JPS5940577A - 光点弧形双方向性サイリスタ - Google Patents
光点弧形双方向性サイリスタInfo
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- JPS5940577A JPS5940577A JP57150927A JP15092782A JPS5940577A JP S5940577 A JPS5940577 A JP S5940577A JP 57150927 A JP57150927 A JP 57150927A JP 15092782 A JP15092782 A JP 15092782A JP S5940577 A JPS5940577 A JP S5940577A
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- Japan
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- thyristor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/111—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by at least three potential barriers, e.g. photothyristors
- H01L31/1113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by at least three potential barriers, e.g. photothyristors the device being a photothyristor
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光トリが信号によシスイツチング動作をする
光点弧形双方向性サイリスタに関する。
光点弧形双方向性サイリスタに関する。
従来の光点弧形双方向性サイリスタの構造を第１図およ
び第２図に示す。第１図は平面図、第２図はそのＡ −
Ａ’断面図である。このサイリスタは、それぞれ４層か
ら々る２つのサイリスタＴ、お上び１２部分から構成さ
れている。即ち、Ｎ型層１の両面にそれぞれＰ型層２，
３を設け、一方のＰ型層２表面にＮ型層４を設けてす・
ｆリスタＴＩを構成し、他方のＰ型層３表面にＮ型層５
を設け”Ｃサイリスタ領域を構成している。Ｔ１におけ
るＮ型層４とＴ２におけるＮ型層５とは積層方向に投影
したときに好ましくは重なり合わないように形成されて
いる。第１の主電極６はＰ型層２からＮ型層４に連続的
にオーミック接触し、第２の主電極７はＰ型層３からＮ
型Ｎ５に連続的にオーミック接触している。第１の主電
極６は光トリがする窓間ち受光部８の領域では除かれて
いる。またサイリスタＴ１のＮ型層４は一部Ｐ型層２が
露出した短絡エミッタ構造とｋっている。９は・卆シベ
ーション用のがラス膜である。
び第２図に示す。第１図は平面図、第２図はそのＡ −
Ａ’断面図である。このサイリスタは、それぞれ４層か
ら々る２つのサイリスタＴ、お上び１２部分から構成さ
れている。即ち、Ｎ型層１の両面にそれぞれＰ型層２，
３を設け、一方のＰ型層２表面にＮ型層４を設けてす・
ｆリスタＴＩを構成し、他方のＰ型層３表面にＮ型層５
を設け”Ｃサイリスタ領域を構成している。Ｔ１におけ
るＮ型層４とＴ２におけるＮ型層５とは積層方向に投影
したときに好ましくは重なり合わないように形成されて
いる。第１の主電極６はＰ型層２からＮ型層４に連続的
にオーミック接触し、第２の主電極７はＰ型層３からＮ
型Ｎ５に連続的にオーミック接触している。第１の主電
極６は光トリがする窓間ち受光部８の領域では除かれて
いる。またサイリスタＴ１のＮ型層４は一部Ｐ型層２が
露出した短絡エミッタ構造とｋっている。９は・卆シベ
ーション用のがラス膜である。
上記の構造において光点弧にン自効なキャリアの発生領
域は、逆バイアスされた中央接合Ｊ３及びＪ４の近傍で
ある。たとえばサイリスタＴ１の光点弧感度を向上する
にｌｄ：、Ｊ３接合の近傍で発生した光電流（Ｉ、ｈ）
をサイリスタＴ凰のＰベース領域を通って主電極６に治
９’ｈに集める必要がある。しかしながら上記の構造の
場合、サイリスタＴＩ とサイリスクＴ２ｉ；一方の
主表面でオーミック接続しているため、？１とんどの光
電流はサイリスタＴ２のＰエミツタ層を厚み方向に流れ
て主電極６へ流れ、サイリスクＴ１を点弧させるために
必要な光電流（Ｉｐｈ）としてはあまシ寄与しない。こ
の事はノぐイアスを逆にしてサイリスタＴ２を光点弧さ
せる場合にもいえることである。さらに半導体基体の一
方の主表面から光を照射する場合、２個の４層領域の点
弧に有効なキャリアの発生領域となる逆バイアスされた
中央接合と光源との距離は、中央Ｎ型層１の厚さだけ異
なる。そのため−リーイリスタＴ２が形成する４層領域
の点弧に必要外光がＮ型層１内で吸収されて減衰するた
め、サイリスクＴ１及びＴ２のスイッチング特性が不ぞ
ろいとなり、光源の強さはサイリスタＴ２の光点弧感度
で決定される。そのためいきおいＬＥＤ等の光源の駆動
電流が大きくなり、−５’ｅ源の寿命を著しく低下させ
る問題があった。
域は、逆バイアスされた中央接合Ｊ３及びＪ４の近傍で
ある。たとえばサイリスタＴ１の光点弧感度を向上する
にｌｄ：、Ｊ３接合の近傍で発生した光電流（Ｉ、ｈ）
をサイリスタＴ凰のＰベース領域を通って主電極６に治
９’ｈに集める必要がある。しかしながら上記の構造の
場合、サイリスタＴＩ とサイリスクＴ２ｉ；一方の
主表面でオーミック接続しているため、？１とんどの光
電流はサイリスタＴ２のＰエミツタ層を厚み方向に流れ
て主電極６へ流れ、サイリスクＴ１を点弧させるために
必要な光電流（Ｉｐｈ）としてはあまシ寄与しない。こ
の事はノぐイアスを逆にしてサイリスタＴ２を光点弧さ
せる場合にもいえることである。さらに半導体基体の一
方の主表面から光を照射する場合、２個の４層領域の点
弧に有効なキャリアの発生領域となる逆バイアスされた
中央接合と光源との距離は、中央Ｎ型層１の厚さだけ異
なる。そのため−リーイリスタＴ２が形成する４層領域
の点弧に必要外光がＮ型層１内で吸収されて減衰するた
め、サイリスクＴ１及びＴ２のスイッチング特性が不ぞ
ろいとなり、光源の強さはサイリスタＴ２の光点弧感度
で決定される。そのためいきおいＬＥＤ等の光源の駆動
電流が大きくなり、−５’ｅ源の寿命を著しく低下させ
る問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、２個のサイリスタ領域を点弧させる光膚
弧感度を均等化し、かつ光点弧感度の優れた光点弧形双
方向性サイリスタを枡供するととにある・ 〔発明の概要〕 半導体基体の一方の主表面から光を照射する光点弧形双
方向性サイリスタにおいて、その受光部領域（叶、第１
のサイリスク側ではＰ型層とし、第２のサイリスク側で
はＮ型層として配置構成する。そして、光トリが信号に
よ多発生した光電流が各サイリスクについてそれそわ所
望の一方向にのみ有効成分として流れるように、受光部
周辺の基板の表裏面に互いに直交する溝を設けると共に
、各→ＬイリスタのＮ型エミツタ層の一部を受光部周辺
で基板外周の・平シペーンヨン膜に接触させるようにす
る。
するところは、２個のサイリスタ領域を点弧させる光膚
弧感度を均等化し、かつ光点弧感度の優れた光点弧形双
方向性サイリスタを枡供するととにある・ 〔発明の概要〕 半導体基体の一方の主表面から光を照射する光点弧形双
方向性サイリスタにおいて、その受光部領域（叶、第１
のサイリスク側ではＰ型層とし、第２のサイリスク側で
はＮ型層として配置構成する。そして、光トリが信号に
よ多発生した光電流が各サイリスクについてそれそわ所
望の一方向にのみ有効成分として流れるように、受光部
周辺の基板の表裏面に互いに直交する溝を設けると共に
、各→ＬイリスタのＮ型エミツタ層の一部を受光部周辺
で基板外周の・平シペーンヨン膜に接触させるようにす
る。
本グ１−明によれば、光トリガによ多発生したキャリア
を点弧に有効な光電流として流すことができ、高い光点
弧感度を得ることができる。まだ光点弧感度が高いだめ
、２個のサイリスタ領域のスイッチング特性が均等化さ
れ、更に光源としても小容量のＬＥＤを用いることがで
きるといった効果が得られる。
を点弧に有効な光電流として流すことができ、高い光点
弧感度を得ることができる。まだ光点弧感度が高いだめ
、２個のサイリスタ領域のスイッチング特性が均等化さ
れ、更に光源としても小容量のＬＥＤを用いることがで
きるといった効果が得られる。
以下図面を参照して本発明の光点弧形双方向性す・イリ
スタの一実施例を説明する。第３図は一方の主表面側の
模式的平面図であり、第４図は他方の主表面側を上記一
方の主表面側から透視１−たときの模式的平面図である
。また第４図（ａ） ？ （ｂ）はそれぞれ第３図（、
）のＡ−Ａ’１Ｔ３−Ｂ’断面図である。このサイリス
タは次のようにして製作される。即ちＮ型ペース層とな
る厚み２００μｍのＮ型基板１１の両面よりＰ型不純物
として、たとえばボロンを深さ３０／ｇｎで拡散し１Ｐ
Ｗペ一ス層１２および１３を形成する。次に酸化膜を形
成し、一般に知られているＰＥＰ技瞑よって一部の酸化
膜を除くエツチングを行い、この酸化膜をマスクとして
、たとえば燐等を不純物とした選択拡散（深さ１５μ）
を行なって第１のサイリスタＴｌｌ及び第２のサイリス
クＴ１２のＮ型エミツタ層１４および１５を形成する。
スタの一実施例を説明する。第３図は一方の主表面側の
模式的平面図であり、第４図は他方の主表面側を上記一
方の主表面側から透視１−たときの模式的平面図である
。また第４図（ａ） ？ （ｂ）はそれぞれ第３図（、
）のＡ−Ａ’１Ｔ３−Ｂ’断面図である。このサイリス
タは次のようにして製作される。即ちＮ型ペース層とな
る厚み２００μｍのＮ型基板１１の両面よりＰ型不純物
として、たとえばボロンを深さ３０／ｇｎで拡散し１Ｐ
Ｗペ一ス層１２および１３を形成する。次に酸化膜を形
成し、一般に知られているＰＥＰ技瞑よって一部の酸化
膜を除くエツチングを行い、この酸化膜をマスクとして
、たとえば燐等を不純物とした選択拡散（深さ１５μ）
を行なって第１のサイリスタＴｌｌ及び第２のサイリス
クＴ１２のＮ型エミツタ層１４および１５を形成する。
これらＮエミ、り領域はＰペースが一部露出している短
絡エミッタ構造になっている。ここでＮ型エミツタ層１
４卦よびＩ５は第３図に斜線を施して示しだように、パ
ターン上ではウェハ周辺に向って突出部１６および１７
を設けている。そして破線で示したようにサイリスタの
周辺と表裏の溝部１８および１９についてＮ型層に達す
るまで両面からメサエッチングを行ない、その側面妊露
出した接合Ｊ３及びＪ４の表面をガラス膜２１および２
２によってパッシベーションを施こす。これによりＮ型
エミツタ層１４および１５はそれぞれ突出部１６および
１７で外周のパシベーション膜に接触することになる。
絡エミッタ構造になっている。ここでＮ型エミツタ層１
４卦よびＩ５は第３図に斜線を施して示しだように、パ
ターン上ではウェハ周辺に向って突出部１６および１７
を設けている。そして破線で示したようにサイリスタの
周辺と表裏の溝部１８および１９についてＮ型層に達す
るまで両面からメサエッチングを行ない、その側面妊露
出した接合Ｊ３及びＪ４の表面をガラス膜２１および２
２によってパッシベーションを施こす。これによりＮ型
エミツタ層１４および１５はそれぞれ突出部１６および
１７で外周のパシベーション膜に接触することになる。
ｅ興の溝部１８および１９は互いに直交して受光部２０
を囲むようになっている。最後に主電極２３および２４
が、それぞれの面で受光部２０を除く領域に形成される
。
を囲むようになっている。最後に主電極２３および２４
が、それぞれの面で受光部２０を除く領域に形成される
。
このように構成されたサイリスタにおいて、たとえば第
１のサイリスタＴｌｌ領域でＪ３＊合が逆・ぐイアヌ状
態の時、受光部２０に光トリガ信号を照射すると、逆バ
イアスされたＪ３接合近傍に光電流が発生する。この光
電流はＰ型ペース層１２を横方向に流れ、サイリスクＴ
ｌｌに設けたショーテッドエミ、り部分を経由して一方
の主電極２３へ流れる。この時、周辺の溝１８およびエ
ミッタ領域の突出部１６の動きにより発生した光電流は
有効に一方向にのみ流れてＰ型ペース層１２に生じる横
力同市、圧降下によりサイリスタＴ１１のＮ型エミツタ
層１４は順方向にバイアスされる。順バイアス電圧Ｖ、
がＪｔ接合のビルトインポ六ンシャルの値に近ずくとＮ
型エミツタ層１４からＰ型ペース層１２への電子の注入
が急増し、サイリスタＴ１１は点弧する。
１のサイリスタＴｌｌ領域でＪ３＊合が逆・ぐイアヌ状
態の時、受光部２０に光トリガ信号を照射すると、逆バ
イアスされたＪ３接合近傍に光電流が発生する。この光
電流はＰ型ペース層１２を横方向に流れ、サイリスクＴ
ｌｌに設けたショーテッドエミ、り部分を経由して一方
の主電極２３へ流れる。この時、周辺の溝１８およびエ
ミッタ領域の突出部１６の動きにより発生した光電流は
有効に一方向にのみ流れてＰ型ペース層１２に生じる横
力同市、圧降下によりサイリスタＴ１１のＮ型エミツタ
層１４は順方向にバイアスされる。順バイアス電圧Ｖ、
がＪｔ接合のビルトインポ六ンシャルの値に近ずくとＮ
型エミツタ層１４からＰ型ペース層１２への電子の注入
が急増し、サイリスタＴ１１は点弧する。
２α２のサイリスクＴ＋２領域についても、同様に溝１
９とエミ、り領域の突出部１７の働きで高い光点弧感度
をもって点弧が方される。
９とエミ、り領域の突出部１７の働きで高い光点弧感度
をもって点弧が方される。
したがって本発明の実施例忙よれば２つのサイリスタＴ
ｌｌ及びＴ１３における転流時の誤点弧しない最大の電
圧上昇率ｄｖ／ｄｔをほぼ一定にして最少トリが都・４
ワーを均等化し、かつ従来構造における最少トリガノ々
ワーをそれぞれのモードにおいて１／２以下に減少する
小ができる。具体例を撤げれば耐圧６００Ｖ、通電容量
１６Ａのサイリスタとして駆動電流数１０ｍＡの小容憚
ＬＥＤの微弱ガ光でトリがができる。
ｌｌ及びＴ１３における転流時の誤点弧しない最大の電
圧上昇率ｄｖ／ｄｔをほぼ一定にして最少トリが都・４
ワーを均等化し、かつ従来構造における最少トリガノ々
ワーをそれぞれのモードにおいて１／２以下に減少する
小ができる。具体例を撤げれば耐圧６００Ｖ、通電容量
１６Ａのサイリスタとして駆動電流数１０ｍＡの小容憚
ＬＥＤの微弱ガ光でトリがができる。
本発明の実施例においては、受光部をウエノ・の端に寄
せた場合について述べたが中央部に設けても同じ効果が
得られる。又、受光面に光反射防止膜を形成するととに
よりより感度を向上させることができる。
せた場合について述べたが中央部に設けても同じ効果が
得られる。又、受光面に光反射防止膜を形成するととに
よりより感度を向上させることができる。
第１図は従来の光点弧形双方向性サイリスタの模式的平
面図、第２図は第１図のＡ −Ａ ’部分の断面図、第
３図（ａ）は本発明の一実施例の−Ｂ −Ｂ’断面図で
ある。 １１・・・Ｎ型基板（ペース層）、ｌ 、？ 、 １．
９・・・ＰＩ３・・・突出部、１８．１９・・・溝部、
２０・・・受光部、２１．２２・・・ガラス膜、２３．
２４・・・主電極。
面図、第２図は第１図のＡ −Ａ ’部分の断面図、第
３図（ａ）は本発明の一実施例の−Ｂ −Ｂ’断面図で
ある。 １１・・・Ｎ型基板（ペース層）、ｌ 、？ 、 １．
９・・・ＰＩ３・・・突出部、１８．１９・・・溝部、
２０・・・受光部、２１．２２・・・ガラス膜、２３．
２４・・・主電極。
Claims (3)
- （１）一つの半導体基体に、一方の主表面から他方の主
表面に向って導電型の異々る半導体層がＮＰＮＰの順に
連続して形成された第１のサイリスタ領域とＰＮＰＮの
順に連続して形成された第２のサイリスタ領域とが隣接
して一体に形成され、前記２つのサイリスタ領域が外部
からの光信号によってトリガされる双方向性サイリスタ
において、受光部のｐｎ接合で発生した光電流を一方向
に導くために、受光部周辺の基板の表裏面に互いに直交
する溝を設けると共に、前記第１及び第２ザイリスタの
各Ｎ型エミ、り層の一部を受光部周辺で基板外周のパシ
ペーシロン膜に接触させるように構成したことを特徴と
する光点弧形双方向性サイリスタ。 - （２） 前記溝が各サイリスタ領域の高抵抗ペース層
に達する深さに形成されたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光点弧形双方向性サイリスタ。 - （３） 前記溝がガラス膜によって被服されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光点弧形双
方向性サイリスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57150927A JPS5940577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 光点弧形双方向性サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57150927A JPS5940577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 光点弧形双方向性サイリスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940577A true JPS5940577A (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=15507446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57150927A Pending JPS5940577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 光点弧形双方向性サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940577A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02125666A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Sharp Corp | ホトトライアック |
| US5018499A (en) * | 1989-04-15 | 1991-05-28 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. | Fuel delivery rail assembly |
| US5022372A (en) * | 1988-03-15 | 1991-06-11 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. | Fuel delivery rail assembly |
| JP2006218519A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Denso Corp | 溶接構造およびコモンレール |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57150927A patent/JPS5940577A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5022372A (en) * | 1988-03-15 | 1991-06-11 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. | Fuel delivery rail assembly |
| JPH02125666A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Sharp Corp | ホトトライアック |
| US5018499A (en) * | 1989-04-15 | 1991-05-28 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. | Fuel delivery rail assembly |
| JP2006218519A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Denso Corp | 溶接構造およびコモンレール |
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