DE2320563A1 - FOUR-LAYER TRIOD - Google Patents

FOUR-LAYER TRIOD

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DE2320563A1 DE19732320563 DE2320563A DE2320563A1 DE 2320563 A1 DE2320563 A1 DE 2320563A1 DE 19732320563 DE19732320563 DE 19732320563 DE 2320563 A DE2320563 A DE 2320563A DE 2320563 A1 DE2320563 A1 DE 2320563A1
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Description

It 2479 P/bIt 2479 P / b

SONY CORPORATION, Tokyo, JapanSONY CORPORATION, Tokyo, Japan

VierschichttriodeFour-layer triode

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vierschichttriode.The invention relates to a four-layer triode.

Dabei handelt es sich um einen Thyristor, der an seinem Torkontakt an- oder abgeschaltet werden kann. Eine solche Vierschichttriode ist ein pnpn-Thyristor, bei dem ein Torstrom kleiner Leistung seinen Anoden-Kathodenstrom abschalten kann. Eine Vierschichttriode, die auch als GCS bezeichnet wird, ist beispielsweise in der Patentschrift 2 993 154 von Goldey und in der Patentschrift 3 207 962 von Slusher beschrieben. Die dort beschriebenen Vierschichttrioden haben die Eigenschaft, daß die Summe der Alpha-Werte Stromverstärkungsfaktoren der beiden eingeschlossenen Dreizonentransistoren sind und eins nur wenig übersteigen. Das macht es möglich, daß die Vierschichttrioden mit einer Ableitung eines kleinen Stromes von der Basis eines Steuertransistors abgeschaltet werden können.This is a thyristor that is connected to its gate contact can be switched on or off. Such a four-layer triode is a pnpn thyristor, in which a gate current is smaller Power can switch off its anode-cathode current. For example, a four-layer triode, also referred to as GCS, is in Goldey Patent 2,993,154 and Slusher Patent 3,207,962. These The four-layer triodes described have the property that the sum of the alpha values current amplification factors of the two included Three-zone transistors are and only slightly exceed one. This makes it possible that the four-layer triodes with a derivation of a small current from the base of a control transistor can be switched off.

.In den Patentschriften ist auch beschrieben, daß ein Floatingtransistor einen niedrigen Alpha-Wert (Stromverstärkungsfaktor) besitzt, während ein Steuertransistor einen hohen Alpha-Wert besitzt, so daß die Abschaltverstärkung vergrößert wird. Der niedrige Alpha-Wert wird in dem Floatingtransistor erreicht durch Reduzierung der Injektionswirkung, d.h. durch Ableiten des meisten Teils des Stromes um die Emitter-(Anoden)Grenzschicht herum und zusätzlich dadurch, daß der Plattenwiderstand (sheet resistance) des Emitters (Anode) viel größer ist als der der Basis. Es ist je-. In the patents it is also described that a floating transistor has a low alpha value (current amplification factor), while a control transistor has a high alpha value, so that the switch-off gain is increased. The low alpha value is achieved in the floating transistor by reducing it the injection effect, i.e. by diverting most of the current around the emitter (anode) boundary layer and additionally in that the sheet resistance of the emitter (anode) is much greater than that of the base. It is ever-

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doch mit der gegenwärtigen Diffusionstechnik schwierig, für den äußeren Bereich (Emitter) einen höheren Plattenwiderstand (sheet resistance) zu erreichen als für den inneren Bereich (Basis)but with the current diffusion technique difficult for to achieve a higher sheet resistance for the outer area (emitter) than for the inner area (base)

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vierschichttriode zu schaffen, bei der die wirksame Diffusionslänge der Ladungsträger so gesteuert ist, daß der Alpha-Wert eines Floatingtransistors verbessert wird.The object of the invention is to create a four-layer triode in which the effective diffusion length of the charge carriers is controlled in this way is that the alpha of a floating transistor is improved.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, die Vierschichttriode so auszubilden, daß im Betrieb ein niedriger VorwärtsSpannungsabfall auftritt und daß sie einen kleinen Verzögerungsstrom nach dem Abschalten besitzt.It is also an object of the invention to design the four-layer triode in such a way that a low forward voltage drop during operation occurs and that they have a small delay current after the shutdown possesses.

Die Vierschichttriode soll leicht herstellbar sein und einen minimalen Leistungsverbrauch besitzen und unempfindlich gegen Temperaturvariation sein.The four-layer triode should be easy to manufacture and have a minimal power consumption and insensitive to Be temperature variation.

Diese Aufgabe wird durch eine Vierschichttriode gelöst, die sich gemäß der Erfindung dadurch kennzeichnet, daß erste, zweite, dritte und vierte aufeinanderfolgende Halbleiterbereiche mit jeweils entgegengesetztem Leitungstyp der aneinandergrenzenden Bereiche, Mittel zum Bewirken eines Stromflusses in einem wirksamen Stromweg zwischen dem ersten und vierten Bereich und eine mit dem zweiten Bereich verbundene Torelektrode vorgesehen sind, und daß die Konfiguration der Bereiche derart gewählt ist, daß der effektive Stromweg die Gleichung O^ — 0,4 befriedigt, wobei A die Querschnittsfläche des Stromweges, -£ eine periphere Länge des Stromweges und L0 die Diffusionslänge der Träger in dem dritten Bereich sind.This object is achieved by a four-layer triode which, according to the invention, is characterized in that first, second, third and fourth successive semiconductor regions, each with the opposite conductivity type of the adjacent regions, have means for causing a current to flow in an effective current path between the first and fourth region and a gate electrode connected to the second region are provided, and that the configuration of the regions is chosen such that the effective current path satisfies the equation O ^ - 0.4, where A is the cross-sectional area of the current path, - £ a peripheral length of the current path and L. 0 is the diffusion length of the carriers in the third region.

Bei der Vierschichttriode ist die periphere Länge des effektiven Stromweges relativ lang und der Querschnittsbereich klein, so daß die wirksame Ladungsträgerlebensdauer T ff von einem Basisbereich zwischen Anode und Tor leicht in einem kleinen Bereich gesteuert werden kann, während die reale Lebensdauer F0 derselben verhältnismäßig frei gewählt werden kann. Das ermöglicht einen niedrigen Alpha-Wert.In the case of the four-layer triode, the peripheral length of the effective current path is relatively long and the cross-sectional area is small, so that the effective charge carrier lifetime T ff can easily be controlled in a small area from a base area between anode and gate, while the real lifetime F 0 of the same can be selected relatively freely can be. This enables a low alpha value.

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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and usefulnesses of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the figures. From the figures show:

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Vierschichttriode ;1 shows an enlarged cross section through a four-layer triode ;

Fig. 2 in einem Diagramm das Verhältnis zwischen V- und V ff; Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Ausführungsform;2 shows the relationship between V- and V ff in a diagram; 3 is an enlarged plan view of an embodiment;

Fig., 4 einen Querschnitt der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform entlang der Linie A-A1; und 4 shows a cross section of the embodiment shown in FIG. 3 along the line AA 1 ; and

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt einer anderen Ausführungsform. Fig. 5 is an enlarged cross section of another embodiment.

