JP2550700B2 - スイツチング素子 - Google Patents
スイツチング素子Info
- Publication number
- JP2550700B2 JP2550700B2 JP1091088A JP9108889A JP2550700B2 JP 2550700 B2 JP2550700 B2 JP 2550700B2 JP 1091088 A JP1091088 A JP 1091088A JP 9108889 A JP9108889 A JP 9108889A JP 2550700 B2 JP2550700 B2 JP 2550700B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- voltage
- source
- igbt
- gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイツチング電源等に使用して好適なスイツ
チング素子に関する。
チング素子に関する。
従来、スイツチング素子として、絶縁ゲート型電界効
果トランジスタ、いわゆるMOS FETや、絶縁ゲート型バ
イポーラトランジスタ、いわゆるIGBTが知られている。
果トランジスタ、いわゆるMOS FETや、絶縁ゲート型バ
イポーラトランジスタ、いわゆるIGBTが知られている。
ここに、IGBTは、第３図に示すようにPNダイオードの
順方向特性と同様の電圧−電流特性を有している。即
ち、ゲートを開いたとしても、PN接合のビルトインポテ
ンシヤルのために、ドレイン・ソース間電圧が0.7
〔Ｖ〕以下ではドレイン電流は流れないが、ビルトイン
ポテンシヤル以上の電圧を印加すると伝導度変調を生
じ、急激に電流が流れ始めるという特性を有している。
順方向特性と同様の電圧−電流特性を有している。即
ち、ゲートを開いたとしても、PN接合のビルトインポテ
ンシヤルのために、ドレイン・ソース間電圧が0.7
〔Ｖ〕以下ではドレイン電流は流れないが、ビルトイン
ポテンシヤル以上の電圧を印加すると伝導度変調を生
じ、急激に電流が流れ始めるという特性を有している。
これに対して、MOS FETは、第４図に示すように、ゲ
ートを開けば、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以
下であってもドレイン電流は流れるが、ドレイン電流が
流れ出しても、伝導度変調を生じないので、オン電圧は
IGBTの比較すると小さい。
ートを開けば、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以
下であってもドレイン電流は流れるが、ドレイン電流が
流れ出しても、伝導度変調を生じないので、オン電圧は
IGBTの比較すると小さい。
以上のように、IGBTには、オン電圧が小さいという利
点があるものの、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕
以下では動作しないという欠点があり、他方、MOS FET
には、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下でも動
作するという利点はあるものの、オン電圧が大きいとい
う欠点がある。このため、それぞれの用途が限定されて
しまうという問題点があった。
点があるものの、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕
以下では動作しないという欠点があり、他方、MOS FET
には、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下でも動
作するという利点はあるものの、オン電圧が大きいとい
う欠点がある。このため、それぞれの用途が限定されて
しまうという問題点があった。
本発明は、かかる点に鑑み、オン電圧が小さく、且
つ、0.7〔Ｖ〕以外のドレイン・ソース間電圧でも動作
するようにしたスイツチング素子を提供することを目的
とする。
つ、0.7〔Ｖ〕以外のドレイン・ソース間電圧でも動作
するようにしたスイツチング素子を提供することを目的
とする。
本発明のスイツチング素子は、MOS FETのソース、ド
レインおよびゲートをそれぞれIGBTのソース、ドレイン
およびゲートに接続したものである。
レインおよびゲートをそれぞれIGBTのソース、ドレイン
およびゲートに接続したものである。
ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下の場合にお
いては、MOS FETが動作し、MOS FETの電圧が−電流特性
に従ったドレイン電流が流れる。
いては、MOS FETが動作し、MOS FETの電圧が−電流特性
に従ったドレイン電流が流れる。
また、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以上の場
合には、MOS FET及びIGBTの両者が動作し、これらMOS F
ET及びIGBTにおいて、それぞれMOS FET及びIGBTの電圧
−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この結果、
本発明のオン電圧は、MOS FET及びIGBTのオン電圧に比
較して小さくなる。
合には、MOS FET及びIGBTの両者が動作し、これらMOS F
ET及びIGBTにおいて、それぞれMOS FET及びIGBTの電圧
−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この結果、
本発明のオン電圧は、MOS FET及びIGBTのオン電圧に比
較して小さくなる。
以下、第１図及び第２図を参照して、本発明の一実施
例につき説明する。
