JPS583283A - サイリスタ - Google Patents
サイリスタInfo
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- JPS583283A JPS583283A JP56101594A JP10159481A JPS583283A JP S583283 A JPS583283 A JP S583283A JP 56101594 A JP56101594 A JP 56101594A JP 10159481 A JP10159481 A JP 10159481A JP S583283 A JPS583283 A JP S583283A
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- JP
- Japan
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- thyristor
- layer
- electrode
- stage
- emitter
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D18/00—Thyristors
- H10D18/221—Thyristors having amplifying gate structures, e.g. cascade configurations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D18/00—Thyristors
Landscapes
- Thyristors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は”／ａ を耐量の増大と高感度化を図り九サイ
リスタに関する。
リスタに関する。
サイリスクは導電蓋を交互に異ならせ、表裏の半導体層
表面にアノード電極とカノード電極とを取付け−に４つ
の半導体１１によ）構成され、アノード電極側よシ一般
にＰ工電、夕層、Ｎペース層、Ｐペース層、％！（、り
層とし九構造を有している。しかしてヒＯ？イリスｌで
は、Ｐペース層に設けられ九ｒ−）電極に）ｌＪｆ信号
を印加することＫよりて、先ずｒ−）近傍０小面積がタ
ーン第２Ｌ％時間の経過に伴ってそＯＩｌ！合全面積Ｋ
ｌりてターンオン領域が拡大して導通する。ヒＯ為、タ
ーンオン時の央入電流上昇率”／ａ ｔが大きいと、素
子能力以上にｒ −ト近傍の＠もれた導通部分に電流が
集中し、こＯ結果、局所的な温度上昇による熱破壊が生
じることがある。
表面にアノード電極とカノード電極とを取付け−に４つ
の半導体１１によ）構成され、アノード電極側よシ一般
にＰ工電、夕層、Ｎペース層、Ｐペース層、％！（、り
層とし九構造を有している。しかしてヒＯ？イリスｌで
は、Ｐペース層に設けられ九ｒ−）電極に）ｌＪｆ信号
を印加することＫよりて、先ずｒ−）近傍０小面積がタ
ーン第２Ｌ％時間の経過に伴ってそＯＩｌ！合全面積Ｋ
ｌりてターンオン領域が拡大して導通する。ヒＯ為、タ
ーンオン時の央入電流上昇率”／ａ ｔが大きいと、素
子能力以上にｒ −ト近傍の＠もれた導通部分に電流が
集中し、こＯ結果、局所的な温度上昇による熱破壊が生
じることがある。
そζで近都ではサイリスタの高耐圧化、大容量化に伴い
、スイッチング時の”／ａ＊耐量が大会＜、シかもｒ−
）制御電流のできるだけ小さ流が増大すると云う相反す
る問題があり九・ま九近時、ｒ−ト電流に代えて光信号
によシスイ、テンダ動作を制御する光サイリスタが開発
されているが、利用可能な光エネルギーに限度がある上
、ハイ・ｒ−）・ドライブが困難な為、４ ’／ａ ＊
耐量を大きくできなかり九、これ故、”／ａｉ耐量を損
うことなしにｒ−）感度の向上を図り先高耐圧・大容量
のサイリスタの開発が強く望まれていた。
、スイッチング時の”／ａ＊耐量が大会＜、シかもｒ−
）制御電流のできるだけ小さ流が増大すると云う相反す
る問題があり九・ま九近時、ｒ−ト電流に代えて光信号
によシスイ、テンダ動作を制御する光サイリスタが開発
されているが、利用可能な光エネルギーに限度がある上
、ハイ・ｒ−）・ドライブが困難な為、４ ’／ａ ＊
耐量を大きくできなかり九、これ故、”／ａｉ耐量を損
うことなしにｒ−）感度の向上を図り先高耐圧・大容量
のサイリスタの開発が強く望まれていた。
第１図はこのような問題を解決すべく構成され走光すイ
リスタの断画構造を模式的に示したものである。Ｓａに
おいて、デエ電、タ層ｒ、Ｎペース層ｊ、Ｐペース層１
、Ｎエヤ、りｌＩ４からなる４つの半導体層からなるサ
イリスタの上記Ｐ工々、りｌｌ１１表ｍｔｃはアノード
電極５が、１１九Ｎ工ζ、夕陽４０表面に祉カノード電
極Ｃが配設されており、メインサイリスタが形成されて
いる。上記Ｎ工ずＶり層４は、Ｐペース聯１０外周側に
円環状に形成され九ものである。
リスタの断画構造を模式的に示したものである。Ｓａに
おいて、デエ電、タ層ｒ、Ｎペース層ｊ、Ｐペース層１
、Ｎエヤ、りｌＩ４からなる４つの半導体層からなるサ
イリスタの上記Ｐ工々、りｌｌ１１表ｍｔｃはアノード
電極５が、１１九Ｎ工ζ、夕陽４０表面に祉カノード電
極Ｃが配設されており、メインサイリスタが形成されて
いる。上記Ｎ工ずＶり層４は、Ｐペース聯１０外周側に
円環状に形成され九ものである。
を九このメイｙトランＶスタ０Ｐ４−ス層ＩＫは、複数
のΔイロ、トサイリスタを形成するエミ、り層ｙｑ、ｙ
ｂ、ｙ・が相互に離間して同心円状に形成されており、
その中央部には受光部ａが形成されている。
のΔイロ、トサイリスタを形成するエミ、り層ｙｑ、ｙ
ｂ、ｙ・が相互に離間して同心円状に形成されており、
その中央部には受光部ａが形成されている。
しかして今、このサイリスタＯ受光部ＩＫ光トリガ信号
ｈνを照射すると、これｋようて発生する光電流Ｉ、ｈ
はＰペースｊｌＪを横方向に流れ、メインサイリスタＯ
Ｎエヤツタ層４に設けられえ短絡部−を経由してカソー
ド電極６に流れる。このとき、上記光電流！ｐｈにより
てＰペースｊｌＪＫ発生する横方向電位差は、Δイ四。
ｈνを照射すると、これｋようて発生する光電流Ｉ、ｈ
はＰペースｊｌＪを横方向に流れ、メインサイリスタＯ
Ｎエヤツタ層４に設けられえ短絡部−を経由してカソー
ド電極６に流れる。このとき、上記光電流！ｐｈにより
てＰペースｊｌＪＫ発生する横方向電位差は、Δイ四。
トナイリスタＯＮエミッタ層１ａ、Ｆｂ、Ｆｅを順方向
にバイアスする。この順方向／４イアス〇一番深い部分
、つｔｂ受光部８の電圧がＰペース−１とＮエヤ、夕陽
Ｐａ、Ｆｂ、ｒ＠との間に構成される接合部のビルトイ
ン−テンシャルＯ値に近付くと、ＮＩ２．夕陽Ｆ ａ
＠ Ｆ ｂ ＊ｒ・からデペース１１１への電子の注入
が急増し、このｌ１ＩＩ榮Δイロｖトサイリスタは受光
部１の領域からターンオンする。このターンオン電流は
電極１ ｅ ’ａを経由して次段のノタイロ、トサイリ
スタに＃Ｉ！れ、ハイｒ−）ドライブ電流として同ｄイ
二ットサイリスタを最適な条件でターンオンさせ為、そ
して同様にしてこのノ譬イロ、トサイリ誠夕のサイリス
タのターンオンによシ、第３ｉｌｌＯΔイ０．トナイリ
スタが駆動され、更に仁れによってメインサイリスタが
ターンオン駆動されるヒとに１に為。
にバイアスする。この順方向／４イアス〇一番深い部分
、つｔｂ受光部８の電圧がＰペース−１とＮエヤ、夕陽
Ｐａ、Ｆｂ、ｒ＠との間に構成される接合部のビルトイ
ン−テンシャルＯ値に近付くと、ＮＩ２．夕陽Ｆ ａ
＠ Ｆ ｂ ＊ｒ・からデペース１１１への電子の注入
が急増し、このｌ１ＩＩ榮Δイロｖトサイリスタは受光
部１の領域からターンオンする。このターンオン電流は
電極１ ｅ ’ａを経由して次段のノタイロ、トサイリ
スタに＃Ｉ！れ、ハイｒ−）ドライブ電流として同ｄイ
二ットサイリスタを最適な条件でターンオンさせ為、そ
して同様にしてこのノ譬イロ、トサイリ誠夕のサイリス
タのターンオンによシ、第３ｉｌｌＯΔイ０．トナイリ
スタが駆動され、更に仁れによってメインサイリスタが
ターンオン駆動されるヒとに１に為。
このようにして多数構成され−ｋｄイロットナイサイタ
によって、ターンオン初期時に発生する過大な電力損失
を各ノ譬イ一ットサイリスタに分散させることにより、
ホットスーットの発生を防止Ｌ−％−’／ａｔ耐量の改
善を図ることが行われている。
によって、ターンオン初期時に発生する過大な電力損失
を各ノ譬イ一ットサイリスタに分散させることにより、
ホットスーットの発生を防止Ｌ−％−’／ａｔ耐量の改
善を図ることが行われている。
ところが、このよう１［来の多段増幅ｒ−）構造のすイ
リスタにありては、次Ｏよう表欠点があった。
リスタにありては、次Ｏよう表欠点があった。
即ち、初段のパイロットサイリスタＯＰペース層１０抵
抗値を大きくシ、光電流１．ｊＫ’りて発生するＰペー
ス層１の横方向電位差を大きくすると、これにより光感
度Ｃ＋”−）感度）Ｏ向上を図シ得るが、そ０反面、サ
イリスク主回路から混入する電圧ノイＪｅＫ対して誤点
弧し中すくなる。つｔｂ、急峻な電圧上昇率を持つ電圧
ノイズがアノード電極５とカソード電極−関に加わると
、これにようて発生ずる変位電流が上記光電流Ｉｐｈと
同じ経路を通る為、この結果光感度を高くすると電圧ノ
イＪｅＫよりて娯点弧し島すくなる。この電圧ノイズに
対して誤点弧しないための許容最大ｄｖ／ｄｔ値がｄマ
／ａｔ耐量と称されるものである。
抗値を大きくシ、光電流１．ｊＫ’りて発生するＰペー
ス層１の横方向電位差を大きくすると、これにより光感
度Ｃ＋”−）感度）Ｏ向上を図シ得るが、そ０反面、サ
イリスク主回路から混入する電圧ノイＪｅＫ対して誤点
弧し中すくなる。つｔｂ、急峻な電圧上昇率を持つ電圧
ノイズがアノード電極５とカソード電極−関に加わると
、これにようて発生ずる変位電流が上記光電流Ｉｐｈと
同じ経路を通る為、この結果光感度を高くすると電圧ノ
イＪｅＫよりて娯点弧し島すくなる。この電圧ノイズに
対して誤点弧しないための許容最大ｄｖ／ｄｔ値がｄマ
／ａｔ耐量と称されるものである。
一方、初段の・９イロ、トサイリスタＯＮエミッタ響ｒ
１の半径８を小さくシ、この領域で発生する変位電流の
量を抑制し、且つＮエン、り９７ｍ直下のＰペース層Ｊ
の抵抗値を大きくすることで、上記ｄマ／ｄｔ耐量を損
うことなしに光感度の向上を図ることができる。然し乍
らこのとき”／ａｔ耐量の゛′低下を防止する為に、初
段のＩｆイロットサイリスタで発生するスイッチング損
失を軽減することが必要となる。この点、前述し九よう
Ｋ ｐ４イロ、トサイリスタの段数を増やすととＫより
て、各段におけるスイッチング損失を少なくすることが
できｂが、前記変位電流は光電流１．ｈと違って接合領
域の全面積に亘りて流れるから、メインサイリスタのＮ
エン。
１の半径８を小さくシ、この領域で発生する変位電流の
量を抑制し、且つＮエン、り９７ｍ直下のＰペース層Ｊ
の抵抗値を大きくすることで、上記ｄマ／ｄｔ耐量を損
うことなしに光感度の向上を図ることができる。然し乍
らこのとき”／ａｔ耐量の゛′低下を防止する為に、初
段のＩｆイロットサイリスタで発生するスイッチング損
失を軽減することが必要となる。この点、前述し九よう
Ｋ ｐ４イロ、トサイリスタの段数を増やすととＫより
て、各段におけるスイッチング損失を少なくすることが
できｂが、前記変位電流は光電流１．ｈと違って接合領
域の全面積に亘りて流れるから、メインサイリスタのＮ
エン。
り層４の前記短絡部＃に近付くに従−りてその値が大き
くなる。この為、ノ譬イロ、トサイリスタの段数を増し
九場合、逆に後段の・ダイロットサイズによる誤点弧が
生じ易くなると云う新たな問題が生じた。
くなる。この為、ノ譬イロ、トサイリスタの段数を増し
九場合、逆に後段の・ダイロットサイズによる誤点弧が
生じ易くなると云う新たな問題が生じた。
更にノ母イロ、トサイリスタの段数が増加すると、ター
ンオンに必要な最小７ノード電圧、つまり７４ンガ電圧
が増加する傾向がある。このフィンガ電圧の大きなサイ
リスタを例えば並列運転すると、並列運転される各サイ
リスタの両端に印加されるアノード電圧が最初にターン
オンし九サイリスタのオン電圧によって決定されてしま
う為、フィンが電圧の更に大きい他のすイリスタがター
ンオンしなくなると云う不具合が生じる。このような各
種の問題は、上述した光サイリスタに限らず、通常の電
気トリガ式のサイリスタにも同様に存在する。
ンオンに必要な最小７ノード電圧、つまり７４ンガ電圧
が増加する傾向がある。このフィンガ電圧の大きなサイ
リスタを例えば並列運転すると、並列運転される各サイ
リスタの両端に印加されるアノード電圧が最初にターン
オンし九サイリスタのオン電圧によって決定されてしま
う為、フィンが電圧の更に大きい他のすイリスタがター
ンオンしなくなると云う不具合が生じる。このような各
種の問題は、上述した光サイリスタに限らず、通常の電
気トリガ式のサイリスタにも同様に存在する。
本発明祉このような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、ｄｖ／１を耐量やフィンガ電圧
等の特性を損うことなしに光感度（ｒ−）感度）の向上
と”／ａ を耐量の大輪な改善を図った実用性の高いサ
イリスタを提供すもことにある。
の目的とするところは、ｄｖ／１を耐量やフィンガ電圧
等の特性を損うことなしに光感度（ｒ−）感度）の向上
と”／ａ を耐量の大輪な改善を図った実用性の高いサ
イリスタを提供すもことにある。
即ち本発明の概要は、複数の・ダイロットサイリスタの
各段のエヤ、タ電極を次段の？−）電極に電気的に結合
し、最終段の／ｆイロ、トサイリスタのニオツタ電極を
ペース層に設は九集電電極と共通化すると共に初段のノ
スイロ、トサイリスタを除く少なくとも１つの・譬イロ
、トサイリスタのペース層の幅を上記初段・母イｃ１．
トサイリスタのペース層の幅よシ小さくすることによっ
て、上述した目的を効果的に達成したものである。
各段のエヤ、タ電極を次段の？−）電極に電気的に結合
し、最終段の／ｆイロ、トサイリスタのニオツタ電極を
ペース層に設は九集電電極と共通化すると共に初段のノ
スイロ、トサイリスタを除く少なくとも１つの・譬イロ
、トサイリスタのペース層の幅を上記初段・母イｃ１．
トサイリスタのペース層の幅よシ小さくすることによっ
て、上述した目的を効果的に達成したものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
第２図は実施例に係るサイリスタの電極構造を示す平面
図で、第３図はその断面構成を模式的に示すものである
。サイリースタを構成する４、つの半導体層のうち、Ｐ