/leiter Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein η-leitendes Halt/substrat 6 mit einem spezifischen Widerstand von 40 bis 80 Ohmcm, welches einen dritten Bereich 3 bildet, mit einem Bereich 4 mit hoher p-Fremdatomkonzentration und einem spezifischen Widerstand von etwa 0,1 Ohmcm und einer Tiefe von etwa 30 Mikron durch beispielsweise Diffusion von p-Fremdatomen in das Substrat 6 von seiner einen Oberfläche her gebildet. Ferner ist ein zweiter pleitender Bereich 2 mit einem spezifischen Widerstand von 0,1 Ohmcm und einer Tiefe von etwa 30 Mikron durch selektive Diffusion von der anderen Oberfläche des Substrates 6·und ein erster Bereich 1 mit hoher n-Fremdatomkonzentration mit einem spezifischen Widerstand von 0,0006 Ohmcm und einer Tiefe von ungefähr 5 Mikron durch selektive Diffusion in dem zweiten Bereich 2 gebildet. Die Dicke des dritten Bereiches 3 (der Abstand W) zwischen den zweiten und vierten Bereichen 2 und 4 wird zwischen 150 und 250 Mikron gewählt. Nach den entsprechenden Diffusionsprozessen diffundiert Gold, welches als Trägerunterdrücker wirken kann, in die dritten und vierten Bereiche und setzt den Alpha-rWert des Floatingtransistors herab./ Conductor As shown in FIG. 1, an η-conductive support / substrate 6 is with a specific resistance of 40 to 80 Ohmcm, which forms a third region 3, with a region 4 with a high p-impurity concentration and a resistivity of about 0.1 ohmcm and a depth of about 30 microns by for example Diffusion of p-type impurities into the substrate 6 is formed from its one surface. Furthermore, a second is bankrupt Area 2 with a resistivity of 0.1 ohm cm and a depth of about 30 microns by selective diffusion from the other surface of the substrate 6 and a first area 1 with high n-impurity concentration with a resistivity of 0.0006 ohmcm and a depth of approximately 5 microns formed by selective diffusion in the second region 2. The thickness of the third area 3 (the distance W) between the second and fourth areas 2 and 4 is chosen between 150 and 250 microns. Diffuses after the corresponding diffusion processes Gold, which can act as a carrier suppressor, in the third and fourth areas and sets the alpha-r value of the floating transistor down.

Die Vierschichttriode mit dem obigen Aufbau kann beispielsweise in einer Horizontalablenkschaltung eines Fernsehempfängers verwendet werden, wobei es dann notwendig ist, den VorspannungsabfallThe four-layer triode with the above construction can be used in, for example, a horizontal deflection circuit of a television receiver it is then necessary to reduce the bias voltage

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zwischen Anode und Kathode zu erniedrigen und den Brems- bzw. Verzögerungsstrom des Hauptstromes nach dem Abschalten der Vierschichttriode zu vermindern. Um dieses zu bewerkstelli gen, muß W/L ff = 5 sein, wobei L -- die ambipolare Diffusionslänge in dem Bereich 3 darstellt. Für I>eff gilt:between anode and cathode and to reduce the braking or deceleration current of the main current after switching off the four-layer triode. To accomplish this, W / L ff = 5, where L - represents the ambipolar diffusion length in region 3. For I> eff the following applies:

Leff = ^d reff , (υL eff = ^ dr eff , (υ

worin D der Diffusionskoeffizient und f ff die effektive Lebensdauer sind. Daher wird L ψψ durch das Steuern der wirksamen Lebensdauer f ~~ gesteuert. Die ambipolare Diffusionslänge entspricht der Diffusionslänge der Majoritatsträger oder der Minoritätsträger, wenn überschüssige injizierte Ladungsträger vorhanden sind.where D is the diffusion coefficient and f ff is the effective lifetime. Therefore, L ψψ is controlled by controlling the effective life f ~~ . The ambipolar diffusion length corresponds to the diffusion length of the majority carriers or the minority carriers if there are excess injected charge carriers.

Wird die Vierschichttriode angeschaltet und in diesem ZustandThe four-layer triode is switched on and in this state

gehalten, dann fließt ein Elektronenstrom durch den dritten Bereich 3 niedriger Fremdatomkonzentration zwischen den entgegengesetzten ersten und vierten Bereichen 1 und 4 in Richtung des Feldes der Bereiche 1 bis 4, d.h., in Richtung der Dicke des Substrates 6, wie sie durch den Pfeil Z in Fig. 1 gezeigt ist. Mit dem Einschaltvorgang bewirken Elektronen von dem ersten B ereich und Löcher von dem vierten Bereich 4 eine LeitungsmoaüTration in dem dritten Bereich 3. Ist die Elektronendichte des Bereichesheld, then a stream of electrons flows through the third Area 3 of low impurity concentration between the opposite first and fourth areas 1 and 4 in the direction of the Area of the areas 1 to 4, i.e., in the direction of the thickness of the substrate 6, as shown by the arrow Z in FIG. With the switch-on process, electrons from the first area and holes from the fourth area 4 cause a conduction moiety in the third area 3. is the electron density of the area

■ 14 3 15■ 14 3 15

ursprünglich 10 Atome/cm , dann wird sie erhöht auf 10 bis ■10 Atome/cm . Ein solches Anwachsen der Elektronendichte ruft einen Diffusionsstrom Ιγ in Richtung Y senkrecht zur Z-Richtung hervor (d.h. in einer Querrichtung in der Zeichnung).originally 10 atoms / cm, then it is increased to 10 to ■ 10 atoms / cm. Such an increase in the electron density causes a diffusion current Ι γ in the Y direction perpendicular to the Z direction (that is, in a transverse direction in the drawing).

Betrachtet man entsprechend eine Elektronenladung Qn, die in dem dritten Bereich gelagert ist, dann kann die folgende Gleichung aufgestellt werden:Similarly, considering an electron charge Qn stored in the third region, the following equation can be obtained be set up:

dt " T Y TIl " 'dt " T Y TIl"'

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Der Diffusionsstrom I„ kann mit Qn folgendermaßen ausgedrückt
werden:
The diffusion current I n can be expressed with Qn as follows
will:

und damitand thus

ALAL

QnQn

(3)(3)

QnQn

effeff

(4)(4)

Die effektive Lebensdauer T f£ ergibt sich daher folgendermaßen:The effective service life T f £ is therefore obtained as follows:

D t D t

effeff

- r - r

wobei L_ gegeben ist durch LQ = Y2D T0. In diesem Fall ist IR
ein Kathodenstrom, der von dem ersten Bereich 1 zum dritten Bereich 3 durch den zweiten Bereich 2 fließt, und A der Querschnittsbereich des wirksamen Stromweges in dem dritten Bereich 3 für den Fall, daß die Vierschichttriode sich in angeschaltetem Zustand
befindet, ist, und es entspricht im wesentlichen dem Bereich (cm ), der zwischen den entgegengesetzten ersten und vierten Bereichen 1 und 4 festgesetzt ist. -£*ist die peripherische Länge (cm) des wirksamen Stromweges, d.h. der Bereich, der festgelegt ist zwischen den entgegengesetzten ersten und vierten Bereichen 1 und 4, und T0 ist die Ladungsträgerlebensdauer in Abhängigkeit von der Lage. ^
where L_ is given by L Q = Y2D T 0 . In this case, I is R
a cathode current which flows from the first region 1 to the third region 3 through the second region 2, and A is the cross-sectional area of the effective current path in the third region 3 in the event that the four-layer triode is switched on
is, and it corresponds substantially to the area (cm) defined between the first and fourth areas 1 and 4 opposite. - £ * is the peripheral length (cm) of the effective current path, ie the area which is defined between the opposite first and fourth areas 1 and 4, and T 0 is the carrier lifetime as a function of the position. ^

Aus Gleichung (5) folgtFrom equation (5) it follows

effeff

effeff

,2, 2

D £-( D £ - ( D-D- T0AT 0 A 11 (6)(6) ^2D^ 2D (7) .(7). 2 '2 ' rr

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Es ist wünschenswert, eine Änderung in TV,:ψ durch T0 zu verkleinern durch Reduzieren der ersteren im Vergleich zu der letzteren. In einem solchen Fall, in dem £"eff einer konstanten Änderung unterliegt, wächst d( -^=—- ). Daher kann der absoluteIt is desirable to decrease a change in TV i: ψ through T 0 by reducing the former compared to the latter. In such a case, in which £ " eff is subject to constant change, d (- ^ = ---) increases. Hence the absolute

eff - ' Wert des differenzierten Wertes der Gleichung (7) vorzugsweise groß sein.eff - 'value of the differentiated value of equation (7) is preferred be great.

Es wird gewünscht, daß das Verhältnis zwischen den ersten und zweiten Termen der Gleichung (7)It is desired that the relationship between the first and second terms of equation (7)

1. Term _ 2OtQl _ LO Z 1st term _ 2Ot Q l _ L O Z

2. Term ~ 4LQA ~ 4A2nd term ~ 4L Q A ~ 4A

größer als 0,1 ist. In der Erfindung ist die folgende Bedingung (9) ausgewählt:is greater than 0.1. In the invention, there is the following condition (9) selected:

0,4 (9)0.4 (9)

In dem Diagramm in Fig. 2 zeigen die Kurven 20 und 21 das Ver-In the diagram in Fig. 2, curves 20 and 21 show the relationship

Lq JL Lq JL

hältnis zwischen VQ und fef f in den Fällen —^ = 0,004 undratio between V Q and f e f f in the cases - ^ = 0.004 and

= 2,0. Wie aus den Kurven ersichtlich ist, ist das Ver-= 2.0. As can be seen from the curves, the

0 hältnis der Änderung in ι ^ mit T0 für den Fall von —^ = 2,0 0 ratio of the change in ι ^ with T 0 for the case of - ^ = 2.0

0 ^ 0 ^

L £
niedriger als in dem Fall — = O,OO4, und entsprechend kann
L £
lower than in the case - = O, OO4, and accordingly can

der Wert von T0 zum Auswählen eines bestimmten Wertes oder eines bestimmten Bereiches für V ~~ unabhängiger gewählt werden.the value of T 0 for selecting a specific value or range for V ~~ can be chosen more independently.

Obwohl die Beschreibung für Elektronenr-erfolgte, kann dieselbe Diskussion auf Löcher bezogen werden, um die quasi neutralen Bedingungen zu erfüllen. Although the description has been made for electrons, the same may Discussion related to holes in order to meet the quasi-neutral conditions.

In der oben beschriebenen Vierschichttriode sollte folgende Bedingung erfüllen:In the four-layer triode described above, the following condition should be met:

0,2 Mikrosekunden <'Cff < 2,4 Mikrosekunden0.2 microseconds <'Cff <2.4 microseconds

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Wählt man V ψ* in diesem Bereich, dann folgt mit —r- = 0,004If one chooses V ψ * in this range, then it follows with —r- = 0.004

0,2 Mikrosekunden < Xl < 2,4 Mikrosekunden .0.2 microseconds <Xl <2.4 microseconds.

Auf der anderen Seite folgt mit =2,0On the other hand it follows with = 2.0

0,4 Mikrosekunden < VQ <11 Mikrosekunden ,0.4 microseconds <V Q <11 microseconds,

und Tq kann über einen weiten Bereich gewählt werden durch Vergrößern von — .and Tq can be chosen over a wide range by increasing -.

Damit =0,4 wird, wird der erste Bereich 1 durch selektive Diffusion in dem zweiten Bereich 2 in der Weise gebildet, daß sein Rand so gewunden ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wodurch die periphere Länge dieses Teiles des ersten Bereiches 1, der dem vierten Bereich 4 gegenüberliegt, vergrößert wird.So that = 0.4, the first region 1 is formed by selective diffusion in the second region 2 in such a way that its edge is twisted as shown in FIG first area 1, which is opposite the fourth area 4, is enlarged.

Tn diesem Fall ist es möglich, die Tiefe für den ersten Bereich 1 zwischen 5 und 6 Mikron, die Dicke des zweiten Bereiches 2 (d.h. den Abstand zwischen den gegenüberliegenden ersten und dritten Bereichen 1 und 3) 20 Mikron, die Dicke des dritten Bereiches 3 (d.h. den Abstand zwischen den gegenüberliegenden zweiten und vierten Bereichen 2 und 4) 210·Mikron und die Dicke des vierten !Bereiches 4 25 Mikron zu wählen.In this case it is possible to set the depth for the first area 1 between 5 and 6 microns and the thickness for the second area 2 (i.e., the distance between opposing first and third regions 1 and 3) 20 microns, the thickness of the third region 3 (i.e. the distance between the opposing second and fourth regions 2 and 4) 210 microns and the thickness of the fourth! area 4 to choose 25 microns.

In den Beispielen in den Fig. 3 und 4, in denen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 die gleichen Elemente bezeichnen, sind drei Bereiche 5, die gemeinhin als Schutzringe bezeichnet werden, vom selben Leitungstyp wie der zweite Bereich 2 gebildet, und sie besitzen Ringformen. Das kann gemacht werden durch eine selektive Diffusion um den zweiten Bereich 2 herum in den dritten Bereich 3 hinein, wodurch das Standhalten der Spannung der Grenzschicht zwischen den zweiten und dritten Bereichen 2 und 3 verbessert wird.In the examples in Figs. 3 and 4, in which the same Reference numerals as in Fig. 1 denote the same elements are three areas 5, which are commonly referred to as guard rings are formed of the same conductivity type as the second region 2, and they have ring shapes. That can be done by a selective diffusion around the second region 2 into the third region 3, thereby withstanding the stress of the interface between the second and third areas 2 and 3 is improved.

Auf den ersten und zweiten Bereichen 1 und 2 sind eine Kathode KA cathode K is on the first and second regions 1 and 2

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und eine Steuerelektrode G in der Weise aufgebracht, daß sie einen Ohmschen Kontakt mit diesen bilden, und auf dem vierten Bereich 4 ist eine Anode A als Ohmscher Kontakt aufgebracht. In diesem Fall ist die äußere Peripherie der Kathode K und die innere Peripherie der Steuerelektrode G kurvenförmig ausgebildet, um mit dem ersten Bereich 1 übereinzustimmen. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Schicht aus Siliziumdioxyd. and a control electrode G applied in such a way that it form an ohmic contact with these, and on the fourth area 4 an anode A is applied as an ohmic contact. In this case, the outer periphery of the cathode K and the inner periphery of the control electrode G are curved, to match the first area 1. The reference numeral 7 denotes a layer made of silicon dioxide.

Der erste Bereich 1 muß nicht immer entlang seiner Peripherie kurvenförmig ausgebildet sein sondern kann eine Mehrzahl von diskreten Inselbereichen besitzen, und es sind dann elektrische Zwischenverbindungskathodenelektroden von den Inselbereichen herausgeführt, um die wirksame periphere Länge durch Summieren der peripheren Längen der Inselbereiche zu vergrößern.The first area 1 does not always have to be curved along its periphery but can have a plurality of have discrete island regions, and then they are interconnect electrical cathode electrodes from the island regions to increase the effective peripheral length by summing the peripheral lengths of the island areas.

In den Fig. 3 und 4 ist die periphere Länge des ersten Bereiches 1 vergrößert, aber es ist auch möglich, die periphere Länge des Teiles des vierten Bereiches 4 zu vergrößern, durch den der Strom hindurchgeht.In Figures 3 and 4 is the peripheral length of the first region 1 enlarged, but it is also possible to increase the peripheral length of the part of the fourth area 4 through which the Electricity passes through it.

Das kann dadurch erreicht werden, daß der vierte Bereich 4 durch selektive Diffusion in einem solchen Muster gebildet wird, daß sein Rand kurvenförmig ausgebildet ist. Es ist auch möglich, den vierten Bereich 4 mit vielen diskreten Inselbereichen 4' auszubilden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, in der gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 3 und 4 gleiche Elemente bezeichnen, und dann eine Anode A, die allen Inselbereichen 41 gemeinsam ist, aufzubringen. In diesem Fall kann die Anodenelektrode A auch über den dritten Bereich 3 gehen, wie es in der Figur gezeigt ist. Auch in diesem Fall wird, sogar wenn die Anodehelektrode A auf der Oberfläche des dritten Bereiches 3 aufgebracht ist, ein Spannungsabfall durch ihren hohen spezifischen Widerstand hervorgerufen, und es wird eine vorbestimmte Vorspannung an dem Teil der Grenzschicht zwischen den vierten und dritten Bereichen 4 und 3 angelegt, der entgegengesetzt dem ersten Bereich 1 ist, und die Temperaturcharakteristik wird angehoben. Ist die Anodenelektrode A so ausgebildet, daß sie sich über den dritten und vierten Bereich 3 und 4 erstreckt, wie es oben beschrieben ist, dann ist es so an-This can be achieved in that the fourth region 4 is formed by selective diffusion in such a pattern that its edge is curved. It is also possible to form the fourth area 4 with many discrete island areas 4 ', as is shown in FIG. 5, in which the same reference numerals as in FIGS. 1, 3 and 4 denote the same elements, and then an anode A, which is common to all island areas 4 1 to apply. In this case, the anode electrode A can also go over the third region 3, as shown in the figure. Also in this case, even if the anode electrode A is applied to the surface of the third region 3, a voltage drop is caused by its high resistivity, and a predetermined bias voltage is applied to the part of the interface between the fourth and third regions 4 and 3 which is opposite to the first area 1, and the temperature characteristic is raised. If the anode electrode A is designed in such a way that it extends over the third and fourth regions 3 and 4, as described above, then it is so appropriate.