例につき説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図であっ
て、本実施例のスイツチング素子は、Ｐ型シリコン基板
１を基体とし、MOS FET2とIGBT3とを一体として作り込
み、MOS FETのソース、ドレインおよびゲートをそれぞ
れIGBTのソース、ドレインおよびゲートに接続して構成
されている。
て、本実施例のスイツチング素子は、Ｐ型シリコン基板
１を基体とし、MOS FET2とIGBT3とを一体として作り込
み、MOS FETのソース、ドレインおよびゲートをそれぞ
れIGBTのソース、ドレインおよびゲートに接続して構成
されている。
ここに、４はＰ型シリコン基板１上に成長させたＮ
層、５はＮ層４の表面側に選択的に形成されたＰ層、６
はＰ層５の表面側に形成されたN+層からなるソース領域
であって、このソース領域６には、アルミニウムからな
るソース電極７がオーミツクに接続されている。なお、
８はPSG膜である。
層、５はＮ層４の表面側に選択的に形成されたＰ層、６
はＰ層５の表面側に形成されたN+層からなるソース領域
であって、このソース領域６には、アルミニウムからな
るソース電極７がオーミツクに接続されている。なお、
８はPSG膜である。
また、９はN+層からなるドレイン領域であって、この
ドレイン領域９には、アルミニウムからなるドレイン電
極10がオーミツクに接続されている。
ドレイン領域９には、アルミニウムからなるドレイン電
極10がオーミツクに接続されている。
また、11はゲート絶縁膜、12はポリシリコンからなる
ゲート電極であって、このポリシリコンからなるゲート
電極12にはアルミニウムからなるゲート電極13が積層さ
れている。
ゲート電極であって、このポリシリコンからなるゲート
電極12にはアルミニウムからなるゲート電極13が積層さ
れている。
また、14は素子分離帯をなすP+層、15はＮ層４の表面
側に選択的に形成されたＰ層、16はＮ層４の表面側に形
成されたN+層であって、これらＰ層15及びN+層16には、
アルミニウムからなるソース電極17がオーミツクに接続
されている。
側に選択的に形成されたＰ層、16はＮ層４の表面側に形
成されたN+層であって、これらＰ層15及びN+層16には、
アルミニウムからなるソース電極17がオーミツクに接続
されている。
また、18はＮ層４の表面側に選択的に形成されたN
+層、19はN+層18の表面側に選択的に形成されたP+層で
あって、このP+層19には、アルミニウムからなるドレイ
ン電極20がオーミツクに接続されている。
+層、19はN+層18の表面側に選択的に形成されたP+層で
あって、このP+層19には、アルミニウムからなるドレイ
ン電極20がオーミツクに接続されている。
また、21はゲート酸化膜、22はポリシリコンからなる
ゲート電極であって、このゲート電極22にはアルミニウ
ムからなるゲート電極23が積層されている。
ゲート電極であって、このゲート電極22にはアルミニウ
ムからなるゲート電極23が積層されている。
ここに、MOS FET2のソース電極７、ドレイン電極10及
びゲート電極13は、それぞれIGBT3のソース電極17、ド
レイン電極20及びゲート電極23と共通接続されている。
びゲート電極13は、それぞれIGBT3のソース電極17、ド
レイン電極20及びゲート電極23と共通接続されている。
かかる本実施例においては、第２図に破線Ｘで示すよ
うな電圧−電流特性を得ることができる。なお、この第
２図において、実線ＹはIGBT3の電圧−電流特性、実線
ＺはMOS FET2の電圧−電流特性である。
うな電圧−電流特性を得ることができる。なお、この第
２図において、実線ＹはIGBT3の電圧−電流特性、実線
ＺはMOS FET2の電圧−電流特性である。
即ち、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下の場
合においては、MOS FET2が作動し、MOS FET2の電圧−電
流特性に従ったドレイン電流が流れる。
合においては、MOS FET2が作動し、MOS FET2の電圧−電
流特性に従ったドレイン電流が流れる。
また、ドレイン・ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以上の場
合には、MOS FET2及びIGBT3の両者が動作し、これらMO
S FET2及びIGBT3において、それぞれMOS FET2及びIGBT3
の電圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この
結果、本実施例のオン電圧は、MOS FET2及びIGBT3のオ
ン電圧に比較して小さくなる。
合には、MOS FET2及びIGBT3の両者が動作し、これらMO
S FET2及びIGBT3において、それぞれMOS FET2及びIGBT3
の電圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この
結果、本実施例のオン電圧は、MOS FET2及びIGBT3のオ
ン電圧に比較して小さくなる。
本発明においては、MOS FETとIGBTとをMOS FETのソ
ース、ドレインおよびゲートをそれぞれIGBTのソース、
ドレインおよびゲートに接続させているのでドレイン・
ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下でも動作し、且つ、オン
電圧がMOS FET及びIGBTよりも小さくなる。したがっ
て、MOS FETやIGBTのようには用途範囲が限定されず、
広い範囲に使用することができる。
ース、ドレインおよびゲートをそれぞれIGBTのソース、
ドレインおよびゲートに接続させているのでドレイン・
ソース間電圧が0.7〔Ｖ〕以下でも動作し、且つ、オン
