JPS5918876B2 - 光点弧半導体装置 - Google Patents
光点弧半導体装置Info
- Publication number
- JPS5918876B2 JPS5918876B2 JP48041294A JP4129473A JPS5918876B2 JP S5918876 B2 JPS5918876 B2 JP S5918876B2 JP 48041294 A JP48041294 A JP 48041294A JP 4129473 A JP4129473 A JP 4129473A JP S5918876 B2 JPS5918876 B2 JP S5918876B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- light
- hole
- layer
- ignition
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- Expired
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- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光点弧半導体装置に関する。
第１図は従来の光点弧半導体装置の一例を示すものであ
る。
る。
図においてｎＥ、ｐＢ、ｎＢ、ｐＥはそれぞれ交互に導
電性の異なる領域であつて半導板基板１０の内部に形成
され、これら領域の境界にはそれぞれＪ３、Ｊ２、Ｊ、
で示されるｐｎ接合が形成されている。１はＰＥ領域に
低抵抗接触したアノード電極、２はｎＥ領域に低抵抗接
触したカソード電極、３はカソード端子、４は光信号を
導く光管（ライトガラス）、５はｎＥ領域の光照射部分
である。
電性の異なる領域であつて半導板基板１０の内部に形成
され、これら領域の境界にはそれぞれＪ３、Ｊ２、Ｊ、
で示されるｐｎ接合が形成されている。１はＰＥ領域に
低抵抗接触したアノード電極、２はｎＥ領域に低抵抗接
触したカソード電極、３はカソード端子、４は光信号を
導く光管（ライトガラス）、５はｎＥ領域の光照射部分
である。
上述の装置はカソード端子３の中に光管４を有するので
、サイリスタペレット１０を収納するパッケージ（図示
せず）の構造が簡単となるが、点弧感度が悪いという欠
点を有する。
、サイリスタペレット１０を収納するパッケージ（図示
せず）の構造が簡単となるが、点弧感度が悪いという欠
点を有する。
本発明の目的は上述した従来技術の欠点をなくし、光点
弧感度のよいサイリスタを提供する点にある。
弧感度のよいサイリスタを提供する点にある。
この目的を達成するために本発明の特徴とするところは
、サイリスタ基体の一主表面からこの主表面に露出する
一方、エミッタ領域（例えばｎＥ領域）を貫通し、一方
のエミッタ領域に隣接する一方のベース領域（例えばＰ
Ｅ領域）に達する深さの穴を穿ち、この部分に光照射す
るようにした点にある。
、サイリスタ基体の一主表面からこの主表面に露出する
一方、エミッタ領域（例えばｎＥ領域）を貫通し、一方
のエミッタ領域に隣接する一方のベース領域（例えばＰ
Ｅ領域）に達する深さの穴を穿ち、この部分に光照射す
るようにした点にある。
以下ｎＥ−ｐＢ−ｎＢ−ｐＥ各領域を有し・ ｎＥ領域
側から光照射されるサイリスタを例にとつて本発明を詳
細に説明する。
側から光照射されるサイリスタを例にとつて本発明を詳
細に説明する。
シリコン中での光の透過は、不純物濃度の高いものほど
小さく、かつ厚さが厚いほど小さくなる。
小さく、かつ厚さが厚いほど小さくなる。
通常の半導体装置（サイリスタ）では、各半導体領域の
不純物濃度分布は例えば第２図に示すよラにされている
。第２図で、位置Ｊ，，Ｊ２およびＪ３はそれぞれ第１
図におけるＪ，，Ｊ２およびＪ３の位置と対応している
。第２図に示す如く． ＮＥ領域は表面の不純物濃度は
１Ｘ１０２０ａｔ０ｍｆＶＣ１ｆ１程度，厚さは２０〜
５０μあるので，第１図の如くＮＥ領域表面から光を照
射しても，光はＮＥ領域内部６特に高不純物濃度のＮＥ
表面層で吸収されてしまい．ＰＢ，ｎＥ領域まではほと
んど到達しない。
不純物濃度分布は例えば第２図に示すよラにされている
。第２図で、位置Ｊ，，Ｊ２およびＪ３はそれぞれ第１
図におけるＪ，，Ｊ２およびＪ３の位置と対応している
。第２図に示す如く． ＮＥ領域は表面の不純物濃度は
１Ｘ１０２０ａｔ０ｍｆＶＣ１ｆ１程度，厚さは２０〜
５０μあるので，第１図の如くＮＥ領域表面から光を照
射しても，光はＮＥ領域内部６特に高不純物濃度のＮＥ
表面層で吸収されてしまい．ＰＢ，ｎＥ領域まではほと
んど到達しない。
発明者らの実験によれば、サイリスタの最小点弧光強度
はＰＢ，ｎＢ境介であるＪ２接合近傍に光照射した場合
に最小（点弧感度は最高）．ＰＢ又はＮＢ領域中に光照