ペースａＳには集電電極ＩＩが設けられてお如、この集
電電極１１に囲まれて第１および第２のノ譬イロットサ
イリスタ１２・１３が設けられている。第ｌのノ豐イロ
、トサイリスタ１２は、受光部８の周囲に同心円状にＮ
エン、り層ＪＪａを設け、仁のＮエン、り層ＩＪａ上に
カソード電極ＪＪｂを設けて構成される。また第２０ノ
中イロ、トサイリスタ１３は、上記第１の／ダイロット
サイリスタ１２を馬蹄形に囲み、且つ前記集電電極ＪＪ
Ｋ囲まれてＮエン、り層１３１を２条に形成し、このＮ
エミツタ層１３ ａ上に形成されるエン、り電極１１ｂ
を集電電極１１と共通化すると共に１Ｐベ一ス層３上に
ｅ−）電極１ｓ・を配設して形成される。しかして、こ
の第２の一９イロ、トサイリスタ１３のｒ−）電極１３
＠は、前記第１の・臂イロ、トサイリスタ１２のカソー
ド電極ＪＪｂに、ＡＬ 線等の導体１４にょうて電気的
に接続され、第１０ノ々イロ、）サイリスタ１１のター
ンオン電流が＠２のノ臂イロットサイリスタ１３のｒ−
）電流として供給されるよう罠なっている。ｔたこの＃
！２０ノｆイａ、）サイリスタ１３ＯＮ工ｉ、夕層ＪＪ
ａの深さは第１の・臂イロ、トサイリスタ１１のＮ工き
ツタ７１１１７ ａよシ深く設定゛されており、これに
より、そのＰベース幅が初段のそれより小さくなるよう
に定められている。
図で、第３図はその断面構成を模式的に示すものである
。サイリースタを構成する４、つの半導体層のうち、Ｐ
ペースａＳには集電電極ＩＩが設けられてお如、この集
電電極１１に囲まれて第１および第２のノ譬イロットサ
イリスタ１２・１３が設けられている。第ｌのノ豐イロ
、トサイリスタ１２は、受光部８の周囲に同心円状にＮ
エン、り層ＪＪａを設け、仁のＮエン、り層ＩＪａ上に
カソード電極ＪＪｂを設けて構成される。また第２０ノ
中イロ、トサイリスタ１３は、上記第１の／ダイロット
サイリスタ１２を馬蹄形に囲み、且つ前記集電電極ＪＪ
Ｋ囲まれてＮエン、り層１３１を２条に形成し、このＮ
エミツタ層１３ ａ上に形成されるエン、り電極１１ｂ
を集電電極１１と共通化すると共に１Ｐベ一ス層３上に
ｅ−）電極１ｓ・を配設して形成される。しかして、こ
の第２の一９イロ、トサイリスタ１３のｒ−）電極１３
＠は、前記第１の・臂イロ、トサイリスタ１２のカソー
ド電極ＪＪｂに、ＡＬ 線等の導体１４にょうて電気的
に接続され、第１０ノ々イロ、）サイリスタ１１のター
ンオン電流が＠２のノ臂イロットサイリスタ１３のｒ−
）電流として供給されるよう罠なっている。ｔたこの＃
！２０ノｆイａ、）サイリスタ１３ＯＮ工ｉ、夕層ＪＪ
ａの深さは第１の・臂イロ、トサイリスタ１１のＮ工き
ツタ７１１１７ ａよシ深く設定゛されており、これに
より、そのＰベース幅が初段のそれより小さくなるよう
に定められている。
かくしてこのような構造を有するサイリスタの受光部８
に、今光トリガ信号ｈνを照射すると、その中央部空乏
層領域で発生する光ｗ棺ＩｐｈはＰペース層３に流入す
る。そしてこのＰペース層３では、光電流１．ｈはＰペ
ース層３に設けた集電電極１１を経由し、Ｐベース１ｉ
ｌＪとメインサイリスタのカソード電極６との短絡部９
を通って上記カソード電極６に流れることになる。この
とき、光電流Ｉ、ｈは第１の・母イロットサイリスタ１
２直下のＰペース層３では、その横方向に流れることに
なり、この光電流Ｉｐｈによりて発生するＰベース横方
向電位差によって、第１の・ダイロ、トサイリスタ１２
のＮエミッタ層Ｊｆｆｉａが順方向にバイアスされるこ
とになる。しかしてこの順方向バイアスの一番深い電位
が、上記Ｎエミツタ層１２ａとＰペース層３との１間の
接合部のビルトインポテンシャルの値に近付くと、Ｎエ
ミ、り層１２１からＰベースｌ１ＩＳへの電子の注入が
急増し、これによって第１の／＃イロ、トサイリスｆｉ
ｌｌがターンオンすることにガる。
に、今光トリガ信号ｈνを照射すると、その中央部空乏
層領域で発生する光ｗ棺ＩｐｈはＰペース層３に流入す
る。そしてこのＰペース層３では、光電流１．ｈはＰペ
ース層３に設けた集電電極１１を経由し、Ｐベース１ｉ
ｌＪとメインサイリスタのカソード電極６との短絡部９
を通って上記カソード電極６に流れることになる。この
とき、光電流Ｉ、ｈは第１の・母イロットサイリスタ１
２直下のＰペース層３では、その横方向に流れることに
なり、この光電流Ｉｐｈによりて発生するＰベース横方
向電位差によって、第１の・ダイロ、トサイリスタ１２
のＮエミッタ層Ｊｆｆｉａが順方向にバイアスされるこ
とになる。しかしてこの順方向バイアスの一番深い電位
が、上記Ｎエミツタ層１２ａとＰペース層３との１間の
接合部のビルトインポテンシャルの値に近付くと、Ｎエ
ミ、り層１２１からＰベースｌ１ＩＳへの電子の注入が
急増し、これによって第１の／＃イロ、トサイリスｆｉ
ｌｌがターンオンすることにガる。
この第１のノダイロ、トサイリスタ１２のターンオンに
よって、そのターンオン電流１．１は前記導体１４を介
してノ・イｒ−）ドライブ電流として第２のノ母イロ、
トサイリスタ１３のｆ−）電極１３ｅに印加され、これ
によって第２の・９イロ、トサイリスタ１３がターンオ
ンすることに々る。その後、この第２のＩ＃イロ、トサ
イリスタ１１のターンオン電流Ｉ□は、集電電極１１を
介し、メインサイリスタの短絡部９からそのカソード電
極６に流れることになる。このターンオン電流１ｐ１は
、メインサイリスタのｒ−ト電流として機能するもので
あり、この結果メインサイリスタがターンオンすること
になる。
よって、そのターンオン電流１．１は前記導体１４を介
してノ・イｒ−）ドライブ電流として第２のノ母イロ、
トサイリスタ１３のｆ−）電極１３ｅに印加され、これ
によって第２の・９イロ、トサイリスタ１３がターンオ
ンすることに々る。その後、この第２のＩ＃イロ、トサ
イリスタ１１のターンオン電流Ｉ□は、集電電極１１を
介し、メインサイリスタの短絡部９からそのカソード電
極６に流れることになる。このターンオン電流１ｐ１は
、メインサイリスタのｒ−ト電流として機能するもので
あり、この結果メインサイリスタがターンオンすること
になる。
ところで、本構□造では、第２０ノ譬・′イロットサイ
リスタ１３のＰベース幅が初段のノ譬イロットサイリス
タ１２のＰベース幅に比して狭く定められている。この
Ｐベース幅は、サイリスタのターンオン時間に強い影替
を与えるもので、一般にＰ５ヘース層の幅が狭い程、そ
のターンオン時間が短かい、従って本サイリスタ構造に
よれば％Ｊ１１！１の／ダイロットサイリスタ１２のタ
ーンオン電流１．１によって、第２の・母イロットサイ
リスタ１３がターンオンす゛ると、この第２の／＃イロ
、トサイリスタ１３のターンオン電流１ｐｌが急激に増
加する。この結果、第２の・々イロットサイリスタ１１
のターンオンに伴い、第１のノ譬イロットサイリスタ１
２の電流分担が急激に軽減されることになる。つｔｂ、
第２の・ダイロ、トサイリスタ１３０ペース層の幅が狭
い為にそのターンオンがシャープであシ、従ってペース
層の幅が等しい従来構造のものに比して、・ダイロ、ト
サイリスタ群のターイオン特性が著しく改善される。
リスタ１３のＰベース幅が初段のノ譬イロットサイリス
タ１２のＰベース幅に比して狭く定められている。この
Ｐベース幅は、サイリスタのターンオン時間に強い影替
を与えるもので、一般にＰ５ヘース層の幅が狭い程、そ
のターンオン時間が短かい、従って本サイリスタ構造に
よれば％Ｊ１１！１の／ダイロットサイリスタ１２のタ
ーンオン電流１．１によって、第２の・母イロットサイ
リスタ１３がターンオンす゛ると、この第２の／＃イロ
、トサイリスタ１３のターンオン電流１ｐｌが急激に増
加する。この結果、第２の・々イロットサイリスタ１１
のターンオンに伴い、第１のノ譬イロットサイリスタ１
２の電流分担が急激に軽減されることになる。つｔｂ、
第２の・ダイロ、トサイリスタ１３０ペース層の幅が狭
い為にそのターンオンがシャープであシ、従ってペース
層の幅が等しい従来構造のものに比して、・ダイロ、ト
サイリスタ群のターイオン特性が著しく改善される。
Ｗ！！、４図はパイロ、トサイリスタの段数Ｎと、この
段数の増加に伴う初段の・９イロｙ）サイリスタのター
ンオン電流最大値１．１ｆｎの関係を示している。但し
、Ｎ−０は・昔イロットサイリスタを備えない通常構造
のサイリスタを示しており、特性ａは第１図に示す従来
構造のもの、また特性すは本構造のものについてそれぞ
れ示している。
段数の増加に伴う初段の・９イロｙ）サイリスタのター
ンオン電流最大値１．１ｆｎの関係を示している。但し
、Ｎ−０は・昔イロットサイリスタを備えない通常構造
のサイリスタを示しており、特性ａは第１図に示す従来
構造のもの、また特性すは本構造のものについてそれぞ
れ示している。
この特性図から明らかなように、各Ｉ譬イロ。
トサイリスタのＰベース幅が等しい従来構造のもので杜
、その構成段数Ｎの増加に伴い、初段のターンオン電流
最大値Ｉｐ１゜は直線的に減少するが、本発明構造の場
合、２段構造でＩｐｌ□を従来構造の半分以下にするこ
とができる。ちなみにＩｐｌ ｍを８０（Ａ）とするに
は、従来構造の場合、・ダイロ、トサイリスタの構成を
４段にしなければならない。
、その構成段数Ｎの増加に伴い、初段のターンオン電流
最大値Ｉｐ１゜は直線的に減少するが、本発明構造の場
合、２段構造でＩｐｌ□を従来構造の半分以下にするこ
とができる。ちなみにＩｐｌ ｍを８０（Ａ）とするに
は、従来構造の場合、・ダイロ、トサイリスタの構成を
４段にしなければならない。
このことから示されるように、本構造によれば、・９イ
ロ、トサイリスタの構成段数を増すことなしに、第１の
・セイロットサイリスタ１２のｔ流分担を大幅に軽減す
ることができる。従って、第１の・ダイロットサイリス
タ１ｚの半径Ｒを小さくして、ここで発生する変位電流
を効果的に抑制することができ、またｄマ／ｄｔｈ耐量
ヲ損うことなしにｆ−）感度（光感度）を向上させるこ
とが可能となる。しかも、・ダイＧｌ、）サイリスタの
構成段数Ｎの増加に伴うフィンガ電圧の増加も未然に防
ぐことができる。
ロ、トサイリスタの構成段数を増すことなしに、第１の
・セイロットサイリスタ１２のｔ流分担を大幅に軽減す
ることができる。従って、第１の・ダイロットサイリス
タ１ｚの半径Ｒを小さくして、ここで発生する変位電流
を効果的に抑制することができ、またｄマ／ｄｔｈ耐量
ヲ損うことなしにｆ−）感度（光感度）を向上させるこ
とが可能となる。しかも、・ダイＧｌ、）サイリスタの
構成段数Ｎの増加に伴うフィンガ電圧の増加も未然に防
ぐことができる。
更に本発明では、第２０ノ９イロ、トサイリスタ１３の
エミッタ電極ＪＪｂを集電電極ＩＪと共通化しているか
ら、第２の・ぐイロットサイリスタ１３の内部で発生す
る変位電流を全て集電電極１１に集めることができる。
エミッタ電極ＪＪｂを集電電極ＩＪと共通化しているか
ら、第２の・ぐイロットサイリスタ１３の内部で発生す
る変位電流を全て集電電極１１に集めることができる。
従って、第２の／母イロットサイリスタ１３を設計する
に際して、その内部で発生する変位電流によるｄマ／ｄ
ｔ耐量の低下を全く考慮する必要がない、この為、第２
のパイロ、トサイリスタ１３のＮ工１２り層１３＆の幅
および長さを十分大きく設定することができるから、そ
の初期ターンオン領域を十分に大きくすることができる
。これによシ、第２のノ譬イロｙ）サイリスタ１３の電
流分担が増加することになるが、これによって”／ａ＊
ｔｉ４量が低下することはない。
に際して、その内部で発生する変位電流によるｄマ／ｄ
ｔ耐量の低下を全く考慮する必要がない、この為、第２
のパイロ、トサイリスタ１３のＮ工１２り層１３＆の幅
および長さを十分大きく設定することができるから、そ
の初期ターンオン領域を十分に大きくすることができる
。これによシ、第２のノ譬イロｙ）サイリスタ１３の電
流分担が増加することになるが、これによって”／ａ＊
ｔｉ４量が低下することはない。
かくしてここに、サイリスタに要求されるｄｖ／ａｔ耐
量やフィンガ電圧等の主要な特性を損うことなしに、そ
の”／ａｔ耐量やダート感度（光感度）の向上を図るこ
とが可能となる。しかも、本構造り簡易に実現でき、そ
の実用釣利点も多大であり、従来構造に社期侍すること
のできない絶大なる効果を奏する。
量やフィンガ電圧等の主要な特性を損うことなしに、そ
の”／ａｔ耐量やダート感度（光感度）の向上を図るこ
とが可能となる。しかも、本構造り簡易に実現でき、そ
の実用釣利点も多大であり、従来構造に社期侍すること
のできない絶大なる効果を奏する。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない、実
施例でＬ光トリが式Ｏ光サイリスタにつ色例示したが、
実施例にお秒る受光部ｊＯペース層Ｓ上にｒ−）電極を
設は九構造の電気トリガ式のものにも同様に適用できる
ことは云うまでもない、ｔた実施例で社２段構成され九
ノ９イロ、トサイリスタを偏えたも＋ｉＤＫつき説明し
たが、その構成段数やノダイロ、トサイリスタ形状岬は
仕様に応じて定めればよいもＯである。
施例でＬ光トリが式Ｏ光サイリスタにつ色例示したが、
実施例にお秒る受光部ｊＯペース層Ｓ上にｒ−）電極を
設は九構造の電気トリガ式のものにも同様に適用できる
ことは云うまでもない、ｔた実施例で社２段構成され九
ノ９イロ、トサイリスタを偏えたも＋ｉＤＫつき説明し
たが、その構成段数やノダイロ、トサイリスタ形状岬は
仕様に応じて定めればよいもＯである。
豐するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で柚々変
形して実施することができる。
形して実施することができる。
ｉ１図は従来のサイリスタの一例を示す構成図、−１図
は本発明の一実施例を示すサイリスタの電極構造平面構
成図、第３１１４は同実施例の断面構成図、第４図は／
ぐイロットサイリスタの構成段数とターンオン電流最大
値との関係を示す特性図である。 ３・・・Ｐペース層、４・・・Ｎエミツタ層、５・・・
アノード電極、Ｃ・・・カソード電極、８・・・受光部
、９・・・短絡部、１１・・・集電電極、１２・・・第
１の・豐イロ、トサイリスタ、１３・・・第２の・曽イ
ロットサイリスタ、１４・・・導体、ｊＪａｌＺＪａ・
・・Ｎエミツタ層、１３ｅ・−１”−）電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 第２図 第４図 Ｎ （ｊｌｌｌＸ）
は本発明の一実施例を示すサイリスタの電極構造平面構
成図、第３１１４は同実施例の断面構成図、第４図は／
ぐイロットサイリスタの構成段数とターンオン電流最大