309843/0 99?309843/0 99?

zusehen, als ob die beiden Bereiche durch einen Widerstand miteinander verbunden sind. Das hat die Wirkung, daß zum Zeitpunkt des Abschaltens der Vorrichtung verbleibende Träger (d.h. Löcher) durch den Widerstand entzogen werden können, und es ergibt sich auch der Effekt, daß der vorgenannte Verzögerungsstrom als Folge der Ladungsträger vermindert werden kann. watch as if the two areas are connected by a resistor. That has the effect of that at the time after switching off the device, remaining carriers (i.e. holes) can be withdrawn by the resistor, and it there is also the effect that the aforementioned delay current can be reduced as a result of the charge carriers.

Die Beschreibung/xm Zusammenhang mit dem Fall erfolgt, daß die ersten bis vierten B ereiche 1 - 4p-, n-, p- und n-Leitung besitzen, aber in dem Fall, in dem die Bereiche n-, p-, n- und p-Leitung besitzen,' kann die Steuerelektrode G auch auf dem η-leitenden zweiten Bereich 2 vorgesehen sein. In diesem Fall dienen die Anodenelektrode und Kathodenelektrode als erste und zweite Hauptelektroden.The description / xm is made in connection with the case that the first to fourth areas 1 - 4p-, n-, p- and n-line own, but in the case in which the areas have n-, p-, n- and p-conduction, 'the control electrode G can also on the η-conductive second area 2 can be provided. In this case, the anode electrode and cathode electrode serve as the first and the second second main electrodes.

309843/099?309843/099?

Claims (9)

PatentansprücheClaims f1.^Vierschichttriode, dadurch gekennzeichnet, daß erste, zweite, dritte und vierte aufeinanderfolgende Halbleiterbereiche mit jeweils entgegengesetztem Leitungstyp der aneinandergrenzenden Bereiche, f 1. ^ four-layer triode, characterized in that first, second, third and fourth successive semiconductor regions each with opposite conductivity types of the adjacent regions, Mittel zum Bewirken eines Stromflusses in einem wirksamen Stromweg zwischen dem ersten und vierten Bereich und eine mit dem zweiten Bereich verbundene Torelektrode vorgesehen sind,Means for causing current to flow in an effective current path is provided between the first and fourth areas and a gate electrode connected to the second area are, und daß die Konfiguration der Bereiche derart gewählt ist, daß der effektive Stromweg die Gleichungand that the configuration of the areas is chosen such that the effective current path the equation befriedigt, wobei A die Querschnittsfläche des Stromweges, JL eine periphere Länge des Stromweges und L0 die Diffusionslänge der Träger in dem dritten Bereich sind.where A is the cross-sectional area of the current path, JL is a peripheral length of the current path, and L 0 is the diffusion length of the carriers in the third region. 2. Vierschichttriode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Stromweg durch den entsprechenden Bereich zwischen den ersten und vierten Bereichen dargestellt wird.2. Four-layer triode according to claim 1, characterized in that that the effective current path is represented by the corresponding area between the first and fourth areas. 3. Vierschichttriode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Stromweg eine gewundene Peripherie besitzt.3. Four-layer triode according to claim 1, characterized in that the effective current path has a winding periphery. 4. Vierschichttriode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich eine Tiefe von 5 bis 6 Mikron besitzt, daß der Abstand zwischen dem ersten und dritten Bereich ungefähr 20 Mikron, der Abstcind zwischen dem zweiten und vierten Bereich ungefähr 210 Mikron und die Dicke des vierten Bereiches ungefähr 4 bis 25 Mikron ist und daß der erste Bereich einen spezifischen Widerstand von 0,0006 Ohmcm, der zweite Bereich einen spezifischen Widerstand von 0,1 Ohmcm, der dritte Bereich einen spezifischen4. Four-layer triode according to claim 1, characterized in that the first region has a depth of 5 to 6 microns, that the distance between the first and third areas about 20 microns, the distance between the second and fourth areas about 210 microns and the thickness of the fourth area is about 4 to 25 microns and that the first area is a specific one Resistance of 0.0006 Ohmcm, the second range a specific Resistance of 0.1 Ohmcm, the third area a specific 309843/099309843/099 Widerstand von 40 bis 80 Ohmcm und der vierte Bereich einen spezifischen Widerstand von 0,1 Ohmcm besitzen.Resistance from 40 to 80 Ohmcm and the fourth range a specific one Have a resistance of 0.1 Ohmcm. 5. Vierschichttriode, dadurch gekennzeichnet, daß erste, zweite, dritte und vierte aufeinanderfolgende Schichtbereiche entgegengesetzten Leitungstyps, Ohmsche Kontakte auf den Außenoberflächen des ersten und vierten Bereiches, die mit den negativen und positiven Polen einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind zur Erzeugung eines Stromflusses zwischen den ersten und vierten Schichtbereichen, und ein Ohmscher Kontakt auf dem zweiten Schichtbereich vorgesehen sind, daß der Ohmsche Kontakt in dem zweiten Schichtbereich selektiv mit einer positiven oder negativen Steuerspannung zum Anschalten oder Abschalten des Stromflusses selektiv verbunden wird und daß der erste Bereich eine gewundene Peripherie besitzt, wodurch die periphere Gesamtlänge der seitlichen Oberfläche des ersten Bereiches vergrößert wird.5. Four-layer triode, characterized in that first, second, third and fourth successive layer areas are opposite Conductor type, ohmic contacts on the outer surfaces of the first and fourth areas, those with the negative and positive Poles of an electrical voltage source are connected to generate a current flow between the first and fourth Layer areas, and an ohmic contact on the second layer area are provided that the ohmic contact in the second Layer area selectively with a positive or negative control voltage is selectively connected to turn the current flow on or off and that the first area has a tortuous periphery which increases the total peripheral length of the side surface of the first region. 6. Vierschichttriode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schichtbereich eine gekrümmte äußere Peripherie besitzt, die der Kurve der gekrümmten Peripherie des ersten Bereiches allgemein entspricht.6. Four-layer triode according to claim 5, characterized in that the second layer region has a curved outer periphery, which generally corresponds to the curve of the curved periphery of the first region. 7. Vierschichttriode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Schichtbereich in der Form von einer Mehrzahl von Inseln ausgebildet ist.7. Four-layer triode according to claim 5, characterized in that the fourth layer region is formed in the shape of a plurality of islands. 8. Vierschichttriode, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl konzentrischer, einen Abstand voneinander aufweisender Schutzringe in dem dritten Schichtbereich um den zweiten Schichtbereich und in einem seitlichen Abstand von diesem angeordnet sind und daß die Schutzringe vom entgegengesetzten Leitungstyp sind wie der ,dritte Bereich.8. Four-layer triode, characterized in that a plurality of concentric, spaced-apart guard rings are arranged in the third layer area around the second layer area and at a lateral distance therefrom, and that the guard rings are of the opposite conductivity type as the third area. 9. pnpn-Vierschichttriode mit einem wirksamen Stromweg, wobei der Berechnungsparameter (design parameter) gemäß der Gleichung9. pnpn four-layer triode with an effective current path, the calculation parameter (design parameter) according to the equation 309843/099?309843/099? —τ— = 0,4 ist, wobei A der Querschnittsbereich des Stromweges, £ die periphere Länge des Stromweges und L0 die Diffusionslänge der Ladungsträger in der Floatingbasis der Triode ist, und daß die Peripherie des Querschnittsbereiches des Stromweges eine gewundene Kontur hat zur Vergrößerung seiner peripheren Länge durch eine entsprechende Form von einer oder mehreren der Fremdatombereiche der Vierschichttriode. -Τ- = 0.4, where A is the cross-sectional area of the current path, £ the peripheral length of the current path and L 0 is the diffusion length of the charge carriers in the floating base of the triode, and that the periphery of the cross-sectional area of the current path has a winding contour for enlargement its peripheral length by a corresponding shape of one or more of the foreign atom regions of the four-layer triode. 309843/099?309843/099? 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