DE2846697A1 - Halbleiterschalter mit torverstaerkung - Google Patents

Halbleiterschalter mit torverstaerkung

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DE2846697A1
DE2846697A1 DE19782846697 DE2846697A DE2846697A1 DE 2846697 A1 DE2846697 A1 DE 2846697A1 DE 19782846697 DE19782846697 DE 19782846697 DE 2846697 A DE2846697 A DE 2846697A DE 2846697 A1 DE2846697 A1 DE 2846697A1
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Stanley Vincent Jaskolski
Robert Walter Lade
Herman Peter Schutten
Gordon Barr Spellman
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Cutler Hammer World Trade Inc
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Thyristor mit einem in seinem Tor integrierten Verstärker.
Ein Kurzschlußemitter-Thyristor ist ein Thyristor, welcher beispielsweise eine Elektrodenmetallisierung hat, die einen ohmschen Kontakt sowohl mit einem Kathodenemitterbereich als auch mit einem Kathodenbasisbereich bildet, wobei mit dem Kathodenbasisbereich eine getrennte Torelektrode verbunden ist. Dieser Typ von Aufbau setzt die Torempfindlichkeit wegen des Kurzschlusses herab, so daß ein größerer Torstrom benötigt wird, um den Thyristor in den leitenden Zustand zu führen. Dieser Aufbau hat jedoch den Vorteil, unerwünschte Temperatur- und dv/dt-Effekte zu minimalisieren.
Eine bekannte Weise, die Torempfindlichkeit zu erhöhen, besteht dann darin, einen Aufbau mit nicht kurzgeschlossenem Emitter zu verwenden, bei welchem die Elektrodenmetallisierung des Kathodenemitters nicht auch einen Kontakt zur Kathodenbasis bildet. Dies ist jedoch unter Umständen bei Anwendungen nicht akzeptabel, wo Temperatur- und dv/dt-Überlegungen nicht geopfert werden können.
Ein bekanntes Verfahren, die Torempfindlichkeit bei beibehaltenem Kurzschlußemitteraufbau zu erhöhen, besteht darin, Hilfseinrichtungen im Torkreis des Leistungsthyristors vorzusehen. Solche Einrichtungen können entweder getrennt von oder integriert auf einem gemeinsamen Substrat mit dem Leistungsthyristor vorliegen. In letzterem Fall ist es bekannt, einen Hilfs- bzw. Pilotthyristor auf dem gleichen Substrat mit dem Leistungsthyristor zur Steuerung des Torstromes durch diesen vorzusehen. Ansprechend auf einen angelegten Torstrom, zündet der Pilot-
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thyristor zuerst, wonach der Leistungsthyristor durch den durch die Leitung des Pilotthyristors möglichen Torstrom zündet, wobei letzterer Torstrom derjenige Strom ist, der durch den Pilot-Thyristor in seinem niederohmigen, Hochstrom-EIN-Zustand fließt.
Gemäß der Erfindung wird ein Halbleiterschalter mit verstärktem Tor vorgeschlagen, welcher einen Thyristor mit einem Tor und wenigstens eine auf einem gemeinsamen Substrat mit dem Thyristor integrierte und mit dem Tor verbundene Diode umfaßt, wobei Diode und Substrat einen parasitären Transistor zur Verstärkung des durch die Diode an das Tor geführten Torstroms bilden. In den in folgenden beschriebenen Ausführungsformen wird die Verstärkung durch den durch die Diode in Verbindung mit dem Substrat gebildeten parasitären Transistor ermöglicht, was einen zusätzlichen Torstrom in Form eines Kollektorstroms bietet. Der durch den Thyristoranodenbereich und das Substrat gebildete Übergang ist in Vorwärtsrichtung vorgespannt, was eine Quelle für den Kollektorstrom des parasitären Transistors bietet. Kollektorstrom fließt vom Substrat zum Diodenanodenbereich zum Diodenkathodenbereich, d.h., vom Kollektor zur Basis zum Emitter.
