DE2028010A1 - Steuerbare Halbleiter-Gleichrichtervorrichtung - Google Patents

Steuerbare Halbleiter-Gleichrichtervorrichtung

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DE2028010A1
DE2028010A1 DE19702028010 DE2028010A DE2028010A1 DE 2028010 A1 DE2028010 A1 DE 2028010A1 DE 19702028010 DE19702028010 DE 19702028010 DE 2028010 A DE2028010 A DE 2028010A DE 2028010 A1 DE2028010 A1 DE 2028010A1
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main emitter
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John Mansell London Garrett
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Description

PATENTANWALT! 9 Π ? ft Π 1 Π
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. G GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG . TELEFON: 395314 2000 HAMBURG 50, "*" «· TELEGRAMMEtKARPATENT KDNIGSTRASSE 28
W.24219/70 12/B
Westinghouse Brake Jinglish Electric Semi-Conductors Ltd. London (England)
Steuerbare Halbleiter-Gleichrichtervorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen und insbesondere auf steuerbare Halbleitergleichrichter.
Solche Gleichrichter weisen üblicherweise vier Bereiche aus Halbleitermaterial abwechselnder Leitfähigkeitstype, auf, die drei pn-Übergänge bilden. Üs ist bekannt, einen solchen Gleichrichter in den leitenden (eingeschalteten) Zustand dadurch zu bringen, dass ein Steuersignal zwischen einer stromführenden Hauptelektrode (Kathode) an einem Hauptemitterbereich und einer Hilfselektrode (Hilfskathode) an einem Hilfsemitterbereich angelegt wird. Der Hilfsemitterbereich ist üblicherweise ein dem Hauptemitterbereich benachbarter fünf- | ter Bereich aus Halbleitermaterial, der einen pn-übergang mit dem gleichen Bereich des steuerbaren Halbleitergleichrichters wie der Hauptemitterbereich bildet.
'flenn die Vorrichtung auf ein Steuersignal ansprechen kann, das so polarisiert ist, dass der Hilfsemitter-Übergang vorwärts vorgespannt und der Hauptemitter-Übergang rückwärts vorgespannt wird, dann wird sie als Vorrichtung mit Ümkehrtor bezeichnet. V/enn eine solche steuerbare Halbleitergleichrichtervorrichtung eingeschaltet wird, bricht der Hilfsemitter-Übergang zuerst durch» und der Durchbruch (breakover) breitet sich dann zu dem Hauptemitter-Übergang aus. Die Bin-
schaltgeschwindigkeit ist von der (Geschwindigkeit abhängig, mit welcher der Durchbruch zu dem Hauptemitter-Über.gang und längs diesem ausgebreitet oder fortgepflanzt werden kann. Bisher wurde dieser Durchbrach anfänglich lokalisiert, gewöhnlich nahe dem Hilfsemitterbereichj was zu einer hohen Stromdichte und einer verhältnismässig langen Fortpflanzungsoder Ausbreitungszeit führte»
Gemäss der Erfindung ist eine steuerbare Halbleitergleichrichtervorrichtung mit Umkehrtor geschaffen,, die einen Hauptemitterbereich und einen Hilfsemitterbereich, von denen jeder einen pn-übergang mit einem gleichen Bereich 9 dem Basisbereieh, der Vorrichtung bildet, und eine leitende Zone aufweist, die mit einer fläche des Basisbereichs nahe dem Übergang zwischen dem Hauptemitterbereich und dem Basisbereich in Ohmschem Kontakt steht,, jedoch selbst keinen der ümitterübergänge überbrückt und die sich entlang einer Kante de® Hauptemitterbereichs erstreckt und im Betrieb einen Strompfad zwischen dem Hilfsemitter und dem Hauptemitter entlang der genannten Kante ausbreitet»
Die Geometrie der Vorrichtung kann derart seins dass ein grösserer Teil des Hauptemitter-Überganges sich an einer gegebenen Strompfadlänge durch den Basisbereich hindurch von dem HilfsemittSr befindet, und zwar zufolge des Nebenschlusses über der leitenden Zone,, Der Hauptemitterbereich 'kann den Hilfsemitterbereich vollständig iamgebens wobei beide ümitterbereich© auf der Fläche des -üasistoereiehs gebildet sindp und die leitende Zone kann im wesentlichen die gesamte Fläche des Basisbereiehs zwischen aen Emittern überdecken9 während sie von ihnen im wesentlichen isoliert ist»
.Die leitende Zone kann aus zwei Teilen bestehen^ von denen der eine zwischen dem Hauptemitter und dem Hilfsemitter liegt und der andere den Hauptemifcter umgibt«
Der Hauptemitter-Übergang kann wenigstens teilweise kurzgeschlossen sein» Der Teilkurzschluss kann von einem Iei·=» tenden Körper gebildet ssia? der sieb, iron einem öhas©li©B.
ιϋΐ.Ί/U
Kontakt an dem Hauptemitterbereich durch eine öffnung in . dem Hauptemitterbereich und dem Hauptemitter-Übergang hindurch zu einem Ohmschen Kontakt an dem Basisbereich erstreckt. Der Hauptemitter kann über den Hauptemitter-Übergang zu dem Basisbereich an einer Kante des Hauptemitterbereichs kurzgeschlossen sein» wobei der Kurzschluss ein lokalisierter Ohmβeher Widerstandspfad ist. üb kann eine Mehrzahl solcher lokalisierter Pfade vorhanden sein» die längs einer Kante des Hauptemitterbereichs verteilt sind.
'Wenn die leitende Zone aus zwei oder mehreren Teilen besteht, können diese durch äussere elektrische Leiter miteinander verbunden sein. f
Die Vorrichtung kann einen weiteren pn-übergang in einem leitenden Pfad zwischen der Elektrode des Hilfsemitters und der leitenden Zone aufweisen, wobei dieser Übergang so polarisiert ist, dass er durch eine Potentialdifferenz zwischen der leitenden Zone und dem Hilf semitter vorwärts vorgespannt wird, die den Übergang zwischen dem Hilfsemitter und dem Basisbereich rückwärts .verspannen würde.
Der weitere pn-übergang kann von einer Diodenpastille gebildet sein, die auf der leitenden Zone angebracht und mit der Hilfsemitterelektrode verbunden ist.. Die leitende Zone oder die leitenden Zonen und der Hauptemitterbereich können Ringe sein, die auf dem Hilfsemitterbereich zentriert sind, und die leitende Zone oder die leitenden Zonen und die ät Emitterbereiche sind sämtlich auf der einen Fläche eines Körpers aus Halbleitermaterial gebildet.
Der von dem ümfangeteil entfernt liegende Hauptemitter-Übergang kann abgesehen von dem Umfangsteil dadurch teilweise kurzgeschlossen sein, dass in dem JSmitterbereich öffnungen vorgesehen sind, durch welche hindurch die Emitterelektrode in Kontakt mit dem Basisbereich treten kann·
Das Steuersignal zum Einschalten der Vorrichtung kann in einem Steuereignalgenerator erzeugt werden, der durch ' eine Diode überbrückt und über einen Reihenwiderstand mit -;
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der Hilfsemitterelektrode und der Hauptemitterelektrode verbunden ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 und IA sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht einer steuerbaren Halbleiter- . gleichrichtervorrichtung.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäss Fig. 1 zusammen mit einer weiteren Diode.
Fig. 3 und 3A zeigen eine weitere Vorrichtung in Draufsicht bzw. in Querschnittsansicht.
iig. 4 ist ein btromkreisdiagramm für das Arbeiten einer Vorrichtung gemäss Fig. 1 oder Fig. 2 oder Fig. 3.
üine Halbleitervorrichtung gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 in Draufsicht und in Fig. IA im senkrechten Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 dargestellte Die in Fig. IA mit 1| 2 und 3 bezeichneten üereiche sind Schichten aus p-i n- bzw. p-leitendem Material, zwischen denen pn-Übergänge gebildet sind, .bin vierter Bereich 4 besteht aus η-leitendem Material und bildet mit dem Bereich 3 einen pnübergang. Mn Ohmscher Kontakt lü an dem Bereich 1 und ein Ohmscher Kontakt 5 an dem Bereich 4 bilden die Anode bzw. die Kathode einer steuerbaren Halbleitergleichrichtervorrichtung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Kathodenkontakt 5 und.der vierte oder Hauptemitterbereich 4 in der Weise gebildet, wie es in der britischen Patentschrift 1 049 417 beschrieben ist. Der Übergang zwischen dem Bereich 4, dem Umitter, und dem Bereich 3» der Basis, muss in jedem Fall im HinblicK auf die nachstehend erläuterten Merkmale wenigstens teilweise kurageechlossen sein.
Wie aua Fig. 1 und IA ersichtlich ist, liegen die Bereiche 4 und 5 übereinander und haben die Fora einer Scheibe,
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die mit einer zentralen Öffnung in Form eines Kreuzes versehen ist. In der Mitte der Scheibe ist ein fünfter Bereich 8 aus Material der n-Leitfähigkeitstype vorgesehen, der einen pn-übergang mit dem Basisbereich 3 bildet. Ein nicht dargestellter Ohmscher Kontakt ist an dem Bereich 8 vorgesehen, und Anschlussleiter 9 und 6 sind mit den Ohmschen Kontakten verbunden, die den η-leitenden Bereichen 8 bzw. 4 zugeordnet sind.
Eine, leitende Zone 7 ist auf der Oberfläche.des Basisbereichs 3 in dem Kaum zwischen dem Hauptemitterbereich 4 und dem Hilfsemitterbereich 8 gebildet. Diese leitende Zone 7 erstreckt sich bis nahe an den Umfang des Überganges zwischen jedem Emitterbereich und dem Basisbereich, jedoch darf sie auf keinen Pail den Übergang überbrücken, um einen Ohmschen Kurzschluss zu schaffen. Der Abstand zwischen der Zone und dem Übergang beträgt vorzugsweise etwa 0,38 mm (0,015 Zoll). Der spezifische Widerstand der leitenden Zone 7 muss niedriger als der spezifische Widerstand des den Bereich 3 bildenden Halbleitermaterials sein.
nachstehend wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung betrachtet. Es ist bekannt, einen Hilfsemitter zu verwenden, um einen Hauptemitter zu durchbrechen. Der Bereich des anfänglichen Durchbruchs ist jedoch auf denjenigen Teil des Hauptemitterüberganges begrenzt, der nahe dem Hilfsemitter liegt, d.h.. auf einen Bereich, wo der Hilfsemit terstrom beim Durchbruch den Hauptübergang beeinflussen kann» Dies erzeugt hohe örtliche Stromdichten und verlängerte Ausbreitungszeiten. Um diese Begrenzungen zu überwinden, ist vorgeschlagen, die Länge des Hauptemitterüberganges, die von dem Hilfsemitter beeinflusst wird, zu vergrössern.
Es ist weiterhin erwünscht, die länge des Hauptemitter-Übergangee, die in einer Vorrichtung gegebener Grosse verfügbar ist, zu vergrössern. Wenn der Hilfsemitter lediglich in seiner Fläche vergrössert wird, ist die Vergrösserung der Durohbruchslänge des Hauptüberganges nicht gross, und
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sie ist nur proportional der Quadratwurzel der Vergrösserung für Kreisförmige konzentrische Emitter (die übliche Gestalt für diese Vorrichtungen). Demgemäss sind in dem dem Hilfsemitter augewandten Umfang des Hauptemitter-Überganges ein oder mehrere einspringende iV'inkel gebildet, wie es in rig. I dargestellt ist. Dies führt zu grossen Unterschieden in dem Widerstand des Pfades zwischen dem Hilfsemitter und dem hauptemitter in Abhängigkeit von der radialen dichtung des Pfades, was eine Stromzusammenballung verursacht, woraus sich eine Leistung ergibt, die etwas besser als vorher ist·
Versuche, den Hilfsemitter selbst durch leitende Zonen auszudezienen oder zu erweitern, sind ebenfalls nicht zufriedenstellend, da die leitenden Zonen den Hilfsemitterübergang umgehen, wodurch der anfängliche Durchbrucn schwieriger wird und das erforderliche Steuersignal vergrössert wird. Jedoch werden durch Vorsehen einer leitenden Zone 7» deren Umfange im wesentlichen im gleichen Abstand einerseits von dem Hauptemitter und andererseits tob äem Hilfsemitter liegen und von diesen isolier* sind» die Widerstände .des radialen Pfades gleichgemacht= DerPfadwiderstand hat nunmehr drei Komponenten, nämlich den Widerstand des HilfsÜberganges und des Basisbereichteiles zu der leitenden Zone, den Widerstand der leitenden Zone selbst und den Widerstand des Basisbereichteiles zwischen der leitenden Zone und dem Hauptemitterübergang.
Der Widerstand der leitenden Zone ist klein, verglichen mit den anderen Komponenten, und auf diese Weise wird ein im wesentlichen konstanter Gesamtwert erhalten, unabhängig von der Änderung des Wertes des Widerstandes der leitenden Zone in der radialen fiichtung. Der Stromfluss über den HauptemitterUbergang beim JDurchbruch des Hilfsemitterüberganges ist somit längs des stark verlängerten Umfange8 des Hauptemitterβ gleichmäseig verteilt, wodurch die Durchbruchsleistung des Hauptemitterüberganges verbessert wird, ohne die' Durchbruchsleietung des HilfsemitterÜberganges zu verschlechtern. Der Wirkungsgrad des Hauptemitterüberganges und der
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ihm benachbarten Kante der leitenden Zone kann geändert · werden; beispielsweise könnte eine grössere Anzahl von kleineren einspringenden Winkeln in dem Umfang des Hauptemittero gebildet werden.
Line weitere Ausführung der Erfindung ist in iig. 3 und 3A dargestellt, und diese hat den Vorteil, dass sie kreisförmig symmetrisch ist, so dass irgendwelche an die Vorrichtung angelegten Kontaktelektroden nur axial mit der Vorrichtung ausgerichtet zu werden brauchen und keine Rücksicht auf die .drehung der Vorrichtung mit liezug auf die r-lektroden beim Anbringen genommen zu werden braucht.
iiei der steuerbaren halbleitergleichrichtervorriehtung, ' die in Hg. J in Draufsicht und in iig. 3A im Schnitt nach der Linie A-A der Iig. 3 dargestellt ist, sind Teile, die denjenigen der Ausführunt;sform gumass iig. I und IA entsprechen, mit ^leicuen iaezugszeichen versehen. Die lac-reiche 1, 2 und 3 sind Schichten aus p-, n- bzw. p-leitendem Material, zwischen denen pn-tJbergänge gebildet sind. Ein vierter ringförmiger Bereich 4 besteht aus Material der n-Leitfähigkeitstype und bildet einen pn-übergang mit dem .Bereich 3. Mn Ohmscher Kontakt 10 an dem rereich 1 und ein Ohmscher Kontakt 5 an dem Bereich 4 bilden die Anode bzw. die Kathode der steuerbaren HalbleitergleicLrichtervorrichtung. Ein Kathodenkontakt und ein i^mitterbereich können in der glei- * chen Weise wie bei der Ausführungsform gemäBs Iig. 1 und IA gebildet werden.
In der Lütte des ringförmigen Bereiches 4 ist ein fünfter Bereich 18 aus Material der n-Leitfähigkeitstype vorgesehen, der einen pn-übergang mit dem Basisbereich 3 bildet. Dieser Bereich 18 kann auch als "kurzgeschlossener" Emitter in der gleichen Weise wie der ringförmige Bereich 4 gebildet werden.
Eine aus zwei Teilen 7 und 17 bestehende leitende Zone ist auf der Oberfläche des Basisbereiche 3 gebildet. Der Teil 7 liegt auf der Fläche in dem Raum zwischen dem ring-
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förmigen Bereicn 4 und dem Hilfsemitter 18, während der Teil 17 ein den ringförmigen .Bereich 4 umgebender King ist ο Die baulichen Linzelheiten, die für die Ausführungsform gemäss Iig. 1 unu IA gegeben sind, gelten auch für die leitenden Zonen 7, 17 bei dieser Ausführungsformο Die beiden Teile 7 und 17 der leitenden Zone sina-miteinander durch einen elektrischen Leiter 19 verbunden, der von dem Hauptemitter 4 dort, wo er ihn kreuzt, elektrisch isoliert ist.
