JP2011103403A - サイリスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サイリスタ100は、表面でアノード電極1に接続されているp型半導体層2の上に一部分が他の部分より厚く形成された凸状部を有するp型半導体層3と、n型半導体層4内かつp型半導体層3凸状部上面にp型半導体層3より不純物濃度が低いp型半導体層101と、n型半導体層4内かつp型半導体層3凸状部以外の上面にp型半導体層3より不純物濃度が低いp型半導体層102と、n型半導体層4内にp型半導体層6と、p型半導体層6内に表面でカソード電極8に接続されているn型半導体層7とゲート電極9に接続されているp型半導体層10とを備える。
【選択図】図1
Description
近年、各種の装置において消費電力の低減要求があり、このためサイリスタにおいても消費電力の低減のため低VT化が望まれている。このオン電圧VTを低くするためには、高濃度p型半導体層である裏面p型半導体層403を厚くしn型半導体層404の厚みを薄くする方法がある。これにより、裏面p型半導体層403からn型半導体層404へのキャリアが到達しやすくなるので低VT化を図ることができる。
また、n型半導体層4内には、裏面p型半導体層3の凸状部以外の上面111に接して、裏面p型半導体層3より不純物濃度の低い(例えば、1×1015cm−3)のp型半導体層102(第6領域)が形成されている。また、p型半導体層102は、裏面p型半導体層3の厚みh2より薄い所定の厚みh4(例えば、10[μm])に形成されている。
また、p型半導体層3の凸状部上面110以外の上面111に接してp型半導体層3より不純物濃度の低く、厚みh4のp型半導体層102を形成したため、このp型半導体層102上面のn型半導体層4の厚みは従来構造と同一のh402である。このため、流れる電流が大きくなった場合、p型半導体層101の上面113とp型半導体層102の上面112の両方からキャリア注入が発生する。この場合においても、p型半導体層3の凸状部の上面110に接してp型半導体層101が形成されているので、カソード電極を構成するp型半導体層6まで距離が短いため、すなわちn型半導体層4が部分的に薄いので、オン電圧VTを低くすることが可能になる。
また、特許文献1の構造と比較しても、本実施形態の構造の方が裏面p型半導体層3の横方向の幅が大きく形成されているため、特許文献1の構造より空乏層が縦方向および横方向に広がりやすいため、逆耐圧値は、本実施形態の構造の方が確保できる可能性がある。
さらに、裏面p型半導体層3の凸状部の厚みは従来構造と同一のまま、凸状部の両サイドの厚みを薄くし、さらに凸状部以外の両サイドに低濃度のp型半導体層102を形成したので、従来構造と同等の逆耐圧を確保することが可能になった。また、本実施形態によれば、従来のサイリスタと同じサイズのまま構成できるので、従来技術によるサイリスタからの置き換えが可能になる。
上記により、サイリスタのサイズを従来と同じにしたまま、逆耐圧性を確保しつつ、さらに低VTを兼ね備えたサイリスタを実現することができる。
2、3、6、10、101、102・・・p型半導体層
4、7・・・n型半導体層
5・・・アイソレーション
8・・・カソード電極
9・・・ゲート電極
11・・・ガードリング
Claims (4)
- p型の第1領域とn型の第2領域とp型の第3領域とn型の第4領域とが順に接合され、前記p型の第1領域にアノード電極が接合され、前記n型の第4領域にカソード電極が接合されたサイリスタにおいて、
前記p型の第1領域は、一部分が他の部分より厚く形成された凸状部を有し、前記n型の第2領域の表面に垂直な方向から平面的に見た場合、該凸状部が前記p型の第3領域と重なりを有するように形成され、
前記p型の第1領域の不純物濃度より低く、前記n型の第2領域内であって前記p型の第1領域の凸状部の頂面に接して形成されたp型の第5領域と、
前記p型の第1領域の不純物濃度より低く、前記n型の第2領域内であって前記p型の第1領域の凸状部以外の表面に接して形成されたp型の第6領域と、
を備えることを特徴とするサイリスタ。 - 前記p型の第1領域は、
一部分が他の部分より厚く形成された凸状部を有し、前記n型の第2領域の表面に垂直な方向から平面的に見た場合、該凸状部が前記n型の第4領域と重なりを有するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のサイリスタ。 - 前記p型の第5領域の不純物濃度と、前記p型の第6領域の不純物濃度とが等しく形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサイリスタ。
- 前記p型の第5領域の不純物濃度と、前記p型の第6領域の不純物濃度とが異なって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサイリスタ。
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2009
- 2009-11-11 JP JP2009258270A patent/JP5462595B2/ja not_active Expired - Fee Related
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