JP2819483B2 - 非線形二端子素子 - Google Patents
非線形二端子素子Info
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- JP2819483B2 JP2819483B2 JP2199035A JP19903590A JP2819483B2 JP 2819483 B2 JP2819483 B2 JP 2819483B2 JP 2199035 A JP2199035 A JP 2199035A JP 19903590 A JP19903590 A JP 19903590A JP 2819483 B2 JP2819483 B2 JP 2819483B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイッチング素子やサーミスタ等に用いられ
る非線形二端子素子に関し、特にSiC（炭化けい素）膜
を利用した薄膜二端子素子に関するものである。
る非線形二端子素子に関し、特にSiC（炭化けい素）膜
を利用した薄膜二端子素子に関するものである。
従来、非線形二端子素子としては、例えば主原料のSi
Cに長石などの結合剤を加えて、加圧成形後焼結させて
形成されたSiCバリスタがある。
Cに長石などの結合剤を加えて、加圧成形後焼結させて
形成されたSiCバリスタがある。
〔発明が解決しようとする課題〕 この種のSiCバリスタ素子は、バリスタ電圧の範囲が
広く、耐サージ特性がすぐれている利点を有している
が、電圧非線形特性は使用するSiC粒子の性質によって
ほとんど決まってしまい、その特性を任意に変えること
ができないという問題があった。
広く、耐サージ特性がすぐれている利点を有している
が、電圧非線形特性は使用するSiC粒子の性質によって
ほとんど決まってしまい、その特性を任意に変えること
ができないという問題があった。
本発明は以上の点に鑑み、かかる従来の問題点を解消
するためになされたもので、SiCを用いて機械的に安定
で、しかも非線形性及び立ち上がり電圧等のコントロー
ルが可能な任意の特性をもつ薄膜非線形二端子素子を得
ることを目的とする。
するためになされたもので、SiCを用いて機械的に安定
で、しかも非線形性及び立ち上がり電圧等のコントロー
ルが可能な任意の特性をもつ薄膜非線形二端子素子を得
ることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の非線形二端子素
子は、絶縁基板上に第１の電極を形成し、その上にSiC
膜をSiO2膜で挟み込んだ絶縁体層を有し、さらに第２の
電極がその上部に形成したものである。
子は、絶縁基板上に第１の電極を形成し、その上にSiC
膜をSiO2膜で挟み込んだ絶縁体層を有し、さらに第２の
電極がその上部に形成したものである。
本発明においては、２つの電極に挾まれた絶縁体層と
してSiO2−SiC−SiO2のサンドウィッチ構造をとること
により、その絶縁体層のSiO2,SiCの膜厚を変化させて特
性をコントロールすることができる。
してSiO2−SiC−SiO2のサンドウィッチ構造をとること
により、その絶縁体層のSiO2,SiCの膜厚を変化させて特
性をコントロールすることができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例による薄膜非線形二端子素
子の基本構造を示す断面図である。この実施例の素子
は、絶縁性基板１上にスパッタリング等で形成したITO
（Indium Tin Oxide）膜などの電導性膜が第１の電極
２としてパターン形成されている。その上に絶縁体層と
してSiO2膜3,SiC膜4,SiO2膜５がスパッタリング等によ
り順次積み重ねて形成され、SiC膜４は周囲をすべてSiO
2膜５によって囲まれた状態になっている。さらに、こ
のSiO2膜５の上部に第２の電極６としてスパッタリング
等でITO膜がパターン形成されている。
子の基本構造を示す断面図である。この実施例の素子
は、絶縁性基板１上にスパッタリング等で形成したITO
（Indium Tin Oxide）膜などの電導性膜が第１の電極
２としてパターン形成されている。その上に絶縁体層と
してSiO2膜3,SiC膜4,SiO2膜５がスパッタリング等によ
り順次積み重ねて形成され、SiC膜４は周囲をすべてSiO
2膜５によって囲まれた状態になっている。さらに、こ
のSiO2膜５の上部に第２の電極６としてスパッタリング
等でITO膜がパターン形成されている。
なお、第１及び第２の電極2,6についてはITO膜のよう
な透光性電導膜の必要性は必ずしもなく、金属膜（例え
ばAl,Ti,Ta,Cr）等の電導性のあるものならば何でもよ
い、つまり使用時の目的，抵抗値等にあわせて選択すれ
ばよい。
な透光性電導膜の必要性は必ずしもなく、金属膜（例え
ばAl,Ti,Ta,Cr）等の電導性のあるものならば何でもよ
い、つまり使用時の目的，抵抗値等にあわせて選択すれ
ばよい。
また、絶縁体層としてのSiO2膜3,5の膜厚について
は、使用時の要求特性（非線形性，立ち上がり電圧等）
に応じて設定する必要があるが、いずれの場合もSiO2の
膜厚はどちらも同程度とし、対称性を持たせるようにし
ている。
は、使用時の要求特性（非線形性，立ち上がり電圧等）
に応じて設定する必要があるが、いずれの場合もSiO2の
膜厚はどちらも同程度とし、対称性を持たせるようにし
ている。
第２図は本実施例の構成による薄膜非線形二端子素子
のＶ（電圧）−Ｉ（電流）特性の一例を示したものであ
り、横軸は電圧が、縦軸は電流がそれぞれとってある。
第１及び第２の電極2,6は共にITO膜で500Å、SiO2膜3,5
の膜厚は500Å、SiC膜４は膜厚500〜1500Åまで変化さ
せ、素子有効面積0.0628cm2のものである。ただし、図
中特性ａはSiC膜４の膜厚（ta）が500Åの場合であり、
特性b,cは同じくその膜厚（tb,tc）がそれぞれ1000Å,1
500Åの場合である。
のＶ（電圧）−Ｉ（電流）特性の一例を示したものであ
り、横軸は電圧が、縦軸は電流がそれぞれとってある。
第１及び第２の電極2,6は共にITO膜で500Å、SiO2膜3,5
の膜厚は500Å、SiC膜４は膜厚500〜1500Åまで変化さ
せ、素子有効面積0.0628cm2のものである。ただし、図
中特性ａはSiC膜４の膜厚（ta）が500Åの場合であり、
特性b,cは同じくその膜厚（tb,tc）がそれぞれ1000Å,1
500Åの場合である。
上記実施例の二端子素子によると、非線形のＶ−Ｉ特
性は一般に次式で近似される。
性は一般に次式で近似される。
Ｉ＝Ｋ・Ｖα ここで、Ｋは定数、αは電圧非直線指数（または非オー
ム性指数）と呼ばれているものであり、このαの値は８
程度を示しているが、絶縁体層のSiO2膜３及び5,SiC膜
４の膜厚を変化させることにより、特性をコントロール
することができる（α＝１〜30）。
ム性指数）と呼ばれているものであり、このαの値は８
程度を示しているが、絶縁体層のSiO2膜３及び5,SiC膜
４の膜厚を変化させることにより、特性をコントロール
することができる（α＝１〜30）。
また、非線形性に関しては、SiC膜厚の変化に応じてS
iCのバンドレベルが変化することによって制御すること
ができる（膜厚を厚くするとαが大きくできる）。
iCのバンドレベルが変化することによって制御すること
ができる（膜厚を厚くするとαが大きくできる）。
また、SiCの膜厚が同じであれば、SiO2の膜厚により
立ち上がり電圧、つまりしきい値電圧を制御することが
できる（膜厚を厚くすれば、しきい値電圧が高くな
る）。
立ち上がり電圧、つまりしきい値電圧を制御することが
できる（膜厚を厚くすれば、しきい値電圧が高くな
る）。
以上説明したように本発明によれば、２つの電極に挟
まれた絶縁体層としてSiO2−SiC−SiO2のサンドウィッ
チ構造をとることにより、制御因子が明確になり、用途
に応じて所望の特性をもつ非線形二端子素子を作成する
ことができる。また、従来はSiC膜がその内部応力が大
きいために密着性がとれず、形成が出来なかった部分に
もSiO2でサンドウィッチしたことにより容易に形成で
き、機械的に安定な素子を作ることができる等の効果が
ある。
まれた絶縁体層としてSiO2−SiC−SiO2のサンドウィッ
チ構造をとることにより、制御因子が明確になり、用途
に応じて所望の特性をもつ非線形二端子素子を作成する
ことができる。また、従来はSiC膜がその内部応力が大
きいために密着性がとれず、形成が出来なかった部分に
もSiO2でサンドウィッチしたことにより容易に形成で
き、機械的に安定な素子を作ることができる等の効果が
ある。
第１図は本発明の一実施例による非線形二端子素子の基
本構造を示す断面図、第２図は上記実施例素子のＶ−Ｉ
特性の一例を示す図である。 １……絶縁性基板、２……第１の電極（ITO）、3,5……
SiO2膜、４……SiC膜、６……第２の電極（ITO）。
本構造を示す断面図、第２図は上記実施例素子のＶ−Ｉ
特性の一例を示す図である。 １……絶縁性基板、２……第１の電極（ITO）、3,5……
SiO2膜、４……SiC膜、６……第２の電極（ITO）。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01C 7/02 - 7/22
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁基板上に第１の電極が形成され、その
上にSiC膜をSiO2膜で挟み込んだ絶縁体層を有し、さら
に第２の電極がその上部に形成されたことを特徴とする
非線形二端子素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199035A JP2819483B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 非線形二端子素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199035A JP2819483B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 非線形二端子素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485901A JPH0485901A (ja) | 1992-03-18 |
| JP2819483B2 true JP2819483B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16401035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199035A Expired - Fee Related JP2819483B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 非線形二端子素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819483B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP2199035A patent/JP2819483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0485901A (ja) | 1992-03-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |