kann eine beliebige Impedanz sein.

Die Schaltung von Pig. 11 kann darüber hinaus so aufgebaut sein, daß die Vorteile analog zu den beschriebenen Emittern mit Einsenkung erreicht werden. Speziell kann der Thyristor 117 so ausgewählt werden, daß er eine niedrigere Durchbruchspannung als eine der Thyristoren 122 hat. In einem solchen Fall wird eine Überschußspannung vorzugsweise den Thyristor 117 anschalten. Dies wird ein Signal hervorrufen, welches jeden der anderen Thyristoren in normaler Weise anschaltet, so daß sie nicht durchbrennen. Darüber hinaus ist der Thyristor 117 gegen Durchbrennen gesichert, da sein Strom rasch vermindert wird, wenn die Thyristoren 122 -angeschaltet werden.

Eine Parallelanordnung von Vorrichtungen mit wenigstens einer rückkoppelnden Vorrichtung ist vorteilhaft, da das rückkoppelnde Spannungssignal aus der anfänglich ausgelösten Vorrichtung geführt und zur Auslösung der anderen Vorrichtungen in der Anordnung benutzt werden kann. Wo eine rückkoppelnde Vorrichtung diejenige ist, die in der Anordnung ausgelöst wird, ist der Widerstand 119 nicht notwendig.

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Wenn z.B. eine Vorrichtung entsprechend der Pig. 2 als anfänglich ausgelöste Vorrichtung angewendet wird, dient der Emitterrandteil 20 dieser Vorrichtung als ein Startpunkt ,· wobei die Leitung 20 mit den Steuerelektroden der anderen Vorrichtungen in der Anordnung verbunden ist.

In einer Parallelanordnung wie der in Fig. 11, kann der Endthyristor 117 vorteilhafterweise ein Thyristor mit einer Emittereinsenkung, z.B. entsprechend den Pig. 5» 6 und 7, sein. Der Thyristor 117 muß außerdem durch die niedrigste Durchbruchsspannung in Bezug auf die anderen Thyristoren in der Anordnung ausgezeichnet
/sein. In diesem Pail wird das Anlegen einer uberschußspannung an die Anordnung die Vorrichtung 117 auslösen. Hierdurch wird ein Signal geliefert, welches jeden der anderen Thyristoren zündet. Diese Anordnung vermindert somit wesentlich die Wahrscheinlichkeit, daß die Vorrichtungen unter Beschädigung durchbrennen.

Es ist wichtig zu erwähnen, daß die vorliegende Erfindung ein vorhandenes Signal benutzt, welches für Rückkopplungszwecke äußerst brauchbar ist. Das Signal steht jedoch auch für andere Zwecke zur Verfügung, da es als Zeitgebersignal, als Quelle zur Anregung von Schwingkreisen oder für eine Vielzahl anderer Anwendungen benutzt werden kann. Thyristoren entsprechend der Fig. 2 können eine freistehende Klemme aufweisen, die mit der Leitung 30 verbunden ist, so daß die Benutzung dieses Signals auf einfache Weise erreicht werden kann.

Pig. 1 zeigt eine weitere Verbesserung im Zusammenhang mit der Benutzung eines Signals, welches zur Verfügung steht, wenn die Leitung durch eine Vorrichtung ausgelöst wurde. Insbesondere kann die Leitung 26 an einem üblichen Thyristor, wie gezeigt,

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angebracht werden und die Klemme der Leitung steht dann für die Benutzung des erzeugten Signals zur Verfügung.

Wenn übliche Thyristoren in Reihe zu Schaltkreisen mit hohen di/dt-Werten geschaltet sind, ist es notwendig, nicht nur die Anordnung mit Kondensator-Widerstand-Netzwerken abzustimmen, damit gleichmäßige Spannungsteilung erreicht wird, sondern auch sicherzustellen, daß alle Vorrichtungen gleichzeitig mit leistungsstarken und komplexen Steuerelektroden-Zuführungen gesteuert werden. Es ist außerdem notwendig, Vorrichtungen für identische Anschaltcharakteristiken auszuwählen, so daß sie alle zum gleichen Zeitpunkt anschalten. Wird eine genaue Synchronisation während des Anschaltzeitpunktes nicht erreicht, so treten hohe Spannungen an der letzten anzuschaltenden Vorrichtung auf. Das Ergebnis ist ein Auslösen mit Überschußspannungen, welches einen verhängnisvollen Ausfall der letzten zu zündenden Vorrichtung verursacht. Tatsächlich ist eine/Reihe in Betriebsweise bei hohen di/dt-Werten eine derart beanspruchte Anwendung, daß es für übliche Thyristoren unpassend ist, wenn sie nicht durch geeignete Drosseln geschützt sind.

