DE3335115A1 - Thyristor mit hoher vorspannungsbelastbarkeit - Google Patents

Thyristor mit hoher vorspannungsbelastbarkeit

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DE3335115A1 DE19833335115 DE3335115A DE3335115A1 DE 3335115 A1 DE3335115 A1 DE 3335115A1 DE 19833335115 DE19833335115 DE 19833335115 DE 3335115 A DE3335115 A DE 3335115A DE 3335115 A1 DE3335115 A1 DE 3335115A1
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Description

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA
TOKYO / JAPAN
5
Thyristor mit hoher Vorspannungsbelastbarkeit 10
Die Erfindung betrifft allgemein einen Thyristor, insbesondere einen solchen, der höhere Überspannungsbelastungen aushält.
Die Merkmale der Erfindung werden nachfolgend unter besonderer Bezugnahme auf p-Tor-Thyristoren beschrieben, von denen ein typischer Vertreter im Schnitt in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Zeichnung ist ein n-Halbleitersubstrat dargestellt, das als η-Basisschicht 1 wirkt (nachfolgend n_-Schicht bezeichnet). Eine p-Basisschicht 2 (p -Schicht) ist auf der oberen Fläche der n-Basisschicht 1 formiert. Eine p-Emitterschicht 3 (pE~Schicht) ist auf der unteren Fläche der η -Schicht 1 ausgebildet.
Eine n-Emitterschicht 4 (n_-Schicht) ist auf der oberen Fläche der ρ -Schicht 2 derart ausgebildet, daß sie sie zu einem Teil umgibt. Ein p-Torbereich 5 ergibt sich aus dem Teil der Oberflächen ρ -Schicht 2, der von der n_-Schicht 4 umgeben ist. Eine Anode 6 ist auf der unte-
gO ren Fläche der p_-Schicht 3 und eine Kathode 7 auf der Oberfläche der η -Schicht 4 ausgebildet. Eine Torelektrode 8 ist auf der Oberfläche des p-Torbereichs 5 formiert. Die Randkanten der ρ -Schicht 3, der η -Schicht 1, der ρ -Schicht 2 und der η -Schicht 4 sind, wie bei 9
gg gezeigt, abgeschrägt, um auf diese Weise das elektrische Feld an der Oberfläche zu verringern. Ein Oberflächenstabilisierungsfilm 10 ist auf die Schrägflächen 9 auf-
geklebt. Als Folge dieses Aufhaus ergibt sich ein pnübergang J1 zwischen der η -Schicht 1 und der pE-Schicht 3, ein pn-übergang J- zwischen n_-Schicht 1 und ρ Schicht 2 und ein pn-übergang J, zwischen ρ -Schicht 2
■J D
und n_-Schicht 4.
Bei einem Thyristor mit Aufbau nach Fig. 1 ist die zulässige Vorspannung in Sperrichtung bestimmt durch die Sperrfähigkeit des pn-übergangs J.. , und die zulässige Vorspannung in Durchlaßrichtung ist bestimmt durch die Sperrfähigkeit des pn-übergangs J~. Die zulässige Vorspannung an diesen beiden übergängen ist durch die Störstellenkonzentration N der nß-Schicht 1 und die
Dicke W „ der nD-Schicht 1 bestimmt. Wenn J1 und J0 nc D ι £
jeweils Stromübergänge sind, dann ist die zulässige Spannung V gegeben durch 5,6x10 N , wenn die zulässige Spannung durch den Lawinendurchbruch bestimmt wird. Wenn an jeden übergang die Vorspannung V in Sperrichtung angelegt wird, dann ist die Ausbreitung
1 /2 -1 /2 der Verarmungsschicht W gegeben durch 3,62XV7 χ Ν
Bei den meisten Thyristoren besteht die n_,-Schicht 1 aus einem Einkristall-Siliciumplättchen, das im Ziehverfahren aus der flüssigen Schmelze (FZ-Verfahren) hergestellt ist. Ein Beispiel der Verteilung des spezifischen Widerstandes im FZ-Plättchen in radialer Richtung ist in Fig. 2 dargestellt, in der auf der horizontalen Achse der Ort eines bestimmten Bereichs in radialer Richtung, gemessen vom Rand des Plättchens, und an der vertikalen Achse der spezifische Widerstand in Ohm · cm dieses Bereichs aufgetragen sind. Da der spezifische Widerstand im Prinzip zur Störstellenkonzentration umgekehrt proportional ist, kann die Verteilung des spezifischen Widerstandes als Anzeige für die Verteilung der Störstellenkonzentration betrachtet werden.