射した場合がそれについで小さく．ＮＥ領域に照射した
場合は最も大きい（点弧感度は最低）。
はＰＢ，ｎＢ境介であるＪ２接合近傍に光照射した場合
に最小（点弧感度は最高）．ＰＢ又はＮＢ領域中に光照
射した場合がそれについで小さく．ＮＥ領域に照射した
場合は最も大きい（点弧感度は最低）。
従つて第１図の如きＮＥ領域の表面に光を照射するのは
最も点弧感度が悪い。本発明はこのような知見に基づく
ものである。本発明の具体的構成においては，ＹＤえば
ｎ型のウエハ一の一対の主表面から例えばＧａを拡散し
てＰｎｐ構造としたウエハ一の一主表面にアロイ法等で
ＮＥ領域を形成するといつたようになるべく製作工程を
簡単化することが望ましい。また，装置を小型化するた
めには光の導入パスは少なくともウエハ一に近いところ
では中空のカソード電極端子の中空部分又はこの中空部
分に設けたライトガイド（ガラス繊維）とすることが得
策である。一方．ウエハ沿面にはシリコーンゴムなどの
保護膜を被覆する。点弧用の光信号は、ＮＥ領域表面に
導かれる。本発明の思想を具体化するために６ｎＥ領域
はその露出主表面側から見て一部が６その厚さ方向にお
いて全部，エツチング法等により取除かれる。
最も点弧感度が悪い。本発明はこのような知見に基づく
ものである。本発明の具体的構成においては，ＹＤえば
ｎ型のウエハ一の一対の主表面から例えばＧａを拡散し
てＰｎｐ構造としたウエハ一の一主表面にアロイ法等で
ＮＥ領域を形成するといつたようになるべく製作工程を
簡単化することが望ましい。また，装置を小型化するた
めには光の導入パスは少なくともウエハ一に近いところ
では中空のカソード電極端子の中空部分又はこの中空部
分に設けたライトガイド（ガラス繊維）とすることが得
策である。一方．ウエハ沿面にはシリコーンゴムなどの
保護膜を被覆する。点弧用の光信号は、ＮＥ領域表面に
導かれる。本発明の思想を具体化するために６ｎＥ領域
はその露出主表面側から見て一部が６その厚さ方向にお
いて全部，エツチング法等により取除かれる。
有効な光透過という立場では、穴の深さをＪ２接合近傍
までとすることが望ましいが，一方順方向耐圧を保持す
るという立場からは穴の深さは最大Ｊ３接合又はそれよ
りやや深いところまでに限定される。すなわち，アノー
ド・カソード電極間に順方向電圧が印加されサイリスタ
が順阻止状態にあるとき６Ｊ２接合からＰＢ領域内に延
びる空乏層が穴の底部に達しその部分で順方向耐圧が低
下しないようにされる。他方．穴の深さがＰＢ領域に達
せず．穴の底部とＰＢ領域間にＮＥ領域の一部が存在す
る場合には．点弧感度が左程改善されないばかＤでなく
、サイリスタ間で点弧感度にばらつきが生じるので好ま
しくない。
までとすることが望ましいが，一方順方向耐圧を保持す
るという立場からは穴の深さは最大Ｊ３接合又はそれよ
りやや深いところまでに限定される。すなわち，アノー
ド・カソード電極間に順方向電圧が印加されサイリスタ
が順阻止状態にあるとき６Ｊ２接合からＰＢ領域内に延
びる空乏層が穴の底部に達しその部分で順方向耐圧が低
下しないようにされる。他方．穴の深さがＰＢ領域に達
せず．穴の底部とＰＢ領域間にＮＥ領域の一部が存在す
る場合には．点弧感度が左程改善されないばかＤでなく
、サイリスタ間で点弧感度にばらつきが生じるので好ま
しくない。
点弧感度が十分改善されない理由は、上述した通Ｄ高濃
度領域である程光吸収が大きいという知見に基づく。
度領域である程光吸収が大きいという知見に基づく。
第２図からもわかる通Ｄ．ｎＥ領域のどこをとつてもＰ
Ｂ領域より不純物濃度が高い。従つて．一部ではあつて
もＮＥ領域が残存していれば光の減衰が大きい。特にサ
イリスタではＮ。領域はエレクトロンの注入源とするた
めにその不純物濃度が高くされるので、光の減衰は重要
な解決課題である。点弧感度がばらつく理由は穴の深さ
のばらつきにより６穴底部とＰＢ領域間に残存するＮＥ
領域の厚さがばらつくことによる。
Ｂ領域より不純物濃度が高い。従つて．一部ではあつて
もＮＥ領域が残存していれば光の減衰が大きい。特にサ
イリスタではＮ。領域はエレクトロンの注入源とするた
めにその不純物濃度が高くされるので、光の減衰は重要
な解決課題である。点弧感度がばらつく理由は穴の深さ
のばらつきにより６穴底部とＰＢ領域間に残存するＮＥ
領域の厚さがばらつくことによる。
点弧感度の改善のためには穴の深さは可及的に深くされ
る。穴の底部がＰＢ領域まで達しないという条件の下で
は．穴底部の下に残されたＮＥ領域は必然的に薄くなる
。又．穴はエツチング法等で形成されるものであり６深
さに若干のばらつきが生ずることは不可避である。従つ
て．上述の残存ＮＥ領域の厚さは穴の深さのばらつきの
影響を受ける度合が大きい更に６一般にＮＥ領域のＰＢ
領域近傍での不純物濃度勾配は大きく６そのために残存
ＮＥ領域の厚さのばらつきはこの領域での光減衰量の大
きなばらつきとなつて現れる。これに対し、穴の深さを
その底部がＰＢ領域まで達するようにすれば．上述の問
題は生じない。
る。穴の底部がＰＢ領域まで達しないという条件の下で
は．穴底部の下に残されたＮＥ領域は必然的に薄くなる
。又．穴はエツチング法等で形成されるものであり６深
さに若干のばらつきが生ずることは不可避である。従つ
て．上述の残存ＮＥ領域の厚さは穴の深さのばらつきの
影響を受ける度合が大きい更に６一般にＮＥ領域のＰＢ
領域近傍での不純物濃度勾配は大きく６そのために残存
ＮＥ領域の厚さのばらつきはこの領域での光減衰量の大
きなばらつきとなつて現れる。これに対し、穴の深さを
その底部がＰＢ領域まで達するようにすれば．上述の問
題は生じない。
すなわち６光は直接．感度の高いＰＢ領域に照射され高
濃度領域による光の減衰は回避できる。又、穴の深さが
ばらついたとしても，穴底部とＮＢ領域間の残存ＰＢ領
域は上述の残存ＮＥ領域の厚さと比較して十分に大きく
．穴の深さのばらつきが残存ＰＢ領域の厚さのばらつき
を招く度合は小さい。したがつて６サイリスタ間の点弧
感度のばらつきは実際上生じない。以下この発明を第３
図．第４図に示した実施例により説明する。
濃度領域による光の減衰は回避できる。又、穴の深さが
ばらついたとしても，穴底部とＮＢ領域間の残存ＰＢ領
域は上述の残存ＮＥ領域の厚さと比較して十分に大きく
．穴の深さのばらつきが残存ＰＢ領域の厚さのばらつき
を招く度合は小さい。したがつて６サイリスタ間の点弧
感度のばらつきは実際上生じない。以下この発明を第３
図．第４図に示した実施例により説明する。
な訃６第３図，第４図に訃いて，第１図と同一部分につ
いては同一符号を付して説明を省略する。光点弧サイリ
スタ２０はシリコンサイリスタペレツト１０６絶縁碍子
７，アノードステム８６アノード締付ネジ９．カソード
端子３などにより構成される。
いては同一符号を付して説明を省略する。光点弧サイリ
スタ２０はシリコンサイリスタペレツト１０６絶縁碍子
７，アノードステム８６アノード締付ネジ９．カソード
端子３などにより構成される。
サイリスタペレツト１０の詳細が第４図に示されている
。穴６はＮＥ領域の一部分６具体的には光管４の終端部
に対応する部分に穿たれ，ＮＥ領域を貫通し底部がＰＢ
領域に達している。穴６の深さは６サイリスタが順阻止
状態であるときにＪ２接合からＰＢ領域内に延びる空乏
層が穴６に達しないようにされている。したがつて，ラ
イトガイド４を通して供給される信号光は弱まることな
く６ｐＢ，ｎＢ各領域．Ｊ２接合部に達し，その部所で
エレクトロン・ホール・ペアを発生させ、これらのキヤ
リヤによつてサイリスタ２０は容易に点弧する。また６
順阻止耐圧の低下６点弧感度のばらつきも無い。この発
明は以上の説明で明らかなように，光照射されるウエハ
表面でＮＥ領域の一部を厚さ方向において全部除去する
ので光透過性は従来のものよりはるかに良くなＤ６その
結果他の特性を犠牲にせずに点弧感度が非常に向上する
という大きな効果を有する。
。穴６はＮＥ領域の一部分６具体的には光管４の終端部
に対応する部分に穿たれ，ＮＥ領域を貫通し底部がＰＢ
領域に達している。穴６の深さは６サイリスタが順阻止
状態であるときにＪ２接合からＰＢ領域内に延びる空乏
層が穴６に達しないようにされている。したがつて，ラ
イトガイド４を通して供給される信号光は弱まることな
く６ｐＢ，ｎＢ各領域．Ｊ２接合部に達し，その部所で
エレクトロン・ホール・ペアを発生させ、これらのキヤ
リヤによつてサイリスタ２０は容易に点弧する。また６
順阻止耐圧の低下６点弧感度のばらつきも無い。この発
明は以上の説明で明らかなように，光照射されるウエハ
表面でＮＥ領域の一部を厚さ方向において全部除去する
ので光透過性は従来のものよりはるかに良くなＤ６その
結果他の特性を犠牲にせずに点弧感度が非常に向上する
という大きな効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の光点弧半導体装置の断面図．第２図は第
１図の半導体中における不純物濃度の分布図６第３図は
この発明の一実施例を示す断面図、第４図はその要部の
拡大断面図である。 １・・・アノード電極６２・・・カソード電極６３・・
・カソード端子６４・・・光管（ライトガイド）６５・
・・光照射部分． ６・・・穴６１０・・・サイリスタ
ペレツト、Ｊ，〜Ｊ３・・・Ｐｎ接合。
１図の半導体中における不純物濃度の分布図６第３図は
この発明の一実施例を示す断面図、第４図はその要部の
拡大断面図である。 １・・・アノード電極６２・・・カソード電極６３・・
・カソード端子６４・・・光管（ライトガイド）６５・
・・光照射部分． ６・・・穴６１０・・・サイリスタ
ペレツト、Ｊ，〜Ｊ３・・・Ｐｎ接合。
Claims (1)
- １ 互いに対向する一対の主表面を有し、一対の主表面
間に交互に導電型が異なり隣接する２層間にそれぞれｐ
ｎ接合が形成された少なくとも第１ないし第４の４層の
積層構造がその第１層が上記一対の主表面のうち一方の
主表面に露出するように形成され、上記一方の主表面の
上記第１の層が露出した一部に、底部が上記第１の層に
隣接する第２の層まで達する穴部が設けられた半導体基
体と、上記半導体基体の一方の主表面上に上記穴部の開
口部をとり囲むように形成され、上記第１の層と低抵抗
接触する第１の電極と、上記半導体基体の一方の主表面
と対向する他方の主表面に低抵抗接触された第２の電極
と、を有し、上記穴部の開口部から点弧用の光信号が照
射されるようにされたことを特徴とする光点弧半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48041294A JPS5918876B2 (ja) | 1973-04-13 | 1973-04-13 | 光点弧半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48041294A JPS5918876B2 (ja) | 1973-04-13 | 1973-04-13 | 光点弧半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS49130192A JPS49130192A (ja) | 1974-12-13 |
| JPS5918876B2 true JPS5918876B2 (ja) | 1984-05-01 |
Family
ID=12604421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48041294A Expired JPS5918876B2 (ja) | 1973-04-13 | 1973-04-13 | 光点弧半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918876B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200214904A1 (en) * | 2017-09-27 | 2020-07-09 | Daio Paper Corporation | Elastic member and disposable wearing article including elastic member |
| US20200375814A1 (en) * | 2017-07-19 | 2020-12-03 | Daio Paper Corporation | Disposable wearable article |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0126112Y2 (ja) * | 1981-05-22 | 1989-08-04 | ||
| JPS587863A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光トリガサイリスタ |
-
1973
- 1973-04-13 JP JP48041294A patent/JPS5918876B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200375814A1 (en) * | 2017-07-19 | 2020-12-03 | Daio Paper Corporation | Disposable wearable article |
| US11529265B2 (en) * | 2017-07-19 | 2022-12-20 | Daio Paper Corporation | Disposable wearable article |
| US20200214904A1 (en) * | 2017-09-27 | 2020-07-09 | Daio Paper Corporation | Elastic member and disposable wearing article including elastic member |
| US11529266B2 (en) * | 2017-09-27 | 2022-12-20 | Daio Paper Corporation | Elastic member and disposable wearing article including elastic member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS49130192A (ja) | 1974-12-13 |
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