電圧がMOS FET及びIGBTよりも小さくなる。したがっ
て、MOS FETやIGBTのようには用途範囲が限定されず、
広い範囲に使用することができる。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図、第２図
は第１図例の電圧−電流特性図、第３図はIGBTの電圧−
電流特性図、第４図はMOS FETの電圧−電流特性図であ
る。 ２……MOS FET、３……IGBT。
は第１図例の電圧−電流特性図、第３図はIGBTの電圧−
電流特性図、第４図はMOS FETの電圧−電流特性図であ
る。 ２……MOS FET、３……IGBT。
Claims (1)
- 【請求項１】MOS FETのソース、ドレインおよびゲート
がそれぞれIGBTのソース、ドレインおよびゲートと接続
されていることを特徴とするスイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091088A JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091088A JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270377A JPH02270377A (ja) | 1990-11-05 |
| JP2550700B2 true JP2550700B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14016766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091088A Expired - Lifetime JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550700B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318062A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高耐圧半導体スイッチング素子 |
| JP5609087B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2014-10-22 | 富士電機株式会社 | 内燃機関点火装置用半導体装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124764A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091088A patent/JP2550700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02270377A (ja) | 1990-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS58212168A (ja) | Ｍｏｓ―ｆｅｔゲート形サイリスタ集積素子 | |
| JPH06196695A (ja) | Ｍｏｓトランジスタで構成された双方向スイッチ | |
| JPH0575110A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0637302A (ja) | トンネルトランジスタ | |
| JPH0358187B2 (ja) | ||
| JPH03157974A (ja) | 縦型電界効果トランジスタ | |
| JPH03252166A (ja) | Ｍｏｓ型電界効果トランジスタ | |
| JP2550700B2 (ja) | スイツチング素子 | |
| US5298770A (en) | Power switching MOS transistor | |
| US4584593A (en) | Insulated-gate field-effect transistor (IGFET) with charge carrier injection | |
| JPH0291974A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH01215067A (ja) | 縦型絶縁ゲート電解効果トランジスタ | |
| JPH09246545A (ja) | 電力用半導体素子 | |
| JPH0366816B2 (ja) | ||
| JP3199857B2 (ja) | 伝導度変調型ｍｏｓｆｅｔ | |
| JPH0783115B2 (ja) | 絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタ | |
| JPH053289A (ja) | 電力用半導体装置 | |
| JP2816985B2 (ja) | 縦型ｍｏｓ電界効果トランジスタ | |
| JP2629437B2 (ja) | 横型絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ | |
| JPS6113667A (ja) | 絶縁ゲ−ト形電界効果トランジスタ | |
| JPH01185971A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
| JPH06334120A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0227752U (ja) | ||
| JP3112376B2 (ja) | 縦型半導体装置 | |
| JPS628571A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |