DE7016282U

DE7016282U - Halbleiterschaltvorrichtung.

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Publication number: DE7016282U
Application number: DE7016282U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-05-01
Filing date: 1970-04-30
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR2049084B1; GB1309448A; SE351076B; JPS4922592B1; DE2021160A1; FR2049084A1; US3622845A; DE2021160C2

Description

Pcrfcntcnwälte

ö rr. ι■:·: .·. a. M. J

GENERAL ELECTRIC COM⁵ANY, Schenectady, N.Y. VStA

Halbleiterschaltvorrichtung

Die Neuerung . befaßt sich mit Halbleiterschaltvorrichtungen mit mehreren Schichten oder Zonen insbesondere mit vier Schichten aus Halbleiterwerkstoff, die hintereinander zwischen einer ersten und einer zweiten stromführenden Hauptelektrode angeordnet sind, wobei die durchgehenden Schichte: /on unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp sind, so daß zwischen den Schichten gleichrichtende Übergänge entstehen, wobei eine erste der gegenüberliegenden Abschlußschichten aus Halbleiterwerkstoff einen Hauptbereich und einen danebenliegenden Hilfsbereich aufweist, von denen der Hauptbereich durch eine relativ große Fläche mit der ersten Hauptelektrode verbunden ist und der Kilfsbereich nicht nit dieser Elektrode verbunden ist, welche mit Hilfe einer Vorrichtung, die auf den Hilfsbereich der ersten Abschlußschicht aufgesetzt ist, vom nichtleitenden Zustand in einen den Hauptstrom leitenden Zustand umgesteuert werden kann. Die Neuerung bezieht sich insbesondere auf gesteuerte Hochleistungssiliciumgleichrichter (die allgemein als Thyristoren oder SCR bekannt sind), mit verbesserten Schalteigenschaften.

Gewöhnlich enthält ein gesteuerter Siliciumgleichrichter einen dünnen,großflächigen scheibenähnlichen Körper, der

vier voneinander getrennte Schichten -.us Halbleiterwerkstoff (Silicium) aufweist, wobei diese durchgehenden Schichten von verschiedenem Leitfähigkeitstyp sind, so daß drei in einer Reihe nebeneinander liegende pn (gleichrichtende) -Übergänge entstehen. Zwei einen Hauptstrom führende Hauptelektroden (Anode und Katode) stehen in niederohmicem Kontakt mit der Außenfläche der entsprechenden Abschlußschichten des Siliciumkörpers,und um eine Leitfähigkeit zwischen diesen beiden Elektroden zu erreichen, ist der Halbleiterkörper normalerweise mit mindestens einer Steuerelektrode (Steuerkontakt) versehen. Um das Bauelement vollständig zu machen, ist der Siliciumkörper in einem Isoliergehäuse verschlossen, unc⁵ er kann nach außen mit einer zugehörigen elektrischen Spannungsquelle und zugehörigen Steuerschaltungen mit Hilfe seiner Hauptelektroden und seiner Steuerelektrode verbunden werden.

Wenn ein solcher gesteuerter Siliciumgleichrichter mit einer Lastimpedanz und einer Spar_nungsquelle für positive Vorspannungen in Reihe geschaltet ist, dann wird er normalerweise keinen Strom zwischen seiner Anode und seiner Katode führen, bis ein kleiner Steuerstrom geeigneter Amplitude unc. Dauer der Steuerelektrode zugeführt wird, woraufhin der gesteuerte Siliciumgleichrichter plötzlich von einer großen Impedanz in einen in Vorwärtsrichtung leitenden (Durchlaß-) Zustand mit geringer Impedanz umschaltet. Wenn der Laststrom unter einen bestimmten Haltewert abgesenkt wird, dann schaltet der Gleichrichter in seinen nichtleitenden (Sperr-) Zustand um.

Die gesteuerten Siliciumgleichrichter, die hier insbesondere betrachtet werden sollen, haben relativ große Leistungsfaktoren: Wenn sie sich im Sperrzustand befinden, dann können sie große Sperrspannungen in der Größenord-

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nung von 1800 Volt Sperrspitzenspannung oder mehr sperren; wenn sie sich im normalleitenden Durchlaßbereich befinden, dann können sie Ströme in der Größenordnung von 50 bis 1000 Ampere (Mittelwert) leiten. Es sollen auch gesteuerte Hochfrecuenz-Siiiciumgleichrichter (beispielsweise 3000 Hz) mit geringeren Spannungswerten (beispielsv/eise 300 V Sperrspitzenspannung) betrachtet werden. Diese hohen Ruhezustandwerte Kann man dadurch erreichen, daß man Kalbleiterkörper mit großen leitenden Flächen und verhältnismäßig dicken Innen (Basis-) Schichten verwendet. Wegen ihrer Größe können diese Bauelemente Schalteigenschaften haben, die für viele praktische Anwendungen nicht zufriedenstellend sind.

Ganz allgemein sind erwünschte Eigenschaften beim Leitendwerden von. gesteuerten Hochleistungs-Siiiciumgleichrlohtern die folgenden: (1) Ein hohes di/dt-Vorhältnis;

(2) eine geringe Steuerspannung zum Leitendwerden und

(3) eine geringe Verzögerungszeit. Venn mit anderen V/orten der gesteuerte Siliciumgleichrichter angesteuert wird, dann sollte eine möglichst große Fläche so rasch wie möglich bei der geringstmöglichen Durchlaßvorcpannung zu leiten beginnen. Dieses gewünschte Ergebnis läßt sich nun dadurch erreichen, daß man einen bekannten Emitterzonen-Steuerelektrodenaufbau verwendet, bei dem das Einschalt-di/dt-Verhältnis bei "positiver" Ansteuerung eine Funktion der Ansteuergröße ist_; wobei es jedoch notwendig ist, eine stark v/irkende Ansteuerung zu verwenden, damit die Parameter co groß v/erden, wie es erwünscht ist. Eine starke Ansteuerung ist dann vorhanden, wenn der■Steuerbereich des gesteuerten Siliciumgleichrichters ' mit wesentlich mehr (beispielsv/eise dem fünf bis zehnfachen) des kritischen oder minimalen Energiebetrags angesteuert wird, der ausreicht, das Bauelement gerade leitend zu machen. Ansteuervorrichtungen für starke Ansteuerung sind gewöhnlich kostspieliger und in ihrem Wirkungs-.

grad geringer als scnwacnv.'irkence Ans feuerungen. Demgemäß .iiegt der Erfindung die Auf.";· ... zu Grunde, weitere

Verbesserungen bei eine-, gesteuert _n Siliciusgleichrich- :

ter iür hohen Strom und für hohe Spannungen vorzusehen, ι

wodurch die erwünschten Eigenschaften erreicht werden _Tj

können,ohne daß die Steuerelektrode zu stark angesteuert ,ι

werden muß. !