Die Benutzung von Vorrichtungen, welche den Aufbau mit Emittereinsenkung besitzen, wie z.B. die in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten, führt zu einer Reihenschaltung, in welcher ein Abstimmen der AnschaltCharakteristiken nicht mehr notwendig ist, da entweder Steuerelektroden- oder Spannungsdurchbruch sie sicher in Schaltungen mit hohen di/dt-Werten auslösen. Ein weiterer Vorteil ist der, daß nur eine genügend große Zahl von Steuerelektroden gezündet werden muß, um die übrigen der Reihen kette zu zünden. Tatsächlich benötigt diese Reihenkette kein Ansteuern, um ein Zünden auszulösen, und kann durch das Anlegen

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einer Überschußspannung ausgelöst werden»

Es
/sollte außerdem bemerkt werden, daß die Erfindung nicht auf Vorrichtungen beschränkt ist, die eine räumlich angebrachte Steuerelektrode aufweisen. Andere Auslösemittel bestehen z.B. in lichtbetätigten Vorrichtungen.

Es liegt eine Grundeigenschaft aller Thyristoraufbauten vor, die in den Bereich der Erfindung fallen. In allen Fällen wird P ' eine beim ersten Anschalten einer Vorrichtung erzeugten Spannung an einen getrennten Emitterteil angelegt, so daß wenigstens zwei Zündpunkte entstehen. Bei den bevorzugten Ausfüh— rungsformen der Erfindung liegt ein Basis-Bereich (ein p-Bereich im Pail kathodengesteuerter Vorrichtungen)vor, der zwischen der Abnahme an dem Emitterrandteil und den zusätzlichen Zündpunkten auf dem Emitter liegt.

Wo zusätzliche Emitterteile verwendet werden, so sind dies Teile, welche ein Auslösen bei Anlegen eines Zündsignals bewirken. Diese zusätzlichen Emitterteile können sich räumlich unter die zugeordnete Elektrode erstrecken. Emitterteile unter der Blektro- ^ de können jedoch ebenfalls gezündet werden, wenn die Elektrode ™ das Zündsignal durch Kurzschließen nicht völlig ausschaltet. Solche Emitterteile. können als "zusätzliche" Emitterteile in Übereinstimmung mit der Erfindung angesehen werden.

In dem Fall einer Konstruktion nach Fig. 3 erstreckt sich der p-Bereich zwischen den Kontaktpunkten 48 und der angrenzenden Emitterkante. In dem Fall eines Aufbaues nach Fig. 13 erstreckt sich der p-Bereich von den Seiten des Emitterrandteiles zu den Zündpunkten auf den Ansätzen 148. Wo davon die Rede ist, daß

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sich ein Basis-Bereich zwischen der ,Abnahme und dem zusätzlichen Emitΐerteil "erstreckt", so ist. das so zu verstehen, daß dies auf die Anwesenheit eines gewissen Basis-Bereichs in dem elektrischen Weg zwischen der Abnahme und dem zusätzlichen Emitterteil hinweist. So kann anderes Material oder eine Öffnung in diesem Gebiet dazwischenliegen, aber dieses wird nicht gänzlich unterbrochen und kann darüber hinaus vorteilhaft sein, wenn nicht eine völlige Isolierung zwischen der Abnahme und dem zusätzlichen Emitterteil vorliegt.

Wo ein rückkoppelndes Steuerelektrodensignal an einen Emitterrandteil gelegt wird, wird die Spannung an diesem Randteil aufgebaut, wenn der Randteil beginnt, sich anzuschalten. Wie in Pig. 3 mit gepunkteten Linien gezeigt ist, kann dieser Spannungsaufbau an dem Randteil 50 zur Zündung an zusätzlichen Punkten an Stelle der Zündung aller Punkte von dem ursprünglich angesteuerten Randteil benutzt werden. Diese Anordnung ist besonders bei der Benutzung in Betracht zu ziehen, wo eine große Zahl von Punkten auf dem Emitter gezündet werden muß. Auf diese Weise wird eine rückkoppelnde Steuerelektrode benutzt, um eine rückkoppelnde Steuerelektrode in einer "Kaskaden"-Anordnung zu zünden. Die Kaskadenanordnung kann mehrere Schritte aufweisen anstatt gerade swei, wo eine große Zahl von Zündpunkten beteiligt ist. '

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in der Benutzung eines Emittergebietes, welches von dem Hauptemittergebiet isoliert ist. Es ist jedoch mit dem Hauptemittergebiet durch ein Widerstandselement verbunden,. Bei einer solchen Vorrichtung wird ein Steuerelektrodensignal benutzt, um das isolierte Emittergebiet auszulösen. Wenn dieses Gebiet angeschaltet

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oben beschrieben, mit dem isolierten Emittergebiet verbunden sein oder mit einem Teil des Wider st andselements. Diese Startleitung kann benutzt werden, um den Hauptemitter auszulösen, indem dieser in enger Nachbarschaft zu einem angrenzenden Emitterteil oder zu angrenzenden Emitterteilen angeordnet ist. Das erwähnte Widerstands element kann als Teil der Vorrichtung ausgebildet sein oder kann außerhalb des aktiven Gebietes der Vor-P richtung liegen. Im letzteren lalle kann das Element entweder innerhalb oder außerhalb des Vorrichtungsgehäuses 21 liegen. Über das Auslösen des Hauptemitters hinaus kann die Startleitung zur Erzeugung eines Spannungssignals benutzt werden, das aus der Vorrichtung herausgeführt werden und zu anderen Zwecken verwendet werden kann.

Fig. 2 dient zur Erläuterung dieser weiteren Form der Erfindung. So kann der dargestellte Widerstand durch ein Widerstands element anstatt durch einen Emitterrandteilwiderstand gebildet werden. Der Endteil des Emitterrandteiles wird der einzige tatsächliche Emitterteil sein und dieser Endteil wird von dem t Hauptemitter isoliert sein.

In einer Vorrichtung, die entsprechend der Fig. 2 aufgebaut ist, bildet das Widerstandselement ein Seil des aktiven Gebietes der Vorrichtung. Diese Anordnung kann durch Diffusion oder anderes Einbringen eines widerstandsfähigen Materials auf die Stirnfläche der Vorrichtung zwischen dem isolierten Emittergebiet und dem Hauptemittergebiet erreiclit werden» Sine äußere · Verbindung kann dadurch vorgesehen sein, daß Leitungen an dem isolierten Emittergebiet und dem Hauptemittergebiet angebracht sind, oder ein Kontakt 16 mit dem Widerstands element zwischen

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den Leitungen befestigt ist. In diesem Falle kann das Widerstandselement innerhalb des Vorrichtungsgehäuses liegen oder die Leitungen können aus dem Gehäuse zur Anbringung an dem Widerstandselement herausgeführt sein.

übliche Verfahren zur Herstellung von Thyristoren können angewendet werden, um Vorrichtungen entsprechend der Erfindung herzustellen. Leiter können, wenn sie keine Drahtleitungen darstellen, durch Diffusion, Epitaxie, Dampfablagerung, Plattiertechnik, Drucktechnik, Legierungstechnik oder andere Methoden gebildet werden. Widerstandswerte können durch die Anwendung der Säureätztechnik geändert werden, um die gewünschten Werte zu erhalten. Die Einsenkungen, die· im Fall der Fig. 5 und 6 vorgesehen sind, können durch chemisches oder physikalisches Entfernen des Materials gebildet sein.

Bei der Erläuterung der gesteuerten Vorrichtungen wurde Bezug auf kathodengeeteuerte Vorrichtungen genommen, welche die üblicheren Typen sind. Die Erfindung ist jedoch auch auf anodengesteuerte Vorrichtungen und Vorrichtungen anwendbar, welche Steuerelektroden sowohl auf der Anode als auch auf der Kathode zum wechselnden Gebrauch aufweisen. Die Erfindung ist außerdem anwendbar auf nichtgesteuerte Vorrichtungen, z.B. Vorrichtungen, welche durch Überspannung geschaltet werden.

Weiterhin ist eine große Vielzahl von Aufbaumöglichkeiten und Ausbildungen möglich, die von den speziellen Ausführungsbeispielen der Figuren abweichen. Dies bezieht sich insbesondere auf die Aufbauten der Fig. 2, 3, 4, 12 und 13, die Aufbauten mit "geschwächten" Stellen in den Fig. 5, 6 und 7 und den ineinandergreifenden Aufbauten der Fig. 8 und 9. Es sind weiterhin zahlreiche Veränderungen der Aufbauten möglich, ohne daß von dem Umfang der Erfindung abgewichen wird.

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BAD ORiGiNAL

Claims

Patentansprüche:

Thyristor mit Kathode und Anode und zugeordneten Emitterteilen in Verbindung mit diesen Elektroden und Mitteln für Auslösung wenigstens eines Emitterteils, gekennzeichnet durch eine Abnahmeeinrichtung zugeordnet einem Emitterteil, der . an den Stromkreis von dem einen Emi-tterteil zu der Steuerelektrode führt, durch Mittel zur Entwicklung eines Auslösesignals in einem zusätzlichen Emitterteil, einem Basis-Bereich, der sich zwischen den Abnahmemitteln und dem zusätzlichen Emitterteil erstreckt, wodurch ein Zünden an dem W ' Übergang stattfindet, der zwischen dem Basis-Bereich und dem zusätzlichen Emitterteil gebildet wird.

2. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeeinrichtung einen Stromträger enthält, der ah dem ersten Emitterteil angebracht ist und sich zu wenigstens einem zusätzlichen Verbindungspunkt auf der Stirnfläche des Thyristors erstreckt, und daß der zusätzliche Verbindungspunkt an dem zusätzlichen Emitterteil angeordnet ist, wobei der Basis-Bereich dazwischenliegt.

3. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Emitterteil dicht an dem ersten Emitterteil

* liegt, wobei der Basis-Bereich die Emitterteile.trennt und wobei die Abnahmeeinrichtung das Gebiet auf dem ersten Emitterteil enthält, welches dem zusätzlichen Emitterteil am nächsten liegt.

4. Thyristor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Emitterrandteil, der sich nach außen von dem Emitter erstreckt, und dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterrandteil den ersten Emitterteil bildet.

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- ar-

5. Thyristor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Emitterrandteil, der sich nach außen von dem Emitter erstreckt, und dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterrandteil den zusätzlichen Emitterteil bildet.

6. Thyristor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Emitterrandteilen, die sich nach außen von dem Emitter um seinen Umfang herum erstrecken, wobei einer der Eäitterrandteile den ersten Emitterteil und die übrigen Emitterrandteile zusätzliche Emitterteile bilden, und durch einen Stromträger, der mit dem ersten Emitterrandteil verbunden ist und sich in Berührung mit Bsd.s-Bereichen in der Nähe der zusätzlichen Emitterrandteile erstreckt.

7. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert in dem Stromkreis" zwischen dem Abnahmeeinrichtung und der Elektrode den Widerstandswert des zusätzlichen Emitterteils zwischen dem Übergang und der Elektrode übersteigt.

8. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schwache Stelle in dem Gebiet des ersten Emitterteiles entlang des Stromflußweges ausgebildet ist, und daß die schwache Stelle die Fähigkeit der Vorrichtung verringert, in Bezug auf andere Gebiete der Vorrichtung einen Spannungsdurchbruch zu widerstehen, wodurch der Thyristor vorzugsweise in dem Gebiet der schwachen Stelle beim Anlegen einer Überschußspannung gezündet wird.

<9, Thyristor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der - Emitter eine Vielzahl von Fingern ausbildet, daß der Abnahmeleitungsteil des Stromträgers mit einem der Finger in Eingriff steht, und daß die Fortsätze des Stromträgers eine Vielzahl von Fingern enthält, die mit den Fingern des Emitters ineinandergreifen.

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10. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Emitterteilen, die voneinander isoliert sind, auf einer Stirnfläche des !Thyristors ausgebildet sind, daß die auslösende Steuerelektrode an einem der Emitterteile anliegt, daß die Abnahmeeinrichtung einen Stromträger enthält, der sich zwischen dem ersten Emitterteil und einem Kontaktstück erstreckt, daß das Kontaktstück einen zusätzlichen Verbindungspunkt bildet, der in der Hähe von Kantenteilen jedes zusätzlichen Emitterteils angeordnet ist, und daß eine Einrichtung jeden der Emitterteile mit einer Elektrode verbindet.

11. Anordnung von Thyristoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren parallel geschaltet sind, wobei eine auslösende Steuerelektrode mit einem ersten Thyristor verbunden ist, ein Stromträger mit der Abnahmeeinrichtung des ersten Thyristors verbunden ist und sich zu jedem der anderen Thyristoren erstreckt, wobei der Stromträger an der auslösenden Steuerelektrodenlage von jedem der anderen Thyristoren für Zündung der anderen Thyristoren angeschlossen ist.

12. Anordnung von Thyristoren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren in Reihe geschaltet sind.

13. Thyristor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Leitung, die an dem ersten Emitterteil befestigt ist und sich aus dem Thyristor heraus mit einer Verbindungsklemme an der Leitung , erstreckt.

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14. Anordnung von Thyristoren, die jeweils eine Kathode und eine Anode und eine auslösende Steuerelektrode ausbilden, wobei die jeweiligen Elektroden der Thyristoren durch Stromträgermittel miteinander verbunden sind, wodurch die Thyristoren parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor an einem Ende der Anordnung einen Thyristor nach Anspruch 8 enthält, daß eine zusätzliche Leitungseinrichtung an dem Abnahmepunkt des Endthyristors angeschlossen ist, daß die zusätzliche Leitungseinrichtung sich zu den anderen Thyristoren in der Anordnung erstreckt und eine auslösende Steuerelektrode für jeden der* anderen Thyristoren bildet und daß der Endthyristor die niedrigste Durchbruchspannung aller Thyristoren in der Anordnung aufweist, wodurch das Anlegen einer Überschußspannung an die Anordnung ein Signal erzeugt, welches jeden der anderen Thyristoren über die zusätzliche Leitungseinrichtung zündet.

15. Thyristor nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß der erste Emitterteil von der zugeordneten Elektrode durch ein Widerstandselement isoliert ist.

16. Thyristor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Stromträger, der mit einem zusätzlichen Emitterteil verbunden dst, und dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Stromträger sich zu wenigstens einem weiteren Verbindungspunkt auf der Stirnfläche des Thyristors erstreckt, daß der weitere Verbindungspunkt an einem weiteren Emitterteil angeordnet ist, wobei ein Basis-Bereich dazwischenliegt, wodurch ein Zünden des weiteren Emitterteils so eingerichtet wird, daß es an dem Übergang stattfindet, der zwischen dem Basis-Bereich und dem weiteren Emitterteil gebildet wird.

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I v/ CsJ I Uv)

17. Thyristor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Vielzahl von Emitterrandteilen von dem Emitter nach außen und auf dem Umfang von diesem erstreckt, daß einer der Emitterrandteile den ersten Emitterteil und die übrigen Emitterrandteile die zusätzlichen und weiteren Emitterteile bilden und daß der zusätzliche Str.omträger mit einem der zusätzlichen Emitterrandteile verbunden ist und sich in Berührung mit Basis-Bereichen in der Nähe weiterer Emitterrandteile erstreckt,

18. Thyristor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Elektrode in Berührung mit dem Emitter wenigstens bis . zum Umfang des Emitters erstreckt, wodurch die Emitterrandteile die einzigen Teile des Emitters enthalten, die sich unter die Elektrode erstrecken.

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