In der Fig. 2 kennzeichnet (a) den Bereich mit der höchsten, (b) den Bereich mit der niedrigsten Stör-Stellenkonzentration. Die Schwankung der Störstellenkonzentration im FZ-Plättchen liegt bei ± 15%.
Bei einem üblichen Thyristor, in dem ein FZ-Plättchen verwendet wird, ist die zulässige Vorspannung Vx, durch
DU
die zulässige Vorspannung V . . im Bereich (A) (s. Fig. 1) bestimmt, der dem Bereich (a) entspricht, welcher die höchste Störstellenkonzentration hat, so daß die zulässige Vorspannung V_. durch die Störstellenkon-
DU
zentration in diesem Bereich bestimmt ist. Es tritt kein Durchgriff auf, wenn die Dicke W _ der η -Schicht
TIo a
1 größer als die Störstellenausbreitung W bei der Vorspannung V , . der Verarmungsschicht in dem Teil (nicht gezeigt) der η -Schicht 1 ist, der im Bereich
Jd
(b) der geringsten Störstellenkonzentration entspricht. Folglich ist die zulässige Vorspannung V_ des Thyri-
JdO
stors durch die Lawinendurchbruchspannung V , . im Bereich (A) der nD-Schicht 1 bestimmt. Wenn die über-
Jd
spannung in Durchlaßrichtung größer als V ._. ist, die an einen gewöhnlichen Transistor mit FZ-Plättchen angelegt wird, so fließt ein lokaler Strom im Bereich (A) der η,,-Schicht 1 und zündet den Thyristor. Während der gezündete Bereich sich nur langsam ausdehnt, entsteht im Bereich (A) ein überhitzungsfleck, so daß der Thyristor zerstört wird. Die gleiche Erscheinung tritt auf, wenn die überspannung in der Sperrichtung angelegt wird. Es war jedoch bisher schwierig, das Stehvermögen herkömmlicher Thyristoren gegenüber Überspannungen zu steigern, weil das räumliche Auftreten des Bereichs
(A) der η -Schicht 1, an der die höchste Störstellen-Jd
konzentration auftritt, gewöhnlich unbekannt ist. Eine verbesserte Version des FZ-Plättchens ist im
Handel erhältlich, welche eine relativ gleichmäßige Verteilung der Störstellenkonzentrationen dadurch erhält/ daß Si in einem FZ-Plättchen von hohem spezifischen Widerstand durch Neutronenbestrahlung in ρ umgewandelt wird, d.h., durch Kernreaktion werden einige der Siliciumatome in Phosphoratome umgewandelt, die dann n-Störstellenatome sind. Das sog. NTD-FZ-Plättchen besitzt ein Profil des spezifischen Widerstandes in radialer Richtung, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, bei der an der horizontalen und an der vertikalen Achse- dieselben Parameter wie in Fig. 2 angetragen sind und der Bereich (a) die höchste, der Bereich (b) die niedrigste StörStellenkonzentration haben. Die Schwankungsbreite der Störstellenkonzentration in einem NTD-FZ-Plättchen liegt innerhalb von ± 5%, und die Verteilung der Störstellenkonzentrationen in dem Plättchen ist gleichmäßiger als in dem in Fig. 2 gezeigten FZ-Plättchen. Dennoch ist der Ort der Zone (A) in der nn-Schicht 1 eines Thyristors, bei dem ein solches Plättchen verwendet wird, an dem die höchste Störstellenkonzentration auftritt, nicht exakt bekannt, so daß eine Erhöhung der Spannungstoleranz des Thyristors auch nicht weniger schwierig ist als im Falle eines Thyristors, der ein gewöhnliches FZ-Plättchen verwendet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die mit herkömmlichen Transistoren einhergehenden Schwierigkeiten zu beseitigen und einen Thyristor zu schaffen, der höheren Überspannungen dadurch gewachsen ist, daß eine Basisschicht einer ersten Leitfähigkeitstype formiert wird, die eine höhere StörStellenkonzentration in einer Zone unterhalb des Torbereichs der zweiten Leitfähigkeitstype als in jeder anderen Zone der Basisschicht aufweist.
Die Zeichnung zeigt im einzelnen in
Fig. 1 einen Querschnitt eines p-Tor-Thyristors,
dessen Aufbau sowohl für herkömmliche als auch für erfindungsgemäße Thyristoren verwendet wird;
Fig. 2 die Verteilung des spezifischen Widerstandes
in radialer Richtung bei einem FZ-Plättchen, das in herkömmlichen Thyristoren eingesetzt wird;
Fig. 3 die Verteilung des spezifischen Widerstandes
in radialer Richtung eines NTD-FZ-Plättchens, das bei herkömmlichen Thyristoren Verwendung findet;
Fig. 4 die Verteilung des spezifischen Widerstandes
eines MCZ-Plättchens in radialer Richtung;
Fig. 5(a) ein Diffusionsprofil eines p-Tor-Thyristors gemäß der Erfindung entlang der Linie Va-Va in Fig. 1 und
Fig. 5(b) ein Diffusionsprofil desselben Thyristors entlang der Linie Vb-Vb.
Ein p-Tor-Thyristor nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (C) der η -Schicht 1 gemäß Fig. 1, der sich unterhalb des p-Torbereichs 5 befindet/ eine höhere Störstellenkonzentration als jeder andere Bereich der η -Schicht hat. Das Funktionsprinzip dieses p-Tor-Thyristors ist nachfolgend mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.
Wenn in Durchlaßrichtung an den Thyristor eine überspannung angelegt wird, fließt Strom von der ρ-,-Schicht 3 ausgehend, durchtritt den Bereich (C), der in der nß-Schicht 1 die höchste Störstellenkonzentration hat, und fließt anschließend durch den p-Torbereich 5 in der p_,-Schicht 2, bevor er in die Grenzschicht zur n„-
O Γι
Schicht 4 gelangt. Dieser Strom wirkt wie ein gewöhnli- IQ eher Torstrom und induziert die Elektroneninjektion in der p_-Schicht 2 aus der Grenzschicht zwischen der n_- Schicht 4 und dem p-Torbereich 5. Diese Injektion von Elektronen "zündet" den überwiegenden Teil des Grenzbereichs zwischen der p_,-Schicht 2 und der η -Schicht 1. I^ Dieses Zünden oder Einschalten bewirkt in keiner Weise einen zerstörenden heißen Fleck in der η -Schicht 1, so daß die Widerstandsfähigkeit des Thyristors gegenüber überspannung beträchtlich erhöht worden ist. Derselbe Effekt tritt ein, wenn an den Thyristor eine überspannung in Sperrichtung gelegt wird.
Ein Thyristor, der diese vorteilhafte Eigenschaft hat, kann leicht aus einem Plättchen hergestellt werden, das einen genau definierten Bereich mit der höchsten StörStellenkonzentration hat, wobei dann das Plättchen so angeordnet wird, daß der Bereich mit der höchsten Störstellenkonzentration den Abschnitt der nB-Schicht bildet, der sich unterhalb des p-Torbereichs 5 befindet. Ein dafür geeignetes Plättchen ist ein MCZ-Plätt-
go chen, dessen Störstellenkonzentrationsverteilung derjenigen eines NTD-FZ-Plättchens im wesentlichen gleich ist. Dieses MCZ-Plättchen läßt sich dadurch gewinnen, daß in Richtung senkrecht zur Konvektion der Siliciumschmelze, aus der ein Einkristall-Siliciumstab im
gg Czochralski-Verfahren (CZ) ein Magnetfeld angelegt wird. Eine Störstellenverteilung, bei der die Konzentration der Störstellen im Zentrum höher ist als im
PeripheriebereichΓ läßt sieh durch Manipulation beim Ziehen des Kristallstabes in der Art erhalten, daß die Temperatur im Grenzbereich zwischen der Siliciumschmelze und dem gezogenen Stab im Zentrum höher als in den Randbereichen des Stabes ist.
Ein Beispiel der Verteilung des spezifischen Widerstandes in einem MCZ-Plättchen in radialer Richtung ist in Fig. 4 dargestellt, wobei die Parameter der Darstellung mit denen in der Fig. 2 übereinstimmen. In der Fig. 4 ist mit (c) das Zentrum des MCZ-Plättchens gekennzeichnet, in dem die höchste Störstellenkonzentration vorliegt. Ansonsten ist erkennbar, daß die Schwankung der Störstellenkonzentration im MCZ-Plättchen in derselben Größenordnung vorliegt wie beim NTD-FZ-Plättchen gemäß Fig. 3, jedoch tritt für das MCZ-Plättchen hinzu, daß in der Mitte die Störstellenkonzentration höher ist als in den Randbereichen.
Auch das NTD-FZ-Plättchen kann für einen erfindungsgemäßen Thyristor verwendet werden. In diesem Fall kann ein gewünschtes Plättchen mit einem Störstellenkonzentrationsprofil, dessen höchster Wert sich im Zentrum befindet, dadurch erhalten werden, daß die Mitte des FZ-Plättchens mit einer höheren Dosis von Neutronen bestrahlt wird als die Randbereiche.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Thyristors unter Anwendung der Erfindungsgedanken wird nun zusammengefaßt dargelegt. Ein Halbleiter mit (für dieses Beispiel) η-Leitfähigkeit wird benötigt, dessen Störstellenkonzentration im Zentrum höher als an irgendeiner sonstigen Stelle ist. Natürlich kann auch ein Plättchen verwendet werden, das einen Spitzenwert der Störstellenkonzentration an irgendeiner anderen Stelle als im
Zentrum hat, doch ist dies weniger vorteilhaft. Eine p-Dotiersubstanz wird sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite her in das Plättchen hineindiffundiert, was aufgrund des oberen p-Dotierungsbereichs zu einer zweiten Basisschicht 2 und aufgrund des unteren p-Dotierungsbereichs zu einer ersten Emitterschicht 3 führt, wie in Fig. 1 dargestellt. Die verbleibende η-Schicht des Plättchens bildet die erste Basisschicht 1. In einem weiterem Diffusionsschritt wird von oben in die zweite Basisschicht 2 ein n-Dotiermittel hineindiffundiert. Bei dieser Diffusion darf das Mittel jedoch nur zu einem Teil in die zweite Basisschicht 2 eindringen, wodurch eine zweite Emitterschicht 4 erzeugt wird. Außerdem ist das Zentrum des Plättchens während des letztgenannten Diffusionsvorgangs durch eine Maske abgedeckt, so daß ein Torbereich 5 der zweiten Basisschicht 2 verbleibt und zur oberen Fläche des Plättchens in dem Bereich des Plättchens, in dem sich die höchste Störstellenkonzentration vorfindet, freiliegt. Anschließend werden die erste Emitterelektrode 6 an der unteren Fläche' der ersten Emitterschicht 3, eine zweite Emitterelektrode 7 auf einem Teil der oberen Fläche der zweiten Emitterschicht 4 und eine Torelektrode auf dem zur Oberfläche der zweiten Basisschicht 2, was dem Torbereich 5 entspricht, eine Torelektrode formiert. Die bisherige Beschreibung betrifft einen p-Tor-Thyristor, doch ist es für den Fachmann klar, daß das erfindungsgemäße Konzept ebenso für andere Thyristoren wie einen Gate-Tor-Thyristor, einen Thyristor für Flächenzündung, einen FI-Tor-Thyristor und einen lichtgesteuerten Thyristor anwendbar ist.
Wie beschrieben, hat bei dem erfindungsgemäßen Thyristor der Teil der Basisschicht der ersten Leitfähig-
12
keitstype, der sich unterhalb des Torbereichs mit der zweiten Leitfähigkeitstype befindet, eine höhere Stör-Stellenkonzentration als jeder andere Teil der Basisschicht. Wenn also eine überspannung in Durchlaß- oder Sperrichtung anliegt, fließt ein Strom von der Basisschicht in den Torbereich und wirkt als gewöhnlicher Tor- oder Zündstrom. Dies gibt die Möglichkeit, daß ein größerer Teil der Basisschicht gezündet wird, und die Verträglichkeit des Thyristors gegenüber Überspannungen ist damit verbessert, ohne daß in der Basisschicht heiße Stellen auftreten.

Claims (10)

  1. MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA
    TOKYO / JAPAN
    Thyristor mit hoher Vorspannungsbelastbarkeit 10
    Patentansprüche
    Thyristor mit einem vierschichtigen pnpn-Bereich folgenden Aufbaus:
    einer ersten Basisschicht (1) einer ersten Leitfähigkeitstype/
    einer zweiten Basisschicht (2) einer zweiten Leitfähigkeitstype, die mit einer Fläche mit ebenfalls einer Fläche des ersten Basisbereichs (1) zur Bildung eines pn-übergangs in Berührung ist,
    einer ersten Emitterschicht (3) der zweiten Leitfähigkeitstype, von der zur Bildung eines pn-übergangs eine Fläche mit der zweiten Fläche der ersten Basisschicht - 25 (1). in Berührung ist,
    einer zweiten Emitterschicht (4) der ersten Leitfähigkeitstype, die zur Bildung eines pn-übergangs mit einer Fläche mit einem Teil der anderen Oberfläche der zweiten Basisschicht (2) in Berührung ist, wodurch ein Torbereich (5) im Bereich der zweiten Basisschicht (2), welcher nicht berührt wird, geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (C) der ersten Basisschicht (1) in der Umgebung des Torbereichs (5) eine höhere Störstellenkonzentration als die übrigen Zonen der ersten Basisschicht (1) hat.
  2. 2. Thyristor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schichten aus Silicium bestehen.
  3. 3. Thyristor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitfähigkeitstype n-Leitfähigkeit und die zweite Leitfähigkeitstype p-Leitfähigkeit ist.
  4. 4. Thyristor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichent, daß sämtliche Schichten durch Neutronenbestrahlung des Siliciums in der Flußschmelzzone gebildet sind und die Zone des Torbereichs (5) die höchste Neutronendosis erhalten hat.
  5. 5. Verfahren zum Herstellen eines Thyristors, dadurch gekennzeichnet, daß Störstellenmaterial einer zweiten Leitfähigkeitstype in die obere und untere Fläche eines Halbleitersubstrats (1) einer ersten Leitfähigkeitstype eindiffundiert wird und dabei der Mittelbereich (C) eine höhere Störstellenkonzentration als irgendein anderer Bereich des Substrats erhält, so daß eine zweite Basisschicht der zweiten Leitfähigkeitstype auf der oberen Fläche und eine erste Emitterschicht (3) der zweiten Leitfähigkeitstype auf der unteren Fläche, zwischen denen der eine erste Basissschicht bildende Bereich (1) der ersten Leitfähigkeitstype verbleibt, entsteht, daß ein Störstellenmaterial der ersten Leitfähigkeitstype von der oberen Fläche des Substrats zur Bildung einer zweiten Emitterschicht (4) eindiffundiert wird, die die obere Fläche mit Ausnahme eines Torbereichs (5) bedeckt und innerhalb des *· durch die zweite Basisschicht definierten Bereichs gelegen ist, während die Oberfläche des Torbereichs der zweiten Basisschicht zur Oberfläche hin freiliegt und den Mittelbereich umfaßt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat ein Siliciumsubstrat ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitfähigkeitstype n-Leitfähigkeit und die zweite Leitfähigkeitstype p-Leitfahigkeit ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Emitterelektrode auf der Oberfläche der zweiten Emitterschicht, die zur Oberseite hin freiliegt, eine Gateelektrode (8) auf der Oberfläehe der zweiten Basisschicht, die zur Oberseite hin freiliegt und eine erste Emitterelektrode (6) auf der Oberfläche der ersten Emitterschicht, die zur Unterseite hin freiliegt, ausgebildet werden.
  9. 9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat in einem modifizierten Czochralski-Verfahren hergestellt wird, bei dem ein gezogener Siliciumeinkristallstab sich unter dem Einfluß eines senkrecht zur Konvektion in der Siliciumschmelze angelegten Magnetfeldes befindet und der Stab derart gezogen wird, daß die Temperatur im Grenzbereich zwischen der Siliciumschmelze und dem Stab im Zentralbereich höher als im Randbereich ist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat aus einem Halbleiterplättchen, welches im Ziehschmelzverfahren hergestellt worden ist, durch Neutronenbestrahlung gewonnen wird, bei der der Mittelbereich des Plättchens einer höheren Neutronenbestrahlungsdosis als die Randzonen ausgesetzt wird.
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US (1) US4639276A (de)
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DE (1) DE3335115A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511363A1 (de) * 1985-03-28 1986-10-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von bereichen mit einstellbarer, gleichfoermiger dotierung in siliziumkristallscheiben durch neutronenbestrahlung sowie verwendung dieses verfahrens zur herstellung von leistungsthyristoren
EP0343797A1 (de) * 1988-05-25 1989-11-29 Powerex, Inc. Thyristor für hohe Spannungen mit einem Ausdehnungsbereich zur Feldabstufung zwecks Erhöhung seiner Blockierungsspannung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4836788A (en) * 1985-11-12 1989-06-06 Sony Corporation Production of solid-state image pick-up device with uniform distribution of dopants
FR2709872B1 (fr) * 1993-09-07 1995-11-24 Sgs Thomson Microelectronics Diode de shockley bidirectionnelle.
TW444266B (en) * 1998-07-23 2001-07-01 Canon Kk Semiconductor substrate and method of producing same
US9741839B1 (en) 2016-06-21 2017-08-22 Powerex, Inc. Gate structure of thyristor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695941A (en) * 1966-09-20 1972-10-03 Geoffrey William Green Preparation of eutectic material
DE2210386A1 (de) * 1972-03-03 1973-09-06 Siemens Ag Thyristor
DE2552621A1 (de) * 1975-11-24 1977-05-26 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von n-dotiertem silicium mit in radialer richtung in bezug auf den spezifischen elektrischen widerstand (rho)tellerfoermigem profil
DE2553362A1 (de) * 1975-11-27 1977-06-02 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von n-dotierten siliciumeinkristallen mit in radialer richtung in bezug auf den spezifischen elektrischen widerstand tellerfoermigem profil

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE787597A (fr) * 1971-08-16 1973-02-16 Siemens Ag Thyristor
DE2362264B2 (de) * 1973-12-14 1977-11-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von homogen n-dotierten siliciumeinkristallen durch bestrahlung mit thermischen neutronen
US4278475A (en) * 1979-01-04 1981-07-14 Westinghouse Electric Corp. Forming of contoured irradiated regions in materials such as semiconductor bodies by nuclear radiation
US4311534A (en) * 1980-06-27 1982-01-19 Westinghouse Electric Corp. Reducing the reverse recovery charge of thyristors by nuclear irradiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695941A (en) * 1966-09-20 1972-10-03 Geoffrey William Green Preparation of eutectic material
DE2210386A1 (de) * 1972-03-03 1973-09-06 Siemens Ag Thyristor
DE2552621A1 (de) * 1975-11-24 1977-05-26 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von n-dotiertem silicium mit in radialer richtung in bezug auf den spezifischen elektrischen widerstand (rho)tellerfoermigem profil
DE2553362A1 (de) * 1975-11-27 1977-06-02 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von n-dotierten siliciumeinkristallen mit in radialer richtung in bezug auf den spezifischen elektrischen widerstand tellerfoermigem profil

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: elektro-anzeiger, 32.Jg., 1979, Nr.7, S.51 bis 53 *
US-Z: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-23, No.8, August 1976, S.805-808 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511363A1 (de) * 1985-03-28 1986-10-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von bereichen mit einstellbarer, gleichfoermiger dotierung in siliziumkristallscheiben durch neutronenbestrahlung sowie verwendung dieses verfahrens zur herstellung von leistungsthyristoren
EP0343797A1 (de) * 1988-05-25 1989-11-29 Powerex, Inc. Thyristor für hohe Spannungen mit einem Ausdehnungsbereich zur Feldabstufung zwecks Erhöhung seiner Blockierungsspannung

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