Bei diesen Ausführungsformen fließt der Torstrom durch die Diode zum Thyristor. Der auf den Diodenanodenbereich gegebene anfängliche bzw. Ausgangstorstrom ist praktisch der an die Basis des parasitären Transistors gegebene Basisstrom. Der auf den Thyristor gegebene Endtorstrom ist daher verstärkt, weil er den auf die Diode gegebenen Anfangstorstrom plus den durch den parasitären Transistor gelieferten zusätzlichen Kollektorstrom umfaßt. Die Torempfindlichkeit wird auch in anderer Weise erhöht, weil die Wirkung des parasitären Transistors die Injektionleistungsfähigkeit des Thyristoremitters erhöht, wodurch der erforderliche Wert des Treiberstroms für das Tor vermindert ist.
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Durch die Verminderung des erforderlichen Werts für den Tor-Treiberstrom und die gleichzeitige Verstärkung des angelegten Torstroms bieten diese Ausführungsformen eine wesentlich erhöhte Torempfindlichkeit. Ein vorteilhaftes Merkmal dieser Ausführungsformen besteht darin, daß der verstärkte Torstrom im wesentlichen unabhängig von sowohl temperatur- als auch dv/dt-bedingten Schwankungen der Funktion des parasitären Transistors ist, wodurch gegenüber der Temperatur- und dv/dt-Unempfindlichkeit des Kurzschlußemitter-Thyristors keine Verschlechterung herbeigeführt wird.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist
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Fig. 1 ein Schnitt durch ein Substrat, welcher einen Thyristor 2 und eine Diode 4, die darin integriert sind, zeigt,
Fig. 2 ein Schaltbild zur Ausführungsform der Fig. 1,
Fig. 3 ein Ersatzschaltbild, welches den durch die Ausführungsform der Fig. 1 ausgebildeten parasitären Transistor wiedergibt,
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Fig. 4 ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform, entsprechend Fig. 1, aber mit einer Integration von drei Dioden, und
Fig. 5 ein Ersatzschaltbild, welches die durch die Ausführungsform der Fig. 4 ausgebildeten parasitären Transistoren wiedergibt.
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In Fig. 1 ist ein Thyristor mit Torverstärkung gezeigt, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist und einen Thyristor sowie eine Diode 4 umfaßt, die auf einem gemeinsamen Substrat 6 integriert sind.
Der Thyristor 2 weist vier Schichten auf, die umfassen: Einen Anodenemitter-P-Bereich 8; einen Anodenbasis-N-Bereich 10, gebildet durch einen Teil des Substrats 6; einen Kathodenbasis-P-Bereich 12; und einen Kathodenemitter-N-Bereich 1.4. Die Bereiche 8 und 14 weisen einen Anodenan-Schluß A bzw. einen Kathodenanschluß K auf, die mit ihnen ohmsch verbunden sind. Ein Toranschluß G ist zur Steuerung des Thyristors in den leitenden Zustand mit dem Bereich 12 ohmsch verbunden.
Die Diode 4 weist einen gleichrichtenden PN-Übergang auf, der durch einen P-Anodenbereich 18 und einen N-Kathodenbereich 20 gebildet ist. Ein Toranschluß G1 ist mit dem Diodenanodenbere ich 18 ohmsch verbunden, während ein Diodenkathodenbereich 20 mit dem Bereich 12 des Thyristors ohmsch verbunden ist.
Fig. 2 zeigt das schematische Schaltbild der Ausführungsform 1. Auf G1 gegebener Torstrom fließt durch die Diode 4 und zündet den Thyristor 2, wodurch ein Laststrom von der Anode A zur Kathode K fließen kann, wenn an diese eine Spannungsquelle angeschlossen ist. Der Torstrom kann auch am Anschluß G zugeführt werden, um den Thyristor 2 zu zünden.
Es hat sich gezeigt, daß der für die Zündung des Thyristors 2 nötige Torstrom wesentlich kleiner ist, wenn er über den Anschluß G1 zugeführt wird, als wenn er bei G zugeführt wird. Dies liegt daran, daß ein bei G1 zugeführter Torstrom durch den durch die Diode 4 und das Substrat 6 gebildeten parasitären Transistor verstärkt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 1 bildet der N-Bereich 20 einen Emitter; der P-Bereich 18 bildet eine Basis und das N-Sub-
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strat 6 einen Kollektor, womit ein NPN-Transistor 22 gebildet ist. Die gestrichelten Linien geben den Elektronenfluß an. Der Anodenbereich 8 des Thyristors 2 ist positiv vorgespannt und bildet über den vorwärtsvorgespannten Anoden-Substrat-PN-Übergang 24 eine Xollektorverbindung zum NPN-Transistor 22.
Der Übergang 24 ist in Bezug auf den übergang 26 des Transistors kein aktiver übergang, weil der Abstand zwischen beiden zu groß ist, d.h., die Minoritätsträgerinjektion vom Bereich 8 durch den Übergang 24 beeinflußt die Eigenschaften des Übergangs 26 nicht wesentlich. Der Übergang ist jedoch ein aktiver übergang in Bezug auf den übergang 28 des Thyristors, weil die Minoritätsträgerinjektion durch den übergang 24 die Eigenschaften des Übergangs 28 wesentlieh beeinflußt. Daran, daß der übergang 24 in Bezug auf den übergang 26 inaktiv ist, liegt es, daß ein parasitärer Transistor durch die Bereiche 6, 18 und 20 gebildet wird; und daran, daß der übergang 24 in Bezug auf den Übergang 28 aktiv ist, liegt es, daß ein Thyristor durch die Bereiche 8, 10 , 12 und 14 gebildet wird.
Fig. 3 zeigt das schematische Schaltbild des durch die Ausführungsform der Fig. 1 gebildeten parasitären Transistors. Das Substrat 6 bildet den Kollektorbereich des parasitären Transistors 22, was eine Verstärkung des auf G1 gegebenen Stroms liefert. Dieser verstärkte Strom bringt den Thyristor 2 in seinen leitenden Zustand. Der in den Anschluß G1 fließende Basisstrom Ig-] führt zu einem Kollektor strom ßlg·] , der durch die ausgezogene Linie in Fig. 1 wiedergegeben ist, wobei ß die Stromver-Stärkung des Transistors 22 ist. ßlg-| ist ein zusätzlicher Vorwärtsstrom am Anoden-Substratübergang 24, welcher die Injektionsleistungsfähigkeit des Annodenemitters 8 des Thyristors erhöht. Dieser zusätzliche Strom ßlg-j ermög-
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licht die Verwendung eines niedrigeren Ausgangstorstromes Ig1.
Der auf das Tor des Leistungsthyristors gegebene verstärkte End-Torstrom Ig ist der auf die Diodenanode gegebene Ausgangstorstroia Ig1 plus dem zusätzlichen Kollektorstrom BIg1, der durch den parasitären Transistor geliefert wird, d.h.,
Ig = Ig1 + BIg1
= (ß + 1) Ig1
Fig, 4 zeigt einen Dreifachdiodenaufbau als Abwandlung des Aufbaus der Fig. 1; Fig. 5 das Schaltbild dazu. Wenn nur Anschluß G3 angesteuert wird, dann ist
= (B3 + 1) Ig3
und
Ig1 = (B2 + 1) Ig2
= (ß2 + 1) (ß3 + 1) Ig3
Daher ist der gesamte zusätzliche Vorspannungsstrom Id durch den übergang 24
Ib = B1 Ig-] + ß2 Ig2 + ß3 Ig3
+ 1> <ß3 + D+ ß2· (ß3 + 1> + ß 3]
Dieser zusätzliche Vorwärtsvorspannungsstrom am'Anoden-Substratübergang 24 des Thyristors 22 erhöht die Injektionsleistungsfähigkeit des Anodenemitters 8 des Thyristors. Daher ist die Torverstärkung Ib/Ig3
Ib/Ig3 = B1 (ß2 + 1) (ß3 +1) +B2 (B3 +1) +B3
B1, ß2 und B3 hängen nicht vom Ort in Bezug auf den P-Bereich 8,sondern nur von der Auslegung des parasitären NPN-Transistors ab.
Da die Metallisierung 30 die Bereiche 12 und 14 ohmsch kontaktiert, hat der Thyristor 2 Kurzschlußemitteraufbau und damit gute Temperatur- und dv/dt-Eigenschaften und bietet dabei gleichzeitig ein verstärktes Tor, da, in den Fign. 4 und 5,
Ig = (B1 +1) Ig1
= (B1 + 1) (B2 + 1) Ig2 on . = (B1 + 1) (B2 + 1) (ß3 + 1) Ig3.
Wenn die Dioden gleich ausgebildet sind, dann ist B1 = =ß2=ß3=ß und
Ig = (ß + 1)3 Ig3.
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Allgemeiner gilt Ig = (ß + 1)n Ign/ wobei η die Anzahl der auf dem gleichen Substrat wie der Thyristor integrierten Dioden ist. Beispielsweise liefert mit einem typischen ß = 9 die in Fig. 4 gezeigte Dreifachdiodenintegration eine Stromverstärkung der Größenordnung von 103.
Wie vorher angegeben ist BIg1 ein zusätzlicher Vorwärtsvorspannungsstrom des Anoden-Substratübergangs 24.
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Dieser zusätzliche Vorspannungsstrom erhöht die Injektionsleistungsfähigkeit des Anodenemitters 8 in Bezug auf den Thyristor 2 und vermindert damit den erforderlichen Treiberstrom für das Tor gegenüber demjenigen, der sonst zur Zündung des Thyristors 2 benötigt würde. Die Erhöhung der Injektionsleistungsfähigkeitdes Anodenemitters erhöht das entsprechende (X des Thyristors, wodurch weniger Torstrom notwendig ist, um die Summe der (X1s des Thyristors auf 1 anzuheben.
Neben der durch den Kurzschlußemitteraufbau ermöglichten Temperaturunempfindlichkeit des Thyristors 2 macht es die Erfindung auch möglich, daß der verstärkte Torstrom Ig gegenüber temperaturbedingten Schwankungen der Funktion des parasitären Thyristors unempfindlich ist,wie im folgenden erläutert wird.
Die Gleichung von oben Ig = (B-] + 1) Ig·] wird, um einen temperaturbedingten Kollektorleckstrom Is1 mit einzubeziehen, zu Ig = (B1 + 1) (Ig1 + Is1) modifiziert, wobei Is^ der Leckstrom am Kollektor-Basisübergang 26, Fig. 1, des parasitären Transistors ist, oder umgeschrieben Ig = (B1 + 1) Is1 + (B1 + 1) Ig1.
Indem man auch Kollektorleckströme IS2 und IS3 für den zweiten bzw. dritten Tansistor, Fig. 4, in Rechnung stellt, ergibt sich
Ig-, = (B2 + 1) (Ig2 + Is2)
Ig = (B1 + 1) Is1 + (B1 + 1) (B2 + 1) (Ig2 + Is2)
= (B1 + 1) Is1 + (B1 + 1) (B2 + 1) Is2 + (B1 + 1)· · (B2 + 1) Ig2
Ig2 = (B3 + 1) (Ig3 + Is3)
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Ig = (B1 + 1) Is1 + (B1 + 1) (B2 + D Is2 + (B1 + 1)· •(ß2 + D (ß3 + D Is3 + (B1 + 1) (B2 + 1). -(B3 + 1) Ig3
Wenn B1 = B2 = B3 = ß, Is1 = Is2 = Is3 = Is7 läßt sich die letzte Gleichung für Ig folgendermaßen schreiben
Ig = (B + 1)3 Ig3 + is (B + 1) [1 + (B + 1) + (ß + 1)2] = (B + 1)3 Ig3 + Is (B3 + 4ß2 + 6ß + 3).
Der Kollektorleckstrom läßt sich durch die Stromdichte Js und die Fläche As als Is = AsJs ausdrücken, wobei As die Fläche des Kollektor-Basisübergangs, beispielsweise 26 in Fig. 1, des parasitären Transistors und Js die Stromdichte an diesem Ort ist. Setzt man in die letzte Gleichung für Ig entsprechend ein, dann ergibt sich
Ig = (B + 1)3 Ig3 + AsJs (ß3 + 4ß2 + 6ß + 3).
Der temperaturherbeigeführte Strom ist der Ausdruck AsJs ■ (ß3 + 4ß2 + 6ß + 3), weshalb zur Verminderung der Teiaperaturempfindlichkeit von Ig der Ausdruck (ß + 1)3 Jg3 wesentlich größer als der temperaturherbeigeführte Strom sein muß, d.h.,
(B + 1)3 Ig3^AsJs (B3 + 4ß2 + 6ß + 3) ,
3
wodurch (ß + 1) Ig3 der dominierende Ausdruck in der letzten Gleichung für Ig wird und AsJs (B3 + 4ß2 + 6ß + 3) demgegenüber vernachlässigt werden kann. Für ein typisches B von wird (B + 1)3 ungefähr gleich (ß3 + 4ß2 + 6ß + 3), d.h., 103 ist ungefähr gleich 1,11 · 103, so daß die oben angegebene Bedingung für Temperaturanhängigkeit
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Ig3 ^>AsJs oder entsprechend As <£^ Ig3/Js ist.
Die Stromdichte Js ist tpyischerweise von der Größenordnung 10 A/cm2 bei 400 K, und ein Tor-Zündstrom Ig3 ist typischerweise von der Größenordnung 10""-* A. Daher gilt
Ig3/Js = 10~5 A/10"5 A/cm2 = 1 cm2.
Um also Temperaturunempfindlichkeit von Ig zu erreichen, muß gelten: As ^ 1 cm2.
Die Abmessungen des P-Bereichs 18, Fig. 1,sind typischerweise ungefähr 0,1524 mm χ 0,1524 inm χ 0,0508 mm tief (6 mil χ χ 6 mil χ 2 mil tief). Der Leckstrom erscheint über die Fläche des P-Bereichs 18, daher ist
As = (6 mil ' 6 mil) + (2 mil · 6 mil ' 4)
= 84 mil2
= 5,4 · 10"4 cm2.
Da 5,4 * 10 cm2 sehr viel kleiner als 1 cm2 ist, sieht man, daß obige Forderung für Temperaturunempfindlichkeit erfüllt ist. Selbst für große Dioden, beispielsweise für 60 mil χ 40 mil χ 2 mil (1,524 mm χ 1,016 mm χ 0,0508 mm), wo As = 1,8 · 10~2 cm2, ist die obige Forderung erfüllt und Ig temperaturunabhängig.
Die Forderung für dv/dt-ünempfindlichkeit ist ähnlich der oben erläuterten für Temperaturunempfindlichkeit. Kleinhalten der Kollektorfläche des parasitären Transistors hält den dv/dt-herbeigeführten Basisstrom klein im Vergleich zum angelegten Torstrom Ig-|, Fig. 1, oder Ig3/ Fig. 3.
Es ist zu beachten, daß verschiedene Abwandlungen der Erfindung innerhalb der Ansprüche möglich sind, so kann beispielsweise ohne weiteres ein bilateraler Thyristor aufgebaut sein, obwohl in Fig. 1 ein steuerbarer Gleichrichter (SCR) gezeigt ist.
Ki/fg 909825/0622
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Claims (22)

ΡΛΓΓΙ4 TANVwALTF SCHIf-F ν. FÜNBR STREHL SCHÖBcL-HOPF EBBIIMGHAUS FINCK MAR1AHILFPI ATZ C! Λ 3, MÜNCHEN OO POSI'ADHESSE! POSlF-ACH OHOKiO, D-BOOO WlJNCHEM E)Fi CUTLER-HAMMER WORLD TRADE INC. 26. Oktober 1978 DEA-5702 Halbleiterschalter mit Torverstärkung PATENTANSPRÜCHE
1. Halbleiterschalter mit Torverstärkung, dadurch gekennzeichnet , daß er einen Thyristor (2) mit einem Tor und wenigstens eine mit dem Thyristor auf einem gemeinsamen Substrat (6) integrierte und mit dem Tor verbundene Diode (4) auf v/eist, wobei die Diode und das Substrat einen parasitären Transistor zur Verstärkung eines über die Diode an das Tor geführten Torstromes bilden.
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ORIGINAL INSPECTED
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (4) einen ersten Bereich (18) und einen daran angrenzenden zweiten Bereich (20) mit zum ersten Bereich entgegengesetzten Leitungstyp aufweist, wobei der Torstrom eingangs auf den ersten Bereich der Diode gegeben wird und der zweite Bereich der Diode mit dem Tor verbunden ist, und wobei das Substrat (6) den Emitter oder den Kollektor des parasitären Transistors, der zweite Bereich der Diode den Kollektor oder den Emitter des parasitären Transistors und der erste Bereich der Diode die Basis des parasitären Transistors umfaßt, und wobei das Substrat mit einem Bereich entgegengesetzten Leitungstyps des Thyristors einen Übergang (24) bildet, welcher in Bezug auf die Diode inaktiv und so vorgespannt ist, daß er eine Stromquelle für den parasitären Transistor zur Verstärkung des eingangs auf den ersten Bereich der Diode, der die Basis des parasitären Transistors ist, gegebenen ToroLroiSt. bildet, wodurch ein verstärkter Torstrom auf das Tor gegeben wird.
3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tor einen Torbereich (12) des einen Leitungstyps im Thyristor (2) umfaßt und daß die Diode (4) einen ersten Bereich (18) des einen Leitungstyps angrenzend an einen zweiten Bereich (20) entgegengesetzten Leitungstyps umfaßt, wobei der zweite Bereich der Diode
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ohmsch mit dem Torbereich des Thyristors verbunden ist, wodurch die Diode seriell in Unterstützungsrichtung mit dem Tor verbunden ist, so daß der eingangs auf dem ersten Bereich der Diode gegebene Torstrom durch die Diode zum Tor fließt.
4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (6) den entgegengesetzten Leitungstyp hat und einen Kollektor des parasitären Transistors bildet, daß der erste Bereich (18) der Diode (4) eine Basis des parasitären Transistors und daß der zweite Bereich (20) der Diode einen Emitter des parasitären Transistors bildet, wodurch auf das Tor gegebener Strom den Eingangs tor strom und zusätzlich durch den parasitären Transistor gelieferten Kollektorstrom umfaßt, wobei der zusätzliche Kollektorstrom durch Aufgabe des Eingangstorstroms auf den ersten Bereich der Diode, welcher
die Basis des parasitären Transistors ist, ermöglicht wird, wodurch der Eingangstorstroin verstärkt wird. 20
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Thyristor (2) einen Anodenbereich (8) des ersten Leitungstyps umfaßt, welcher einen Übergang (24) mit dem Substrat (6) bildet, welcher in Bezug auf die Diode (4) inaktiv ist, wobei der Übergang so vorgespannt ist, daß er eine Quelle für Kollektorstrom bile et.
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6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Wirkung des parasitären Transistors die Injektionsleistungsfähigkeit durch den Übergang (24) in Bezug auf den Thyristor (2) zur Verminderung des für das Zünden des Thyristors nötigen Torstromes erhöht.
7. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Thyristor (2) vier aneinander angrenzende Schichten umfaßt, wobei die erste Schicht der Anodenbereich (8) des einen Leitungstyps, der einen Anodenemitter bildet, ist, die zweite Schicht ein Teil des Substrats (6) des entgegengesetzten Leitungstyps, welche eine Anodenbasis (10) bildet, ist, die dritte Schicht der Torbereich des einen Leitungstyps, welcher eine Kathodenbasis (12) bildet, ist, und die vierte Schicht ein Bereich des entgegengesetzten Leitungstyps, welcher einen Kathodenemitter (14) bildet, ist.
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Schichten des Thyristors (2) im Substrat (6) aufeinander ausgerichtet sind und daß die Diode (4) seitlich dazu versetzt ist, um sicherzustellen, daß der Übergang (24) zwischen dem Thyristor-Anodenbereich (8) und dem Substrat inaktiv in Bezug auf die Diode ist.
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9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß' die Diode (4) gegenüber dem Torbereich (12) des Thyristors (2) durch das Substrat (6) isoliert ist.
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10. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Bereich (20) der Diode (4) gegenüber dem Substrat (6) durch den ersten Bereich (18) der Diode isoliert ist und daß der erste Bereich der Diode vom Torbereich (12) des Thyristors (2) durch das Substrat isoliert ist.
11. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit der ersten Schicht (8) des Thyristors (2) ohmsch verbundene Anodenelektrode und eine Kathodenelektrode umfaßt, die ohmsch sowohl mit dem dritten Bereich (12) als auch mit dem vierten Bereich (14) des Thyristors verbunden ist, um so einen Kurzschlußemitter-Thyristor zu schaffen.
12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er so ausgebildet ist, daß der verstärkte Torstrom im wesentlichen unabhängig von temperatur- und dv/dt-bedingten Schwankungen der Funktion des parasitären Transistors ist.
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13. Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß er so ausgebildet ist, daß ein thermisch induzierter Kollektorleckstrom durch den Übergang
(26) zwischen dem Substrat (6) und dem ersten Bereich (18) der Diode (4), welcher der Kollektor-Basisübergang des parasitären Transistors ist, wenigstens eine Größenordnung kleiner als der Torstrom ist.
14. Schalter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ. eichnet, daß er so ausgebildet ist, daß die
Wirkung des parasitären Transistors die Injektionsleistungsfähigkeit durch den Emitter-Basisübergang (24) des Thyristors (2) erhöht, wodurch der für die Zündung des Thyristors nötige Torstrom vermindert wird.
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15. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er so ausgebildet ist, daß der verstärkte Torstrom im wesentlichen unabhängig von temperaturbedingten Schwankungen der Funktion des parasitären Tr ansistors ist.
16. Schalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß er so ausgebildet ist, daß ein thermisch induzierter Kollektorleckstrom durch den parasitären Transistor wenigstens eine Größenordnung kleiner als der Torstrom ist.
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17. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß er so ausgebildet ist, daß der verstärkte Torstrom im wesentlichen unabhängig von dv/dtinduzierten Schwankungen der Funktion des parasitären Transistors ist.
18. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß er so ausgebildet ist, daß der verstärkte Torstrom im wesentlichen unabhängig von temperatur- und dv/dt-bedingten Schwankungen der Funktion des parasitären Transistors ist und daß der Thyristor (2) Kurzschlußemitteraufbau hat, um Temperatur- und dv/dt-Unempfindlichkeit des Thyristors zu gewährleisten.
19. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß er eine Anzahl von auf einem gemeinsamen Substrat (6) mit dem Thyristor (2) integrierte Dioden (4) aufweist, die in Reihe mit dem Tor verbunden sind, und daß die Dioden und das Substrat eine Anzahl von parasitären Transistoren zur Verstärkung des Torstroms bilden, der in Reihe durch die Dioden und das Tor geführt wird.
20. Schalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Diode (4) einen ersten und einen daran angrenzenden zweiten Bereich entgegengesetzen
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Leitungstyps aufweist, daß der zweite Bereich einer vorangehenden Diode mit dem ersten Bereich einer unmittelbar nachfolgenden Diode verbunden ist, wobei der Torstrom eingangs auf den ersten Bereich der ersten Diode gegeben wird, daß der zweite Bereich der letzten Diode mit dem Tor verbunden ist, wobei die zweiten Bereiche der Dioden den Emitter oder den Kollektor eines entsprechenden parasitären Transistors bilden, das Substrat {6) den Kollektor oder den Emitter des entsprechenden parasitären Transistors bildet, und die ersten Bereiche die Basis des entsprechenden parasitären Transistors bilden, und wobei das Substrat mit einem Bereich entgegengesetzten Leitungstyps des Thyristors einen übergang bildet, welcher in Bezug auf die Dioden inaktiv und so vorgespannt ist, daß er eine Stromquelle für die parasitären Transistoren bildet, so daß ein verstärkter Strom von dem jeweils vorangehenden parasitären Transistor auf die Basis des unmittelbar nachfolgenden parasitären Transistors gegeben wird, wodurch jeder nachfolgende parasitäre Transistor verstärkten Strom des unmittelbar vonangehenden parasitären Transistors verstärkt.
21. Schalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Tor einen Torbereich des einen Leitungstyps im Thyristor (2) umfaßt, daß die zweiten Be-
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reiche der Dioden Bereiche entgegengesetzten Leitungstyps sind und Emitter der parasitären Transistoren umfassen/ daß die ersten Bereiche der Dioden des einen Leitungstyps sind und mit dem zweiten Bereich der unmittelbar vorangehenden ohmsch verbunden sind und der zweite Bereich der letzten Diode mit dem Torbereich ohmsch verbunden ist, wodurch eingangs auf den ersten Bereich der ersten Diode gegebener Torstrom in Reihe durch die Dioden zum Torbereich fließt/ und daß das Substrat (6) den entgegengesetzten Leitungstyp aufweist und einen gemeinsamen Kollektor für die parasitären Transistoren bildet, wobei das Substrat mit einem vom Torbereich getrennten Thyristorbereich des einen Leitungstyps den Übergang bildet, der eine gemeinsame Quelle für Kollektorstrom der parasitären Transistoren bildet, wodurch auf den Torbereich gegebener Strom den auf den ersten Bereich der ersten Diode gegebenen Eingangstorstrom und zusätzlich Kollektorströme umfaßt, die von dem Übergang durch die einzelnen parasitären Transistoren geliefert werden.
22. Schalter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Dioden gleich ausgebildet sind und jeweils eine Stromverstärkung ß haben, wodurch das Verhältnis des auf den Torbereich gegebenen Stromes zu dem
auf den ersten Bereich der ersten Diode gegebenen Eingangstorstrom gleich (ß + 1)n ist, wobei η die Anzahl der Dioden ist.
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