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein bekannter ;

gesteuerter Siliciumgleichrichter verwendet wird, bei j dem zusätzliche Merkmale vorgesehen werden, die darin bestehen, daß der Hilfsbereich drei nebeneinanderliegende Teile auf v/eist, daß der erste dieser Teile seitlich von einem Rand des Hauptbereichs wegragt, daß der zweite

dieser Teile seitlich neben dem ersten Teil in einem · ; J

Abstand von dem Hauptteil angeordnet ist und der einzige j

Teil des Hauptbereichs ist, auf dem die Ansteuervorrich- i

tung aufgesetzt ist, daß der dritte dieser Teile sich j

zwischen dem ersten und dem zweiten Teil befindet und -_: daß ein Hilfssteuerkontaktbereich aus elektrisch leiten- · -

dem Werkstoff den dritten Teil des Hilfsbereichs be- j

deckt, jedoch getrennt von dem zv/eiten Teil und mit Ab- - j

stand von der ersten Hauptelektrode angeordnet ist. j

Demgemäß wird in dem Hilfsbereich der Emitterzone zu- |

sätziich zu dem freiliegenden Teil dieser Zone, an _; j j

dem die Steuerelektrode angeschlossen ist, ein zweiter ■!

Teil vorgesehen, der zwischen dem freiliegenden Teil und Ij

einem seitlich danebenliegenden Rand des Emitterhaupt- j

bereichs liegt. Ein Teil der Oberfläche des zweiten Teils M

ist von einem Hilfssteuerkontaktbereich aus elektrisch j

leitendem V.^rerkstoff bedeckt, der jedoch von der Katode . f

des Bauelements und von dem Rand getrennt angeordnet ist. ;|

V.'erm die Anode und die Katode des Bauelements mit einer i_;

äußeren Spannungsquelle für positive Vorspannungen und j

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eine Last in Reihe geschaltet sind, und die Steuerelektrode durch eine schwachwirkende positive Ansteuerschaltung angesteuert wird, dann beginnt das Bauelement an einer Fläche des Kalbleiterkörpers direkt unter dem Hilfssteuerkontaktbereich leitend zu v/erden. Die verschiedenen Bereiche der Emitterzone sind so ausgebildet und angeordnet, daß der Laststrom, der durch den ursprünglich leitenden V,^reg in dem Bauelement fließt als ein verstärktes Ansteuersignal für v/eitere größere Flächen des Halbleiterkörpers dienen kann, die unter der Katode längs des Randes des Hauptbereichs der Emitterzone liegen.

Äusführungsformen der Neuerung v/erden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Halbleiterschaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Neuerung

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der rechten Hälfte der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 2a eine vereinfachte vergrößerte Ansicht des Hilfs bereich
Fig. 2,

j bereichs des Emitters der Vorrichtung nach i|

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild der Vorrichtung . ji in einer elektrischen Schaltung,

Fig. 4 eine Teilansicht, ähnlich der nach Fig. 1, einer abgewandelten Ausführungsform der Neue- . , rung und |[

Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich dem nach Fig. 2 einer ;| Vorrichtung., die eine andere Ausführungsförm j.

der .Neuerung darstellt. !

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— O —

In άεο. "'i^uren 1 und 2 ist ein scheibenförmiger, asymetrischer .. ..ender Körper 11 dargestellt, der vier Schichten oder ;■ -n 12,13,14 und 15 aus Halbleiterwerkstoff (vorzugsweica Silicium) aufweist, die nebeneinander zwischen zwei voneinander getrennten metallischen Hauptelektroden Io und 17 angeordnet sind. Die nebeneinanderliegenden Schichten des Körpers 11 sind von verschiedenem Leitfähigkeitstyp ur.d die dadurch entstehenden Grenzzwischenflächen bilden gleichrichtende Übergänge CL, J₂ und J-. V/ie man insbesondere an Hand von Fig. 2 erkennt, ist die untere AbSchlußschicht 12 des Körpers p-leitend. Die danebenliegende Innenschicht 13 ist η-leitend, die nächste Zwischenschicht 14 ist p-leitend und die obere Ab- Με chluß schicht 15 η-leitend. Die zuletztgenannte Abschlxißschicht wird im folgenden als Emitterzone bezeichnet. Eine der Raupt elektroden 16 ist ohinsch mit der p-leitenden Abschlußschicht 12 verbunden und ist bei dem dargestellten Bauelement als Anode bezeichnet, und die andere Hauptelektrode 17 ist in ähnlicher V/eise mit der auf der anderen Seite liegenden AbSchlußschicht oder Emitterzone 15 verbunden und als Katode bezeichnet.

Der pnpn-Körper 11 ist in Wirklichkeit se> - dünn, bei- ₍

spielsweise etv/a 0,5 mm stark, wenn er auch in den Zeich- ι nungen zur besseren Darstellung in seiner Dicke stark |

übertrieben dargestellt ist. Andererseits ist der Durchmesser des Körpers gewöhnlich relativ groß, beispielsweise etv/a 4 cm. Damit hat jeder der drei gleichrichtenden Übergänge J₁,J₂ und J-, die der Reihe nach zwischen der Anode 16 und der Katode 17 angeordnet sind, eine große Fläche. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Bauelement sind die verschiedenen Übergänge zwar durch durchgezogene horizontale Linien dargestellt, jedoch ist es dem Fachmann bekannt, daß diese Grenzschichten in Wirklichkeit keine genau definierbare Ebene bilden.

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wobei eier dabei gebildete Teil 15 eine im wesentlichen

18 einheitliche Konzentration von 10 Antimonatomen pro

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Das oben beschriebene Lauelement kann nach irgendeiner der verschiedenen Verfahren hergestellt sein, die iu der HaIbloit-ertrchnik heute gut bekann ■ sind. Beispielsweise kann ein bekanntes Diffusionsverfahren dazu verwendet v/erden, die beiden p-leitenden Schichten 12 und 14 in einer dünnen Scheibe aus η-leitendem Werkstoff, beispielsweise aus mit Phosphor dotiertem Silicium, herzustellen, welches einen spezifischen Widerstand von etwa 60 3hm* cm aufweist. Während dieses Verfahrens werden genügend viele Akzeptor-Verunreinigungen (beispielsweise Gallium) in entgegengesetzte Seiten der Scheibe eindiffundiert, so daß der Verkstoff bis in eine Tiefe von etwa 0,1 mm p-leitend

wird, wobei die OberflächenkonzentraOion des Galliums

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etwa 10 Atome pro cm beträgt. Anschließend werden durch.

Legieren gleichzeitig eine dünne Schicht aus 99,5% Gold und 0,5% Antimon in der p-leitenden Zony V* des Silicium— körpers, die η-leitende Emitterzone und die zugehörige Katode gleichzeitig gebildet. Dieser Schritt des Verfahrens kann so gesteuert sein, daß die Donatorverunreinigungen (Antimon) einen Teil 15 der Zone 14 bis in eine Tiefe von etwa 0,05 mm zu η-leitendem Werkstoff umwandeln,

aufweist. Der übrige Teil der Gold-Antimon-Schicl:.+ ' die Katode 17, die folglich einen großflächigen ofcus Kontakt mit der Emitterzone 15 bildet. Währ..:- . a.s gleichen Legierungsvorgangs kann ein großflächiger ohmscher Übergang zwischen der p-leitenden AbSchlußschicht 12 des Siliciumkörpers und einer damit zusammenpassenden Schicht 16 aus Aluminiumfolie oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt werden, wobei die Schicht im folgenden als Anode des Bauelements bezeichnet wird. Anstelle des Legierungsvorgangs kann ein v/eiterer Dif^usionsschritt aber auch unter Verwendung von Donatorverunreinigungen, (beispielsweise Phosphor), oder auch ein epitaxialer Verfahrens-

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schritt zur Herstellung der Emitterzone 15 verwendet werden.

Entsprechend irüheren Becchrcibungen ist eine der KaIb-Ieiterabschlu3schichten des oben beschriebenen Bauelements in zwei nebeneinanderliegende Bereiche aufgeteilt, die seitlich nebeneinander angeordnet sind. Gemäß den Figuren 1 und 2 ist die Emitterzone 15-in dieser V/eise aufgeteilt. Einer dieser Bereiche, der in folgenden als Hauptbereich A bezeichnet ist, hat eine relativ großflächige Hauptfläche, (die beispielsweise größer als 6 cm ist) und die ohmschen Kontakte mit der Katode 17 macht, wobei dieser Bereich nur ein Teil der Emitterzone darstellt, die die Katode berührt. Der seitlich davon vorgesehene Hilfsbereich, der innerhalb des Hauptbereichs angeordnet ist, und der vorzugsweise zentrisch zu der Achse des Halbleiterkörpers 11, sowie es dargestellt xsz, ausgerichtet ist, v/eist keine Verbindungen zur Kaxode auf. Das Bauelement v/ird mit Hilfe einer Vorrichtung angesteuerc (leitend gemacht), welche direkt auf einer freien kleinen Fläche 18 eines relativ dünnen Teils 3" des Kilfsbereichs in der Emitterzone 15 aufsitzt.

Es kann irgendeine geeingnete Ansteuervorrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann die freiliegende Fläche 18 mit elektromagnetischer Strahlung, und zwar insbesondere infrarotem Licht, angestrahlt werden. Zur Zeit sind jedoch Ansteuervorrichtungen vorzuziehen und auch dargestellt, die eine metallische Steuerelektrode 19 enthalten, die an einem begrenzten 3ereich der freiliegenden Fläche 18 durch mindestens einen nicht ohmschen Kontakt befestigt sind, womit eine Verbindung gemeint ist, die sich wie ein nichtlinearer Widerstand verhält, der zunächst einen relativ großen Widerstand aufweist, der dann geringer wird, wenn die zugeführte Spannung erhöht wird. Die Steuerelektrode ist vorzugsweise ein Aluminiumdraht, der mit der Mitte des Kilfsbereichs verschweißt ist, so daß mit diesem

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ein Metall-Halbleiter-Kontakt 20 entsteht, der in einem gewissen Abstand von dem Umfang oder dem Rand der freiliegenden Fläche 16 angeordnet ist.

Der Teil "3" des Hiifsbereichs ist so ausgebildet und angeordnet, daß sein seitlicher Widerstand relativ groß ist. Man kann dies zwar dadurch erreichen, daß man die elektrischen Eigenschaften von' 3" gegenüber dem Hauptbereich A der Emitterzone '5 ändert, jedoch wird es hier durch Verminderung der Dicke erreicht, (Die "Dicke" der Zone ergibt sich in bezug auf die Abmessung parallel zur Richtung des Hauptstromflußes zwischen der Anode 16 und der Katode 17 des Bauelements und die "seitliche Breite" ergibt sich durch die Richtung, die senkrecht dazu ausgerichtet ist). Vorzugsweise wird der dünne Teil B" des Hiifsbereichs durch Ätzen oder Abschleifen eines konzentrischen kreisförmigen Teils der ursprünglichen Außenfläche der Emitterzone hergestellt, v/obei ein beträchtlicher Teil des Halbleiterv/erkstoffes, aus dem diese Schicht bes ht, entfernt wird, wodurch der stehenbleibende Werkstoif sich unter einer weggeätzten Aussparung befindet und seine Dicke folglicn vermindert ist. Wie man deutlich in Fig. 2 sieht, ist die freiliegende Fläche 18 des Werkstoffes, die unter dem abseits liegenden Teil der Emitterzone 15 stehen bleibt, nach unten abgesenkt, jedoch immer noch im wesentlichen parallel zur Ebene der Hauptfläche des -danebenliegenden Hauptbereichs A.

Gemäß der Neuerung . v/eist der· katodenfreie Hilfsbereich der Emitterzone 15 des Bauelements 11 einen v/eiteren Teil auf. der sich zwischen dem oben beschriebenen Teil B" und einem Rand des Hauptbereichs A befindet. Wie man am besten, in den Figuren 1 und 2a erkennt, enthält dieser weitere Teil zv/ei konzentrische ringförmige Unterteile B und B¹. Der Teil B, dar einen zusätzlichen Hilfsbereich darstellt,

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befindet sich seitlich von de:a umgebenden Innenrand des Hauptbereichs A, v/ährend der Teil 3' seitlich daneben liegt und den zentrischen kreisförmigen Teil 3" umgibt. Damit trennt der Teil B' den Teil 3" von dem Teil B. Ein aufgesetzter Hilfssteuerkontaktbereich 21 aus elektrisch leitendem Werkstoff (beispielsweise aus"Gold oder Aluminium) ist mit guter Xontaktwirkung nur auf den Zwischenteil B¹ aufgesetzt, wobei vorzugsweise die gesamte ringförmige Oberfläche des Teiles 3¹ bedeckt ist. Dieser Hilfssteuerkontaktbereich 21 ist von der Katode 17 getrennt und er ist ebenfalls von dem Steuerkontakt 20 getrennt (d.h. der Hilf?.Steuerkontaktbereich 21 liegt nicht über dem Teil B", auf den die Steuervorrichtung aufgesetzt ist).

3ei der Herstellung des Bauelements 11 kann der ringförmige Teil B· der Emitterzone 15 und der darüberliegende HilfsSteuerkontaktbereich 21 gleichzeitig mit dem Hauptbereich A und der darüberliegenden Katode 17 gebildet 'werden, und der Hilfssteuerelektrodenbereich 21 kann dann von der Katode durch ein Ätzverfahren oder ein ähnliches Verfahren isoliert werden. Der Teil B des Hilfsbereichs ist so ausgebildet und angeordnet, daß der Widerstand über dem Spalt zwischen dem Hilfssteuerelektrodenbereich 21 und der Katode 17 größer ist, als in irgendeinem Abschnitt des Hauptbereichs A, der eine entsprechende seitliche Ausdehnung hat. Wenn es notwendig ist, einen bestimmten seitlichen Widerstand des Teils B des Hilfsbereichs vorzusehen, dann kann seine Dicke dadurch vermindert v/erden, daß ein ringförmiger Kanal in seine ursprüngliche Außenfläche eingeätzt oder eingeritzt wird. Aus Gründen, die weiter unten noch erklärt v/erden, soll der seitliche Widerstand des Teils 3 nicht so groß sein, wie derjenige des Teils B" und dies kann man auf einfache Weise dadurch erreichen, daß man die Auswahl von vier Parametern steuert und optimali-

siert den Durchmesser des Teils B", die.Breite des Teils B¹, den Abstand zwischen B' und A und die Dicke des Teils 3 im Verhältnis zu dem Teil B". V/ie man am besten in Fig. 2a erkennt, ist das Teil B^:| dünner als das Teil B..

Um ein praktisch verwendbares Bauelement zu erhalten, kann das Bauelement, welches in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, in einem hermetisch abgedichteten Isoliergehäuse irgendeiner Ausführungsform befestigt werden, wobei die Elektroden 16,17 und 19 mit entsprechend getrennten Anschlußteilen des Gehäuses verbunder sind, wobei wiederum diese Anschlußteile mit äußeren elektrischen Schaltungen verbunden werden können, in denen das Bauelement verwendet wird.

Fig. 3 ist ein schematisches Schaltbild eines vollständiger, gesteuerten Halbleitergleichrichters, der r.it der Bezugszahl 24 versehen ist, und der mit einer in Reihe geschalteten Last 25 zwischen zwei elektrischen Eingangsoder Anschlußklemmen 26 und 27 geschaltet ist. Der dargestellte Gleichrichter 24 ist ein Symbol für das weiter oben beschriebene Hoshieistungsbauelemenx 11. Um dieses Bauelement leitend zu machen, »<ird ein Ansteuersignal bei einer Steuerelektrode 19 von einer geeigneten Energiequelle zugeführt, die in Fig. 3 durch zwei Klemmen 28 und 29 dargestellt ist, die mit einer unipol"ren Steuerspannung V

gespeist werden können. Ez kann irgendeine der bekannten Steuerschaltungen zu diesem Zweck verwendet werden.

Verwiesen sei beispielsweise auf Kapitel 5, insbesondere Seiten 205-47 "SEMICONDUCTOR CONTROLLED RECTIFIERS" von F.E. Gentry et al (Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1964).Die negative Klemme 29 der Steuerschaltung ist mit der Katode 17 des gesteuerten Gleichrichters 24 verbunden, sie könnte jedoch auf Wunsch hin auch mit dem

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nilfssxeuerelektrodenbereich 21 verbunden, sein. Ein in konventioneller Richtung flie2.-der S^rom fließt in die Steuerelektrode, v/ie es durc... , --η Pfeil dargestellt ist, und ein solcher Sxroni wird im sie Igenden als positiver Steuerstrom i_ bezeichnet. Las Bauelement; konnte andere:

seits durch einen Steuerstrom leitend gemacht werden, der in entgegengesetzter oder negativer Richtung fließt, was für einige Anwendungen vorteilhaft sein kann. (Eine Dämpfungsschaltung, die zwar nicht in ?ig. 3 dargestellt ist und die eine Reihenschaltung aus Widerstand und Kapazität aufweist, ist gewöhnlich parallel zu dem gesteuerten Gleichrichter 24 geschaltet,und es ist auch gewöhnlich eine Induktivität, die das di/dt begrenzt, in Reihe mit dem gesteuerten Gleichrichter geschaltet).

Wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 einem positiven Steuerstrom und einer Durchiaßvorspannung ausgesetzt ist (das Potential der Queiienanschlußklemcie 26 ist dabei positiv gegenüber der Anschlußklemme 27), dann kann der Katodenstrom genügend ansteigen, so daß der gesteuerte Gleichrichter rasch vom Sperrzustand in einen leitenden Zustand, in dem ein voller Strom fließt, übergeht, woraufhin die Steuerelektrode IS keine Steuerwirkung mehr ausübt, bis der Anodenstrom in dem Gleichrichter unter den Dauerstromwert absinkt und das Bauelement wieder in seinen Vorwärts-Sperrzustand übergeführt wird. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung v/ird dieser Einschaltvorgang ausgeführt, ohne daß die vorteilhaften Schalteigenschaften des ursprünglichen Emittersteuerbauelements verloren gehen, jedoch ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung,anders als bei diesem Bauelement, ein hohes di/dt-Verhältnis sichergestellt, unabhängig davon, ob eine starkwirkende Steuerschaltung oder eine schwachwirkends Steuerschaltung verwendet v/ird. Kit schwachwirkencer Steuerschaltung ist eine Steuerschaltung bezeichnet, die ein Ansteuersignal abgibt,

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mit dem ein Bauelement der Größe und des Leistungsverbrauchs, wie es veiter oben beschrieben ist, erfolgreich bei einem Steuerstrom gezündet werden kann, der etwa nur 0,1 A beträgt.

Fin kennzeichnendes Merkmal der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß beim Leitendv/erden eines Bauelements 11 das Fließen des Hauptstromes unter dem Hilfssteuerkontaktbereich 21 beginnt und daß in dem zuerst leitenden Stromweg ein seitlicher Teil des Halbleiterkörpers, der den Hilfssteuerkontaktbereich 21 und die Katode verbindet, liegt Die Emitterzone 15 ist so aufgebaut und angeordnet, daß der Hauptstrom, der in diesem seitlichen Abschnitt des zuerst leitenden Stromweges fließt, eine beträchtliche Lange an der Grenze des Emitterhauptbereichs A durchquert. Bei der bevorzugten beschriebenen Ausführungsform umfaßt der seitliche Stromweg, der den Hilfssteuerkontaktbereich 21 und die Katode 17 für den zunächst leitenden Hauptstrom verbindet, wenn das Bauelement 11 angesteuert wird, den ringförmigen Teil B des Emitters 15. Dieser Teil reicht seitlich von dem Innenrand des Hauptbereichs A zu dem Teil B¹ des innenliegenden Hilfssteuer-. kontaktbereiches.

Gemäß dem "Felderregungs"-Prinzi?, welches in der USA-Patentschrift 3 408 545 beschrieben ist, fließt ein beträchtlicher Teil des Hauptstroms, der durch den seitlichen Abschnitt des zuerst leitenden Stromweges des Bauelementes 11 hindurchgeht, durch den gleichrichtenden Übergang zwischen dem Hauptbereich A und der durchgehenden p-leitenden Schicht 14 des Kalbleiterkörpers, wodurch er an dem seitlichen Abschnitt vorbeifließt und damit als ein zv/eites bestimmtes Steuersignal für einen großen Teil der Fläche des Kalbleiterkörpers wirkt, der unter der Katode neben der oben erwähnten Grenze des Hauptbereichs A liegt.

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De.c -reu v.'ird die Ausbreitung des Stromes beschleunigt unu : ist damit ein großes di/dt-\erhältnis sichergest 't, und zwar selost dann, wenn ein relativ schwaches Ans^cuersignal durch die zugehörige Steuerschaltung zunächst zugeführt wird. Wenn der Hauptteil des Bauelements durch dsn verstärkten Steuerstrom, der von der äußeren \\

Steuerschaltung abgeleitet wird, leitend geworden ist, dann wird der zunächst fließende Strom des ersten Leitungswegs wieder ausgelösch".

An Hand von Fig. 2a wird nun der Vorgang des Leitendwerdens, der wahrscheinlich in dem Bauelement vorliegt, genauer erklärt. Wenn die Steuerelektrode 9 positiv erregt wird, dann beginnt ein Löcherstrom in Vorwärtsrichtung durch den pn-übergang zwischen der inneren p-leitenden Schicht 14 des Halbleiterkörper und dem Teil B¹ des Hilfsbereichs in der Emitterzone 15 zu fließen und gleichzeitig werden Elektronen in die Schicht 14 von dem Teil B' injiziert. All diese Vorgänge treten nahe dem Umfang "X" des daneben angeordneten freiliegenden Teils B" des ursprünglichen Hilfsbereichs auf, und folglich wird ein Hauptstrom unter dem ringförmigen Hiifssteuerelektrodenbereich 21 längs mindestens eines Teils dieses Umfangs zu fließen beginnen. Die Länge des Umfangs X, die zu leiten beginnt, ist eine Funktion der Amplitude des ursprünglich .zugeführten Ansteuersignals. Damit die Katode 17 erreicht wird, muß der Hauptstrom zunächst seitlich durch den daneben liegenden Teil B des Hilfsbereichs fließen und als Folge davon wird ein transversales Spannungsfeld in diesem Teil erzeugt. Dadurch beginnt ein Kauptstrom in einem Parallelweg zu fließen, der die danebenliegende p-leitende Schicht 14 und den pn-übergang zv/ischen dieser und dem Hauptbereich.A des Emitters 15 umfaßt. Der parallele Leitungsweg kreuzt den zuletztgenannten übergang nahe dem Innenumfang des ringförmigen Hauptoereichs A und deshalb tritt hier eine

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zweite verstärkte Ansteuerungswirkung auf ("bei "Y" in Fig. 2a). Der Hauptstrom wird nun plötzlich von dein ursprünrlich leitenden Zv/ischer.:onenwe£ unter der Linie "X" auf einen breiteren Flächenteil des Bauelements unter der Linie "Y" übertragen, von wo er sich radial über die ganze Fläche des Hauptteils A ausbreiten kann. Wenn der Zwischenteil B¹ dps Hilfsoereichs und der darüberliegende Hilfs— steuerkontrktbereich 21 einen im wesentlichen einheitlichen Absxand zu dem danebenliegenden Rand des Hauptbereichs A hat, dann wird sich der Strom, der zunächst durch den Teil B fließt, auch längs der vollständigen Länge dieses Raries ausbreiten, wodurch der zweite Einschaltweg erheblich langer ist, als der ursprüngliche Einschaltweg.

Der zweite Schritt beim Einschaltvorgang gewährleistet ein großes di/dt-Verhältnis, selbst wenn c.j.e Fläche des zunächst leitenden Weges klein ist, da nur eine schwach wirkende Ansteuerschaltung verwendet wird. Der anfängliche Leitungs- · weg wird langer sein, und das gleiche Bauelement wird ein noch höheres di/dt-Verhältnis aufweisen, wenn eine stark wirkende Ansteuerschaltung verwendet wird. Damit die Möglichkeit ausgeschaltet wird, daß eine stark wirkende An- ; steuerung an der Stelle X vorbeigeht und zunächst dr.." "-element direkt bei Y ansteuert, wodurch dann dit .. te .Ie der Zündung des Bauelements durch einen Hauptstrca. welcher von dem Ansteuersignal abgeleitet ist, ver'.· .en gehen, wird der seitliche Widerstand des Teils B (der zwischen dem HilfsSteuerkontaktbereich 21 und der Katode 17 gemessen ist), geringer als der seitliche Widerstand des Teils B" gemacht (der zwischen dem Steuerkontakt 20 und dem Hilfssteuerkontaktbereich 21 gemessen ist). Durch richtige Auswahl des Widerstands des Teils B kann man die anfängliche Injektion von Elektronen nahe Y vermindern, wenn das äußere Ansteuersignal der Steuerelektrode 19 zugeführt wird. Wegen der geringen Elektroneninjektion ist die Ansteuer-

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Verzögerungszeit bei eier Linie Y großer als bei der Linie X, wodurch der Teil 3" empfindlicher ist,als der Teil B, und das Bauelement wird folglich bei einer bestimmten Größe des Steuerstromes i innerhalb eines be-

s^ü iuiiaei* iuex-sl bei X leitend. V.'ie schon oben erwähnt, lassen sich diese Forderungen leicht durch entsprechende geometrische Abänderungen erreichen. Entsprechend wird das verbesserte Bauelement zufriedenstellend sowohl bei schwachwirkenden, als auch bei starkwirkenden Steuerschaltungen arbeiten. Dabei sind die zuletzt genannten vorzuziehen, wenn das Bauelement 11 direkt parallel mit einem oder mehreren solcher Bauelemente betrieben werden soll. Andererseits ist es für die meisten anderen Anwendungen des gleichen Bauelements am geeignetsten, schwachwirkende Steuerschaltungen zu verwenden, die auch am meisten verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Bauelement kann auch in anderer Yfeise ausgeführt sein, als wie es oben beschrieben worden ist. In Fig. ^ ist eine andere Ausführungsform dargestellt. In dieser Figur i~t ein Halbleiter-Schaltungsbaueüement 11a dargestellt, welches im wesentlichen in gleicher V/eise wie das Bauelement ausgebildet ist, welches in Fig. 1 dargestellt ist, mit Ausnahme aes katodenfreien Hilfsbereichs, der weiter außen oder am Umfang der Emitterzone 15 des . Halbleiterkörpers angeordnet ist. Der erste Teil B" des Kilfsbereichs enthält einen relativ dünnen Umfangsabschnitt des Emitters,und die Steuerelektrode 19 ist mit der freiliegenden Fläche ".6 des Umfangsabschnitts an drei voneinander getrennten Punkten mit nichtohmschen Kontakten 20a,20b und 20c verbunden. Diese begrenzten Kontaktflächen sind etwa gleich weit von einem sehnenförmigen Abschnitt 21a des elektrisch leitenden Hilfssteuerkontaktbereichs entfernt, die den seitlich danebenliegenden Teil B¹ des Hilfsbereichs deckt. Wie schon oben erwähnt, befindet sich der Teil B¹ und der darüberliegende Hilfssteuerkontakt-

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bereich zwj schon dem freiliegenden Teil B" und einer danebenliegenden Grenze des Hauptbereichs A des Emitters Ip,und damit diese Grenze verlängert wird, enthält der Kilfssteuerkontaktbereich bogenförmige Abschnitte 21b, die von den gegenüberliegenden Enden des sehnenförmigen Abschnitts 21a wegragen. V.'ie man deutlich in Fig. 4 er- ^; kennt, haben der Hilfssteuerkontaktbereich 21a und der Abschnitt 21b einen gewissen Abstand von der Katode 17, und es ist ei;i zusätzlicher Hilfsbereich oder ein Teil B der Emitterzone 15 vorgesehen, der seitlich von dem äußeren Rand des Hauptbereichs unter der Katode 17 bis zu dem danebenliegenden Teil B¹ unter dem Hilfssteuerkontaktbereich 21a und dem Abschnitt 21b ragt. Wenn das Bauelement 11a angesteuert wird, dann wird es auf die gleiche V/eise, wie es bei dem Bauelement 11 beschrieben worden ist, leitend. Die bogenförmigen Abschnitte 21b des elektrisch leitenden Hilfssteuerkontak^bereichs ermöglichen es, daß sich der Hauptstrom seitlich von der ursprünglich leitenden Fläche unter dem sehnenföraiigen Abschnitt 21a ausbreitet.

Im folgenden w .'den verschiedene Abwandlungen der Ausführungsform nach Fig. 4 beschrieben. Die linke Hälfte des Bauelements 11a könnte ein Spiegelbild seiner rechten Hälfte sein, so daß das Bauelement dann zwei voneiander getrennte diametral gegenüberliegende Hilfsbereiche mit zwei Steuerelektroden aufweisen würde, die gleichzeitig oder abwech- ; selnd gespeist werden können. Andererseits könnte der Hilfsbereich bei dem dargestellten Bauelement so angeordnet sein, daß er den Hauptbereich des Emitters umgibt, dadurch, daß er über die danebenliegerden Teile 3 und B· ragt, ebenso wie die bogenförmigen Abschnitte 21b des zugehörigen Hilfssteuerkontaktbereichs des elektrisch.leitenden Werkstoffs den ganzen Umfang des Emitters umgeben. Wenn eine ringförmige Steuerelektrode erwünscht wäre, dann könnte der Teil B" des Hilfsbereichs in ähnlicher Weise ausgedehnt sein,

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so daß seine freiliegende Fläche 18 und seine Fläche, auf der die Anstellvorrichtung aufsitzt, ringförmig ist, oder es könnten mehrere Doppelteile B" in einem bestimmten Abstand um den Umfang des Hilfsbereichs angeordnet sein.

Anstelle eines einheitlichen Abstands zwischen dem äußeren Umfang oder der Grenze des Kauptteils A (unter der Katode 17) und dem gegenüberliegend angeordneten Teil B' (unter dem Hilfssteuerkontaktbereich 21a,21b) der Emitterzone, könnte auch ein veränderlicher Abstand, verwendet werden, wobei der Abstand neben d<im sehnenförmigen Abschnitt 21a, der den Stouerkontakten 20a bis 20c am nächsten liegt, am größten ist. Damit ist der bogenförmige Abschnitt 21b dichter an der Katode 17 als der sehnenförmige Abschnitt 2.1a. Bei Ansteuerung des Bauelements wird der Hauptstrom, der zunächst unter dem gjhnenförmigen Abschnitt 21 a fließt, vorzugsweise einem seitlichen Weg folgen, der den elektrisch leitenden 3ereich und die beabstandeten Abschnitte des Teils B der Emitterzone umfaßt, bei denen der Abstand zwischen 21b und der Katode 17 vermindert ist. Dadurch kann der zv;eite Schritt des Leitendwerdens in einem oder mehreren Gebieten des Halbleiterkörpers relativ weit entfernt von dem ersten leitenden Zwischenschichtenpfad stattfinden. Da die Teile des Bauelements, die durch den verstärkten Steuerstrom angesteuert werden, einen bestimmten Abstand von dem zunächst leitenden Zwischenschichtenweg unter dem sehnenförmigen Abschnitt 21a haben, sind sie relativ kühl und können ein größeres di/dt-Verhältnis sicher überstehen, und der ursprünglichen Stromweg kommt die thermische Isolation gegenüber diesen entfernten Teilen des Bauelements zugute.

Unabhängig davon, ob ein einheitlicher oder veränderlicher Abstand verwendet wird, können die Bereiche des Teils B¹, die.von den bogenförmigen Abschnitten. 21 b des darüberliegenden Hilfssteuerkontaktbereichs bedeckt sind, physikalisch

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von dem nächsten Bereich dieses Teils getrennt sein, wobei der sehnenförmige Abschnitt 21a des Hilfssteuerkontaktbereichs leitend mit den davon getrennten bogen- ; förmigen Abschnitten 21b durch eine äußere elektrische Verbindung, beispielweise einen Aluuiiuiumdraht öder- · ein Metallband verbunden ist, welches auf einer Hilfsfläche der p-leitenden Zwischenschicht des Halbleiter- '. körpers aufgebracht ist. Folglich wird der oben beschriebene dreiteilige Hilfsbereich durch mehrere gleichwertige ' voneinander getrennte, jedoch voneinander abhängige zweiteilige Hilfsbereiche ersetzt wenden. Fig. 5 zeigt eine ; andere Ausführungsform dieser besonderen Abwandlung. Die '. Emitterzone öes Bauelements 11b, welches in Fig. 5 darge- ; stellt ist, enthält drei nebeneinan■'.erliegende Bereiche. Ein ringförmiger Hauptbereich A steht in relativ großflä- | chigem ohmschen Kontakt mit der Katode 17. Ein kreisför- \ niger HilfsbereichCC¹ ist innerhalb des Haup-bereichs A ' angeordnet,und ein ringförmiger Hilfsbereich BB¹ ist außer- ι halb dieses Bereichs angeordnet; beide Hilfsbereiche sind | nicht mit der Katode "7 verbunden. Der erste Hilfsbereich \ enthält einen relativ dünnen konzentrischen Teil C, der ; eine freiliegende kleine Fläche aufweist, auf die die j Ansteuervorrichtung zeutrisch aufgesetzt ist, und dieser ; Te^l ist von einem seitlich angrenzenden ringförmigen j Teil C umgeben, der in ohmscher Verbindung mit einem ';, darüberliegenden Hilfssteuerkontiktbereich 21a aus elek- . Ί trisch leitendem Werkstoff steht. Der letzte Teil des \, ursprünglichen Hilfsbereichs ist durch einen Spalt von , J dem canebenliegenden Hauptbereich A getrennt, der Halb- " J! leiterwerkstoff entweder vom η-Typ oder so wie es darge- . j stellt ist, vom p-Cyp enthält; auf jeden Fall ist der ' l· Hilfssteuerkontaktbereich 21a von der Katode 17 getrennt, j und es ist ein bestimmter seitlicher Widerstand an den j Zwischenflächen des Kalbleiterkörpers vorhanden. Der ?u- ! sätzliche Hilfsbereich enthält einen ringförmigen Teil B, '. j

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de.:· an den äußeren Rand des Hauptbereichs A seitlich angrenzx, und der wiederum von ein--ι zugehörigen Teil 3' umgeben ist, das in ohmscher \ .-..-'.. mcung mit einem weiteren darüberliegenden ringförmigen Hi j." .-isxeuerkonzaktbereich 21) aus elektrisch leitendem Werkstoff steht, wobei dieser 3ereich von der Katode 17 getrennt ist. Der ringförmige Teil 3 ist so ausgebildet und angeordnet, dai3 sein seitlicher Widerstand,der zwischen dem Hilfssteuerkontaktbereich 21b und der Katode 17 gemessen v/ird, ebenso groß oder geringer als der oben erwähnte vorbes^immte Widerstand ist. Die beiden Hilfsbereiche bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind zwar räumlich voneinander getrennt, jedoch sind ihre entsprechenden Hilfssteuerkontaktbereiche 21a und 21b mit Hilfe eines niederohmschen metallischen Leiters, beispielsweise mit Hilfe des dargestellten Drahtes 30 oder andererseits mit Hilfe eines Streifens aus Gold oder Aluminium oder einer ähnlichen Verbindung miteinander verbunden, die sich auf der Oberfläche des Halbleiterkörper getrennt von der Katode befindet.

Ebenso wie oben beschrieben v/ird durch ein positives Ansteuersignal, welches der Steuerelektrode 19 des Bauelements 11b zugeführt wird, ein Hauptstrom unter dem Hilfssteuerkontaktbereich 21a am Umfang X des mittleren Teils C des ursprünglichen Hilfsbereichs zu fließen beginnen. Zwischen dem Teil C dieses 3ereichs und dein äußeren Rand des Hauptbereichs A wird der Strom zunächst längs eines Weges geleitet, der durch den Hilfssteuerkontaktbereich 21a, den Leiter 30, den Hilfssteuerkontaktbereich 21b und den zusätzlichen Hilfsbereich BB¹ gegeben ist. Als " Folge davon v/ird eine zv/eite verstärkte An£,teuerwirkung über eine große Fläche des Halbleiterkörpern auftreten, der unter dem äußeren Rand der Katode 17 um den Umfang Y des Hauptbereichs A liegt.

Es sind auch noch weitere Abwandlungen der erfindungsgemäßen Anordnung ohne weiteres möglich. Beispielsweise könnte der Innenrand der Kauptemitterzone des Bauelements, welches in Fig. 1 dargestellt ist, dadurch verlängert werden, daß er eine sternförmige Anordnung erhält, wobei entsprechend geformte Finger des Hilfssteuerkontaktbereichs 21 radial von einem ringförmigen Knoten wegragen, so daß ein derartiges Gebilde entsteht. Der Kilfssteuerkontaktbereich 21, der in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, oder der Hilfssteuerkontaktbereich 21a, der in den Figuren 4· oder 5 dargestellt ist, könnte mit Hilfe eines metallischen Leiters mit einem anderen Steuerkontakt verbunden sein, der an einem getrennt angeordneten Teil des gleichen Halbleiterschaltelements oder an einem zusätzlichen Bauelement angeordnet ist, wobei dann dieser weitere Steuerkontakt ein bekannter "p-Steuerkontakt" sein könnte oder so ausgeführt sein könnte, wie es oben beschrieben ist. Die Emitterzone 15 und die durchgehende p-leitende Schicht 14 des Kalbleiterkörpers könnten gegenüber der Katode 17, wenn man es wünscht, gekürzt sein. Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht auf die genauen Konstruktionseinzelheiten beschränkt, die die dargestellten Ausführungsbeispiele aufweisen. .

Claims

^c ·.Sprüche

1. Hal ίο eiterschaltvorrichtung mit vier Schichten oder Zonen aus Halbleiterwerkstoff, die hintereinander zwischen einer ersten und einer zweiten stromführenden Hauptelektrode angeordnet sind, wobei die durchgehenden Schichten von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp sind, so da3 zwischen den Schichten gleicr. chtende Übergänge entsteher·, wobei eine erste der gegenüberliegenden Abschiufischichten aus Halbleiterwerkstoff einen Hauptbereich und einen danebenliegenden Hilfsbereich aufweist, von denen der Hauptbereich durch eine relativ große Fläche mit der ersten Hauptelektrode verbunden ist und der Hilfsbereich nicht mit dieser Elektrode verbunden ist, welche mit Hilfe einer Vorrichtung, die auf den Hilfsbereich der ersten Abschlußschicht aufgesetzt ist, vom nichtleitenden Zustand in einen den Hauptstrom leitenden Zustand umgesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbereich drei nebeneinanderliegende Teile aufweist, daß der erste (3) dieser Teile seitlich von einem Rand des Hauptbereichs (A) wegragt, daß der zweite (B") dieser Teile seitlich neben dem ersten Te.il in einem Abstand von dem Hauptteil angeordnet und der einzige Teil des Hilfsbereichs ist, auf den die Ansteuervorrichtung (19) aufgesetzt ist, daß der dritte (BV) dieser Teile sich zwischen dem ersten und dem zweiten Teil befindet und daß ein Hilfssteuerkontaktbereich (21) aus elektrisch leitendem Werkstoff den dritten Teil des Hilfebereiohs bedeckt, jedoch getrennt von dem zweiten Teil mit Abstand von der ersten Hauptelektrode angeordnet ist.

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2. Haibleiterschaltvor^ichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Widerstand d. . ersten Teils des Hilfsbereich^ größer is^ als der entsprechende Parameter des Hauptbereich (A) und daß der seitliche Widerstand des zweiten Teils (B") großer ist als der des ersten Teils (3).

3. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (B) des Hilfsbereichs dünner ist als die angrenzenden Abschnitte des dricte:. Teils (B¹) und des F uptbereichs (A) und daß der zweite Teil (B") dünner ist als irgendein angrenzender Abschnitt des dritten Teils (B').

4. Halbleiterschaltvorrichtung nach Ans^—jch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß der erste (B) und der zweite (B") Teil des Hilfsbereichs sich unter ausgeätzten Aussparungen in der ursprünglichen Außenfläche der ersten Abschlußscnicht befinden.

5. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, laß der Hilfsbereich innerhalb des Hauptbereichs cleversten Abschlußschicht angeordnet ist, und dt.·" aei- zweite Teil (B"). von dem dritten Teil (B¹) umgeben ist.

6. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus Halbleiterwerkstoff kreisförmig . sind und daß der Hilfsbereich zentrisch in der ersten Innenschicht angeordnet ist.

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7. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus Kalbleiterwerkstoff kreisförmig sind und daß der Hiiisbereich am Umfang der ersten Abschluß schicht üri^euxüiiuo ist.

8. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Hauptbereichs» der neben dem ersten Teil (3) des Hilfsbereichs liegt, eine beträchtliche Länge hat und daß der dritte Teil des Hilfsbereichs in einem einheitlichen Abstand von dem Rand angeordnet ist.

9. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennze. ichnet, daß der Kilfsbereich den Hauptbereich umgibt.

10. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Hauptbereichs,von dem der erste Teil des Hilfsbereichs wegragt, eine beträchtliche Länge aufweist und daß der dritte Teil auf der entgegengesetzten Seite über die ganze Länge des Randes in veränderlichem Abstand dazu angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen dem dritten Teil und dem Rand bei dem Abschnitt des dritten Teils am größten ist, der der Ansteuervorrichtung (19;20a,20b,20c) am nächsten liegt.

11. Halbleiterschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dreiteilige Hilfsbereiche in der ersten Abschlußschicht vorgesehen sind, wobei Ansteuervorrichtungen auf die entsprechenden zweiten Teile der beiden Hilfsbereiche aufgesetzt sind.

Rei/Gu

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