値との関係を示す特性図である。 ３・・・Ｐペース層、４・・・Ｎエミツタ層、５・・・
アノード電極、Ｃ・・・カソード電極、８・・・受光部
、９・・・短絡部、１１・・・集電電極、１２・・・第
１の・豐イロ、トサイリスタ、１３・・・第２の・曽イ
ロットサイリスタ、１４・・・導体、ｊＪａｌＺＪａ・
・・Ｎエミツタ層、１３ｅ・−１”−）電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 第２図 第４図 Ｎ （ｊｌｌｌＸ）
Claims (2)
- （１） 導電蓋を交互に異ならせて積鳴された４つＯ
半導体層からなるメインサイリスタのペース層中に上記
メインサイリスタの工ｔｙＩ層を除く他の３つの半導体
層を共有する複数のパイロットサイリスクの工電、タ層
を前記メインサイリスＩのニオ、り層から分離し、１’
）このメインサイリスタの二電、タ層と同導電蓋にそれ
ぞれ形成してなるサイリスタＫＴｈいて、上記各パイロ
ットサイリスクをメインナイリスタＯエイ、タ層に隣接
するペース層状に設は九集電電極の内側に配置し、且つ
各ｄイーｙトティリスタのエヤ、り層に挾重れるペース
層上にそれぞれメート電極を形成し、これらの／４イロ
、トサイリスタｏｒ−トｗ弊を前段のΔイロットサイリ
スタＯ工電ツタ層上に設けられ九エイツタ電極に順次電
気的に接続すると共に、最終段Ｏｄイロットサイリスタ
Ｏ予電シメ電極を前記集電電極と共通化し、且つ初段Ｏ
Δイｇ、）サイリスクのペース層幅に比して他の少を（
とも１）０Δイロ、トナイリスタのペース層幅を小さく
し九ことを特徴とすゐサイリスク。 - （２） 初段の／奢イｔｌットｔイリスクは、光トリ
ガ信号を受けて点弧駆動されるものである特許請求の範
囲第１項記載Ｏｔイνスタ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101594A JPS583283A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | サイリスタ |
| DE8282105664T DE3268107D1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | Thyristor |
| EP82105664A EP0069308B1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | Thyristor |
| CA000406096A CA1175952A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-28 | Thyristor |
| US06/744,655 US4649410A (en) | 1981-06-30 | 1985-06-14 | Radiation controllable thyristor with multiple non-concentric amplified stages |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101594A JPS583283A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | サイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583283A true JPS583283A (ja) | 1983-01-10 |
| JPH0136262B2 JPH0136262B2 (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=14304702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101594A Granted JPS583283A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | サイリスタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4649410A (ja) |
| JP (1) | JPS583283A (ja) |
| CA (1) | CA1175952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106170A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-11 | Toshiba Corp | 過電圧保護機能付サイリスタ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7020773B1 (en) * | 2000-07-17 | 2006-03-28 | Citrix Systems, Inc. | Strong mutual authentication of devices |
| US6986040B1 (en) | 2000-11-03 | 2006-01-10 | Citrix Systems, Inc. | System and method of exploiting the security of a secure communication channel to secure a non-secure communication channel |
| US8536617B2 (en) * | 2011-12-16 | 2013-09-17 | General Electric Company | Optically triggered semiconductor device and method for making the same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3622845A (en) * | 1969-05-01 | 1971-11-23 | Gen Electric | Scr with amplified emitter gate |
| DE2211116A1 (de) * | 1972-03-08 | 1973-09-13 | Semikron Gleichrichterbau | Steuerbares halbleiterbauelement mit vier schichten abwechselnd entgegengesetzten leitfaehigkeitstyps |
| DE2356906A1 (de) * | 1973-11-14 | 1975-05-22 | Siemens Ag | Thyristor |
| SU793421A3 (ru) * | 1976-06-02 | 1980-12-30 | Ббц Аг Браун | Фототиристор |
| IT1087185B (it) * | 1976-10-18 | 1985-05-31 | Gen Electric | Raddrizzatore controllato avente alta sensibilita' di elettrodo di comando e alta capacita' di dv/dt |
| CS208929B1 (en) * | 1977-08-23 | 1981-10-30 | Jaroslav Homola | Multilayer semiconductor device |
| DE2739187C2 (de) * | 1977-08-31 | 1981-10-29 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Steuerbarer Halbleitergleichrichter mit einer Mehrzahl von Schichten unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps |
| DE2843960A1 (de) * | 1978-10-09 | 1980-04-10 | Licentia Gmbh | Stoerotentialkompensierter thyristor mit mindestens vier zonen unterschiedlichen leitfaehigkeittyps |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56101594A patent/JPS583283A/ja active Granted
-
1982
- 1982-06-28 CA CA000406096A patent/CA1175952A/en not_active Expired
-
1985
- 1985-06-14 US US06/744,655 patent/US4649410A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106170A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-11 | Toshiba Corp | 過電圧保護機能付サイリスタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1175952A (en) | 1984-10-09 |
| JPH0136262B2 (ja) | 1989-07-31 |
| US4649410A (en) | 1987-03-10 |
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