JPS5850775A - 静電誘導型サイリスタ - Google Patents
静電誘導型サイリスタInfo
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- JPS5850775A JPS5850775A JP14821481A JP14821481A JPS5850775A JP S5850775 A JPS5850775 A JP S5850775A JP 14821481 A JP14821481 A JP 14821481A JP 14821481 A JP14821481 A JP 14821481A JP S5850775 A JPS5850775 A JP S5850775A
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- Japan
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- region
- gate
- impurity concentration
- cathode
- gate region
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- Granted
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 abstract description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1066—Gate region of field-effect devices with PN junction gate
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】
不発Ｆ！Ａは静電誘導型サイリスタの特性改善に関する
ものである。
ものである。
第１図は従来の静電誘導型サイリスタの概略断面図であ
り、図において、（１）Ｆｉ−導電型を有する半導体か
らなるアノード領＃％（２）ｒｊアノード領域（１）と
逆の導電、型を有する半導体からなるベース領域、（３
）はベース領域（２）と逆の導電型を有するゲート便域
、（４）ｔ；ｊベース領域（ｚと同一の導電型を有しか
つ該ベース領域（２）よりも高い不純物濃度を有するカ
ソード領峻、（５）は表面保＊ｉ、（６）はゲート電極
、ｃＩ）ｔ−Ｓカソード電極、（８）Ｆｉアノード電槙
である。
り、図において、（１）Ｆｉ−導電型を有する半導体か
らなるアノード領＃％（２）ｒｊアノード領域（１）と
逆の導電、型を有する半導体からなるベース領域、（３
）はベース領域（２）と逆の導電型を有するゲート便域
、（４）ｔ；ｊベース領域（ｚと同一の導電型を有しか
つ該ベース領域（２）よりも高い不純物濃度を有するカ
ソード領峻、（５）は表面保＊ｉ、（６）はゲート電極
、ｃＩ）ｔ−Ｓカソード電極、（８）Ｆｉアノード電槙
である。
なお、図中、２ムはゲート間隔を＃ ２Ｂ ｔｉｔカソ
ード領塚（４）の幅をそれぞれ示している。
ード領塚（４）の幅をそれぞれ示している。
この種の靜ｘ銹導型サイリスタはアノードＮ極（８）と
カソード電極（７〉間を流れる電流をゲート電極（６）
とカソード電極（７）の間に逆バイアスを印加する仁と
によって速断するスイッチング素子である。
カソード電極（７〉間を流れる電流をゲート電極（６）
とカソード電極（７）の間に逆バイアスを印加する仁と
によって速断するスイッチング素子である。
アノード・カソード電極（７） 、 （８）間の電流を
遮断するために必要な最小ゲート電圧％ｌ’Ｂｏはゲー
ト間隔２ムに依存し、次式で与えられる。
遮断するために必要な最小ゲート電圧％ｌ’Ｂｏはゲー
ト間隔２ムに依存し、次式で与えられる。
ことで、ＮｍＶｉペース領峻（２）の不純物濃度、ｅけ
半導体材料の誘電率である。
半導体材料の誘電率である。
上Ｆ最小ゲート電圧Ｖｏｘｏはゲート間隔２ムが空乏層
でピンチオフされるときの電圧であり、この値以上の逆
電′圧をゲート・カソード電極（６） 、 （７）間に
印加するとアノード・カソード電極（η、（８）間の電
流は遮断される。
でピンチオフされるときの電圧であり、この値以上の逆
電′圧をゲート・カソード電極（６） 、 （７）間に
印加するとアノード・カソード電極（η、（８）間の電
流は遮断される。
このような静電誘導型サイリスタを興用する場合にはゲ
ート電圧は低い１ことが望まれるから、上記〔０式より
＾を小さぐすることが必要である。
ート電圧は低い１ことが望まれるから、上記〔０式より
＾を小さぐすることが必要である。
ゲート間隔２Ａがカソード領Ｍ（４）の幅２Ｂより小さ
くなると、ゲート領域（３）とカソード領域（４）がオ
ーバラップするようになる。この状態では、サイリスタ
が導通状１の場合アノード電極（８）、カソード１極（
７）間を流れる電流路の断面積はゲート間隔２ｋｋより
制限されるようＫなる。ベース領域（２がたとえばＮ型
の場合このベース領域（２）内を流れる電流は電子にな
り、ベース領域（２）とゲート領域（３）との電位分布
が第３図に示すよう”になるので、Ｐ形のゲート領域（
３）が電子に対してブロッキング障壁になるためである
。したがって、上記（１）式よりムが小さくなるとＶ＠
ｔｏに低くなるが、電流が流れる面積が小さくなシ、導
通状態での針折か高くなる間融がある。この問題を解決
するには第３図に示した電位障壁ＶＤ！−無くすること
が必要。
くなると、ゲート領域（３）とカソード領域（４）がオ
ーバラップするようになる。この状態では、サイリスタ
が導通状１の場合アノード電極（８）、カソード１極（
７）間を流れる電流路の断面積はゲート間隔２ｋｋより
制限されるようＫなる。ベース領域（２がたとえばＮ型
の場合このベース領域（２）内を流れる電流は電子にな
り、ベース領域（２）とゲート領域（３）との電位分布
が第３図に示すよう”になるので、Ｐ形のゲート領域（
３）が電子に対してブロッキング障壁になるためである
。したがって、上記（１）式よりムが小さくなるとＶ＠
ｔｏに低くなるが、電流が流れる面積が小さくなシ、導
通状態での針折か高くなる間融がある。この問題を解決
するには第３図に示した電位障壁ＶＤ！−無くすること
が必要。
であり１そのためＫＦ！ゲート・カソード電極間に順電
圧としてＶ ｏ’を印加すればよい。しかし、上記した
従来構造の静電誘導型サイリスタでは、ゲート領域（３
）の不純物＃に度が均一であるので、ゲート・ベース領
域間の電位障壁が均一であり、ゲートのカソード領域間
のブロッキング障壁が無くなると、ゲート電流が流れる
間Ｍがある。スイッチング素子としてはゲート電流は可
能な限り小さめことが望ましく、ゲート電流が・流れる
ととは素子特性を劣化させる大きな要因に°なる。
圧としてＶ ｏ’を印加すればよい。しかし、上記した
従来構造の静電誘導型サイリスタでは、ゲート領域（３
）の不純物＃に度が均一であるので、ゲート・ベース領
域間の電位障壁が均一であり、ゲートのカソード領域間
のブロッキング障壁が無くなると、ゲート電流が流れる
間Ｍがある。スイッチング素子としてはゲート電流は可
能な限り小さめことが望ましく、ゲート電流が・流れる
ととは素子特性を劣化させる大きな要因に°なる。
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものて
、ゲート領域を不純物濃度の高ｉ部分と低ｖｈ部分に分
割した構造にすることによシ、ゲート・カソード、電極
間に順電圧を印加してもゲート電流を制限する仁とので
きる静電誘導型サイリスタを捉供するものである。
、ゲート領域を不純物濃度の高ｉ部分と低ｖｈ部分に分
割した構造にすることによシ、ゲート・カソード、電極
間に順電圧を印加してもゲート電流を制限する仁とので
きる静電誘導型サイリスタを捉供するものである。
以下、本発明の一事施例な図面につき説明する。
第２図は本発明による静電誘導型サイリスタの概略断面
図である。第２図に訃めて第１図と同一 ゛符号は同一
または相当部分を示し、第１図の構造のサイリスタとの
違ｉは、カソード領域（４）をアノード領域（１）に垂
直投影した場合その影の部分に含まれるゲート領域つま
シカソード領域（４）とオーバラップするゲート領域（
３１）の不純物濃度を、カソード領域（４）とオーバラ
ップしな輪ゲート領域（２）ンの不純物濃度よシも低く
することである。なお、このときゲート領域（３１）の
不純物濃度は他のゲート領域（３０）の不純物濃度に比
べて２桁以上低くすることが望まし一〇 このような構造のサイリスタではゲート・ベース領域間
の電位分布は第４図に示すようになる。
図である。第２図に訃めて第１図と同一 ゛符号は同一
または相当部分を示し、第１図の構造のサイリスタとの
違ｉは、カソード領域（４）をアノード領域（１）に垂
直投影した場合その影の部分に含まれるゲート領域つま
シカソード領域（４）とオーバラップするゲート領域（
３１）の不純物濃度を、カソード領域（４）とオーバラ
ップしな輪ゲート領域（２）ンの不純物濃度よシも低く
することである。なお、このときゲート領域（３１）の
不純物濃度は他のゲート領域（３０）の不純物濃度に比
べて２桁以上低くすることが望まし一〇 このような構造のサイリスタではゲート・ベース領域間
の電位分布は第４図に示すようになる。
第４図において、ゲート領域（３０）とペース領域（２
）との界面における電位分布は符号ａのようＫなり、電
位障壁はｖｐｌになる。一方、ゲート領域（３１）とベ
ース領域（２）との界面の電位分布は符号すのようＫｌ
）、電位障壁１ｄＶｓＫ なり、Ｖｏ＋ ） Ｙｅｓ
ＶＣする。しかして、上記実施例の構造では、ゲート−
カソード電極（６） 、 （η間に順電圧としてＶ ｏ
’ｚを印加すれば、ベース領域（２）とゲート領域（３
１）との間の電位障壁は無くなり、電波路がゲート間隔
によシ制限されることはない。一方、ゲート領域（３０
）とペース領域（２）の間には（Ｖｂｌ −Ｖａｔ ）
の電位障壁があり、そのためにゲート電流が制限される
ことＫｆｘる。タトえば、Ｖａｔ −ＶＩｌｍ ＝ ０
．１１ ＠Ｖ の場合、ゲート電流は１／１０ｏ＠度
に制限することができた。以上の仁とから明らかなよう
−に、ゲート領域（３１）とゲート電極（６）は離れて
いる必要があり、ゲート領域（３１）とゲートを極（６
）との間隔はゲート領域（３０）内における小数キャリ
アの拡散距離よりも長ｉことが望ましい。
）との界面における電位分布は符号ａのようＫなり、電
位障壁はｖｐｌになる。一方、ゲート領域（３１）とベ
ース領域（２）との界面の電位分布は符号すのようＫｌ
）、電位障壁１ｄＶｓＫ なり、Ｖｏ＋ ） Ｙｅｓ
ＶＣする。しかして、上記実施例の構造では、ゲート−
カソード電極（６） 、 （η間に順電圧としてＶ ｏ
’ｚを印加すれば、ベース領域（２）とゲート領域（３
１）との間の電位障壁は無くなり、電波路がゲート間隔
によシ制限されることはない。一方、ゲート領域（３０
）とペース領域（２）の間には（Ｖｂｌ −Ｖａｔ ）
の電位障壁があり、そのためにゲート電流が制限される
ことＫｆｘる。タトえば、Ｖａｔ −ＶＩｌｍ ＝ ０
．１１ ＠Ｖ の場合、ゲート電流は１／１０ｏ＠度
に制限することができた。以上の仁とから明らかなよう
−に、ゲート領域（３１）とゲート電極（６）は離れて
いる必要があり、ゲート領域（３１）とゲートを極（６
）との間隔はゲート領域（３０）内における小数キャリ
アの拡散距離よりも長ｉことが望ましい。
以上述べたように１本発明による構造では、ゲート・カ
ソード電極間に順電圧を印加してもゲート電流がほとん
ど流れず、スイッチング素子として優れた特性を有する
静電誘導型サイリスタを実現する仁とができる。
ソード電極間に順電圧を印加してもゲート電流がほとん
ど流れず、スイッチング素子として優れた特性を有する
静電誘導型サイリスタを実現する仁とができる。
ｆｉ１図は従来の一例を示す静電誘導型サイリスタの概
略断面図、第２図は本発明の一実施例を示す静電誘導型
サイリスタの概略断面図、第３図は第１図に示すゲート
・ベース領域間の電位分布図、第４図は第２図に示すゲ
ート・ベース領域間の電位分布図である。 （１）・・・・アノード領域、（２）・・・・ヘ−Ｘ
領域％ （３１）・・・・不純物濃度の低いゲート領域
、：： （２））・・・・不純物濃度の高いゲート領域、（４）
・・・・カソード領域、（５）・・・・表面保饅膜、０
）・・・−ゲート電極、（７）・・・・カソード電極、
（８）・・・・アノード電極。 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図 ３１７ 第３図 第４図
略断面図、第２図は本発明の一実施例を示す静電誘導型
サイリスタの概略断面図、第３図は第１図に示すゲート
・ベース領域間の電位分布図、第４図は第２図に示すゲ
ート・ベース領域間の電位分布図である。 （１）・・・・アノード領域、（２）・・・・ヘ−Ｘ
領域％ （３１）・・・・不純物濃度の低いゲート領域
、：： （２））・・・・不純物濃度の高いゲート領域、（４）
・・・・カソード領域、（５）・・・・表面保饅膜、０
）・・・−ゲート電極、（７）・・・・カソード電極、
（８）・・・・アノード電極。 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図 ３１７ 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）−導電型の半導体からなるアノード領域と、この
７ノード領域と逆の導電型の半導体からなるベース領域
と、仁のベース領域と逆の導電型を有するゲート領域と
、前記ベース領域と同一の導電型を有しかつ該ベース領
域よりも高い不純物濃度を有するカソード：領域とを含
む静電誘導型サイリスタにおいて、前記ゲート領域を不
純物濃度の高い部分と不純物濃度の低い部分とに分割し
たことを特徴とする静電誘導型サイリスタ。 - （２）カソード領域をアノード領域に垂直投影した響合
少なくともその影の部分に含まれるゲート領域の不純物
濃度を、他のゲート領域の不純物濃度に比べて２桁以上
低くシ、かつゲート電極が不純物濃度の低いゲート領域
から離れてｉる仁とを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の静電誘導型サイリスタ。 - （３）ゲート電極と不純物濃度の低いゲート領域との間
隔が、不純物濃度の高いゲート領域内における小数キャ
リアの拡散距離よりも長いことを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の静電誘導型サイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14821481A JPS5850775A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 静電誘導型サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14821481A JPS5850775A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 静電誘導型サイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850775A true JPS5850775A (ja) | 1983-03-25 |
| JPH0324071B2 JPH0324071B2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=15447817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14821481A Granted JPS5850775A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 静電誘導型サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850775A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077463A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-02 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 静電誘導サイリスタ及びその製造方法 |
| JPH04324013A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Inshinaa Kogyo Kk | 自動多湿粉体焼却装置 |
| US5481048A (en) * | 1993-12-13 | 1996-01-02 | Kao Corporation | Method for preparing copper-containing hydrogenation reaction catalyst and method for producing alcohol |
| EP0790074A1 (en) | 1996-02-15 | 1997-08-20 | Kao Corporation | Hydrogenation catalyst precursor hydrogenation catalyst and production process for alcohols |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542077A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-09 | Hitachi Ltd | Semiconductor switching element |
| JPS575359A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS57173974A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
-
1981
- 1981-09-19 JP JP14821481A patent/JPS5850775A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542077A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-09 | Hitachi Ltd | Semiconductor switching element |
| JPS575359A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS57173974A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077463A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-02 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 静電誘導サイリスタ及びその製造方法 |
| JPH0329190B2 (ja) * | 1983-10-05 | 1991-04-23 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | |
| JPH04324013A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Inshinaa Kogyo Kk | 自動多湿粉体焼却装置 |
| US5481048A (en) * | 1993-12-13 | 1996-01-02 | Kao Corporation | Method for preparing copper-containing hydrogenation reaction catalyst and method for producing alcohol |
| US5554574A (en) * | 1993-12-13 | 1996-09-10 | Kao Corporation | Method for preparing copper-containing hydrogenation reaction catalyst and method for producing alcohol |
| EP0790074A1 (en) | 1996-02-15 | 1997-08-20 | Kao Corporation | Hydrogenation catalyst precursor hydrogenation catalyst and production process for alcohols |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324071B2 (ja) | 1991-04-02 |
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