IjB hat sich in gewissen Fällen als erwünscht erwiesen, den üem ringförmigen Teil 17 der leitenden Zone benachbarten Teil des Ausaenumfanges des Hauptemitters zum Basisbereich 3 kurzuschliessen. Zu diesem Zweck sind aus dem ringförmigen uereich 4 Teile 16 ausgespart, so dass, wenn der Kontakt 5 beispielsweise durch Plattieren aufgebracht wird, die Kante des iMiiitterbereichs lokalisierte Kurzschlussstellen aufweist, die von dem Kontaktmaterial gebildet sind, welches den emitterbereich ohmisch mit der Basis verbindet«
Bei der vorstenend beschriebenen Ausführung besteht keine iiotwendigkeit, mehr als drei Elektroden für die Vorrichtung zu verwenden. V»enn jedoch vier elektroden annehmbar oder sogar erwünscht sind, können die lokalisierten Kurzachlussstellen 16 fortgelassen werden, und es kann ein äusserer Widerstand angeschlossen werden, um die gleiche Funktion auszuüben, i/in geeigneter Wert für diesen Widerstand würde zwischen 1 und 20 Ohm für Vorrichtungen mit einem Nennstrom von 50 bis 500 Amp. liegen, i^s hat sich als erwünscht erwiesen, die Kurzsehlussstellen in lorm der lo-Hausierten Pfade 16 um die Kante des Hauptemitters herum zu verteilen.
xsei der Vorrichtung gemäss iig. 3 und 3A kann eine Diode vorgesehen sein, wie dies weiter unten in Verbindung mit iig. 2 beschrieben wird. Vfenn es erforderlich ist, kann der Hilfsemitter 18 von der Mitte der Vorrichtung auf die eine Seite des Teiles 7 der leitenden Zone verlagert werden, um Plats für die Anbringung der Diode 'zu schaffen β' Statt-
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dessen kann, wenn ein vierter Anschluss aus der Vorrichtung herausgeführt wird, der mit der leitenden Zone verbunden ist, die Diode auasen an die Vorrichtung angeschlossen werden, um das gleiche elektrische Ergebnis zu erzielen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss Fig.. 3 und 3A ist so, wie sie oben für die Vorrichtung gemäss ffig. 1 und IA beschrieben worden ist.
In i(ig. 4 ist eine Schaltungsanordnung zum .betätigen einer mit Umkehrtor versehenen Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Die in JbIg. 4 dargestellte Vorrichtung ist eine schematische Version der Vorrichtung gemäss Pig. I und IA. .bin Steuersignalgenerator 31» der von einer Diode 33 überbrückt ist, kann ein oteuersignal von der dargestellten Polarität erzeugen, welches der Hauptkathode 6 bzw. der Hilfskathode 9 über einen in neihe geschalteten Strombegrenzungswiderstand 32 zugeführt wird. Die Spannung, die von der Vorrichtung gesteuert werden soll, wird an die Anode 10 und die Hauptkathode 6 angelegt, wobei die Anode 10 positiver als die Hauptkathode 6 ist.
Der Steuersignalstrom aus dem Generator 31 fliesst längs des Leiters zu der Kathode 6 und über verteilte lokalisierte iümitterkurzSchlüsse 34 zu dem Basisbereich 3· Der Strom fliesst dann seitlich1durch den Basisbereich 3 gegen den Hilfsemitter 8. Die leitende Zone 7 schafft einen bevorzugten Pfad zu dem Halbleitermaterial des Basisbereichs 3, dort, wo die Zone auf der Oberfläche des Bereiches vorhanden ist, und der Strom fliesst daher durch diese Zone hindurch, um einen Teil des Basisbereichs 3 zu umgehen. Der strom fliesat dann über den Hilfsemitter 8 und den in Keihe geschalteten Strombegrenzungswiderstand 32 zu dem Steuersignalgenerator. Der Stromfluss von dem Basisbereich 3 zu dem Hilfsemitter 8 bewirkt, dass in den Basisbereich 3 elektronen injiziert werden, die einen Durchbruch des pn-Überganges zwischen den Bereichen 2 und 3 hervorrufen, um die Vorrichtung für den Durchgang von Strom zwischen der Anode 10 und der Hilfs-
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kathode 9 einzuschalten.
Der Strom, der von der Anode 10 zur Hilfskathode 9 fliesst, fliesst über den Widerstand 32 und die Nebenschlussdiode 33 unü umgeht den Steuersignalgenerator 31» um den Leiter zur Hauptkathode 6 zu erreichen. Das liinschalten der Vorrichtung zwischen der Anode 10 und dem Hilfsemitter 8 ermöglicht, dass das Potential des Hilfsemitters das bestreben hat, in Richtung gegen das Potential der Anode zu gehen. Hierdurch wird der Potentialunterschied zwischen dem Hilfsemitter und dem Hauptemitter umgekenrt und vergrössert, und ea wird bewirkt, dass der Hauptemitter eine starke Konzentration von elektronen entlang derjenigen Kante injiziert, die der leitenden Zone am nächsten liegt, und zwar durch positives Vorspannen des Hilfsemitters mit Bezug auf den Hauptemitter.
Wenn die Vorrichtung nur zwischen der Anode 10 und dem Hilfsemitter 8 eingeschaltet ist, hat der über den Widerstand 32 fliessende Ötrom aas Bestreben9 die Hauptkathode mit Bezug auf die Hilfskathode negativ vorzuspannen. Wenn diese Vorspannung einen bsträchtlichen Teil der zwischen der Anode und der Hauptkathode angelegten Spannung ausmacht, hat sie zusätzlich zu ihrer Jrunktion, die Injektion aus dem Hauptemitterbereich zu vergrössern, weiterhin das Bestreben, Löcher aus dem benachbarten Basisbereich zu entfernen«, Dieses Entfernen von Löchern hat das Bestrebens, die Injektion durch den Hilfsemitter zu unterdrucken und der Verbesserung der Injektion dadurch entgegenzuwirken, dass versucht wird, die Vorrichtung abzuschalten. Unerwünscht niedrige Widerstandswerte des V/iderstandes 32 können bei niedriger Spannung von Anode zur Hauptkathode erforderlich sein5 um diese Wirkung zu verhindern.
Demgemäss wird vorgeschlagen,, zwischen der Hilfskathode 9 und der leitenden Zone 7 eine Diode vorzusehen, die in Fig. 2 mit 21 bezeichnet ist» Diese Diode 21 ist so polari-siert, dass die leitende Zone mit Bezug auf die Hilfskathode
nicht negativer werden kann als der VorwärtsspannungsabfalJ der üiode selbst. t>ei der in Fig. 2 wiedergegebenen Auai'Uhruncsforn. aind ein Bereich 22 aua Laterial der p-Leitfähigkeitstype und ein Bereich 23 aua Material der n-Leitfähigkeitstype vorgesehen.
bei der AuüfUhrun^sform gemäss i'ig. 1 besteht eine bevorzugte arbeitsweise cie3 Anbringens der Jioae darin, eine Jiode der Pastillen (pellet)-Art an einem der Arme der leitenden Zone 7 anzubringen und die jJiode mit der Hilfskathode 9 zu verbinden. Dies bildet eine einfache und wirtschaftliche Lösung des Problems dieser Begrenzung der Leistung der Vorrichtung an dein einen i^nde ihres Arbeitsbereiches! indem gewährleistet wird, dass der Potentialunterschied, durch welcnen die Injektion dea Hauptemitterbereichs vergrössert wird, nur dort angelegt wird, wo er am nützlichsten ist, d.n. zwiuchen der leitenden Zone und der benachbarten Kante des iiauptemittera selbst.
BAD ORIGINAL

Claims (18)

  1. Patentansprüche
    Steuerbare Halbleitergleichrichtervorrichtung mit Umkehrtor, gekennzeichnet durch einen Hauptemitterbereich und einen Hilfsemitterbereich, von denen jeder einen pn-Ubergang mit einem gleichen Bereich, dem Basisbereich, der Vorrichtung bildet, und eine leitende Zone, die mit einer Fläche des Basisbereiches nahe dem Übergang zwischen dem Hauptemitterbereich und dem Basisbereich in Ohmschem Kontakt steht, jedoch selbst keinen der ümitterübergänge überbrückt und die sich entlang einer Kante des Hauptemitterbereiches erstreckt und im Betrieb einen Strompfad zwischen dem Hilfsemitter und dem Hauptemitter entlang der genannten Kante ausbreitet.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptemitterbereich den Hilfsemitterbereich vollständig umgibt, dass beide Emitterbereiche auf der genannten Fläche des Basisbereiches gebildet sind und dass die leitende Zone im wesentlichen die gesamte Fläche des Basisbereiches zwischen den Emittern überdeckt,· sich jedoch mit diesen nicht in Ohmschem elektrischen Kontakt befindet.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Zone aus zwei Teilen besteht, von denen der eine Teil zwischen dem Hauptemitterbereich und dem Hilfeemitterbereich liegt und der andere Teil der oder einer anderen Kante des Hauptemitterbereiches benachbart liegt, und dass beide Teile ohmisch verbunden sind.
  4. 4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Teil der leitenden Zone den Umfang des Hauptemitterbereiches umgibt·
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle elektrischen Pfade zwischen dem Hilfeemitter und dem Hauptemitter durch den Basiebereich hindurch Im wesentlichen konstante Länge haben und dass die leitende Zone einen Angemessenen Teil der Basis für die
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    physikalisch längeren Pfade umgeht ο
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptemitterübergang wenigstens teilweise kurzgeschlossen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsemitterübergang wenigstens teilweise kurzgeschlossen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der teilweise Kurzschluss durch einen leitenden Körper gebildet ist, der sich von einem Ohmschen Kontakt an dem lMnitterbereich durch eine Öffnung in dem JMnitterbereich und dem Jimitterübergang hindurch zu einem Ohmschen Kontakt an dem Ba3isbereich erstreckt.
  9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptemitterbereich über den Hauptemitterübergang an einer Kante des Hauptemitterbereiches zu dem Basisbereich kurzgeschlossen ist.
  10. 10. Vorrichtung n^cti Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschluss durch eine ^enrzahl· von symmetrisch angeordneten Ohmschen Widerstandspfaden gebildet ist, welche die Kante überbrücken.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, .dass ein diskreter widerstand zwischen den Hauptemitter und die leitende Zone geschaltet ist β
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden l'eile der leitenden Zone durch einen elektrischen Leiter miteinander verbunden sind β
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen weiteren pn-übergang in einem arbeitsmä3sig leitenden Pfad zwischen der Elektrode des Hilfsemit ters und der leitenden Zone, wobei dieser Übergang ao polarisiert ist, dass er in Betrieb durch einen Potentialunterschied, der zwischen die leitende Zone und den Hilfeemitter angelegt ist, vorwärts vorgespannt ist, um den
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    Übergang zwischen dem Hilf semitter uiii dem -asisbereich rückwärta vorzuspannen.
  14. 14· Vorrichtung nach Ansprucn 13» dadurch geKennzyichnet, dass der weitere pn-übergang uurcn eine .uioderipastille gebildet ist, das auf der leitenden Zone angebracht und mit der Hilfsemitterelektrode verbunden ist.
  15. 15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Zone und der Hauptemitterbereich Ringe sind, die auf dem Hilfsemitterbereich
    zentriert sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Zone und die i-mitterbereiche auf einer Fläche eines Körpers aus Halbleitermaterial gebildet sind=
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptemitterübergang abgesehen von dem Umfangsteil teilweise kurzgeschlossen ist
    durch Mittel, die sich durch Öffnungen in dem i-mitterbereich hindurcheratrecien, um einen Ohmschen Kontakt zwischen einer Emitterelektrode und dem Basisbereich herzustellen.
  18. 18. Vorrichtung nacn einem der Ansprüche 1 bis 17» gekennzeichnet durch einen bteuersignalgenerator, der von einer Diode umgangen und über einen fieihenwiderstand mit der
    Hilfsemitterelektrode und der Hauptemitterelektrode der Vorrichtung verbunden ist.
DE19702028010 1969-06-11 1970-06-08 Steuerbare Halbleiter-Gleichrichtervorrichtung Pending DE2028010A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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