JPS61125173A - ゲ−トタ−ンオフサイリスタ - Google Patents
ゲ−トタ−ンオフサイリスタInfo
- Publication number
- JPS61125173A JPS61125173A JP24755384A JP24755384A JPS61125173A JP S61125173 A JPS61125173 A JP S61125173A JP 24755384 A JP24755384 A JP 24755384A JP 24755384 A JP24755384 A JP 24755384A JP S61125173 A JPS61125173 A JP S61125173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- turn
- exclusive
- electrode
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/74—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action
- H01L29/744—Gate-turn-off devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42308—Gate electrodes for thyristors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
この発明は表面ゲート構造のゲートターンオフサイリス
タに関する。
タに関する。
従来の技術
パワーエレクトロニクスの分野では転流回路を必要とす
るサイリスタに代わって、自己消弧デバイス、例えばゲ
ートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと称す）は高耐
圧、大電流化が容易であるので、近年その実用化が進展
している。ところでＧＴＯにはゲート構造上、表面ゲー
トＧＴＯと埋め込みゲー）ＧＴＯがある。前者のＧＴＯ
は入り組んだ形状のゲート電極が素子表面に露出されて
いるのに対して、後者のＧＴＯはゲートとして用いる高
濃度拡散層（埋め込みゲート）Ｐ＋がエピタキシャル成
長によりＰペース中に埋め込まれて形成されたものであ
る。
るサイリスタに代わって、自己消弧デバイス、例えばゲ
ートターンオフサイリスタ（以下ＧＴＯと称す）は高耐
圧、大電流化が容易であるので、近年その実用化が進展
している。ところでＧＴＯにはゲート構造上、表面ゲー
トＧＴＯと埋め込みゲー）ＧＴＯがある。前者のＧＴＯ
は入り組んだ形状のゲート電極が素子表面に露出されて
いるのに対して、後者のＧＴＯはゲートとして用いる高
濃度拡散層（埋め込みゲート）Ｐ＋がエピタキシャル成
長によりＰペース中に埋め込まれて形成されたものであ
る。
前者のＧＴＯの表面電極パターンは第３図に示すように
形成されている。すなわち、第３図に示す表面ゲートＧ
ＴＯではカソードエミッタが多数の所謂島に分割形成さ
れ、その周囲はゲート電極Ｇｃにより囲まれた構造にな
っている。なお、図中ＫＣＩ〜Ｋｃａはカソード電極で
ある。
形成されている。すなわち、第３図に示す表面ゲートＧ
ＴＯではカソードエミッタが多数の所謂島に分割形成さ
れ、その周囲はゲート電極Ｇｃにより囲まれた構造にな
っている。なお、図中ＫＣＩ〜Ｋｃａはカソード電極で
ある。
上記のような構造のＧＴＯでターンオフ特性改善を狙っ
てゲート構造を微細化すると上記ＧＴＯでは表面の凹凸
加工技術や信頼性に問題がある。
てゲート構造を微細化すると上記ＧＴＯでは表面の凹凸
加工技術や信頼性に問題がある。
発明が解決しよ５とする問題点
表面ゲートＧＴＯＫ上記のよ５な構造を適用するのは大
電流金ゲートターンオフする都合によるもので、カソー
ドエミッタ接合とゲート電極との対向長が従来のサイリ
スタに比較して著しく長い。
電流金ゲートターンオフする都合によるもので、カソー
ドエミッタ接合とゲート電極との対向長が従来のサイリ
スタに比較して著しく長い。
このため、素子を点弧するのに必要なゲートｉｌＥ流も
大きく、ゲートからカソードエミッタへの無効なオンゲ
ート電流が流れる問題点がある。
大きく、ゲートからカソードエミッタへの無効なオンゲ
ート電流が流れる問題点がある。
問題点を解決するための手段及び作用
この発明は表面ゲートをターンオン専用とターンオフ専
用に分離させ、分離された両ゲートが交互にカンードｔ
ｉｔ−有するｎ＋層を介して形成させ、ターンオン専用
ゲートにのみオンゲート電流を供給させるよ５にしたの
で、ターンオン専用ゲートとカソードエミッタ対向部に
のみ無効のオフゲート電流が流れるだけとなる。
用に分離させ、分離された両ゲートが交互にカンードｔ
ｉｔ−有するｎ＋層を介して形成させ、ターンオン専用
ゲートにのみオンゲート電流を供給させるよ５にしたの
で、ターンオン専用ゲートとカソードエミッタ対向部に
のみ無効のオフゲート電流が流れるだけとなる。
実施例
以下図１Ｉｔ−参照してこの発明の一実施例を説明する
。
。
第１図Ａ、Ｂは表面ゲートＧＴＯのゲートパターンで、
この第１図Ａ、ＢＩＣおいて、Ｐ層表面に帯状の凹凸を
形成し、その凸条部にｎ＋層を形成してカソード電極Ｋ
ｔ−設げる。前記凹条部にはターンオン専用電極ＧＯＮ
とターンオフ専用電極Ｇｏｒｒを交互に帯状に配設し、
それぞれの電極ＧＯＮ、 Ｇｏｒｒの一端は各別に一括
接続する。
この第１図Ａ、ＢＩＣおいて、Ｐ層表面に帯状の凹凸を
形成し、その凸条部にｎ＋層を形成してカソード電極Ｋ
ｔ−設げる。前記凹条部にはターンオン専用電極ＧＯＮ
とターンオフ専用電極Ｇｏｒｒを交互に帯状に配設し、
それぞれの電極ＧＯＮ、 Ｇｏｒｒの一端は各別に一括
接続する。
上記のようにターンオン、ターンオフ専用電極ＧＯＮ、
ＧＯＦＦ ｔ−分割して配設したので、オンゲート電
流が流れるカソードエミッタとゲート電極トの対向部の
長さを半減できる。このため、ゲート点弧電流も減少で
きるよ５になり、ゲートからカソードエミッタへの無効
なオンゲート電流の流れも減少できる。
ＧＯＦＦ ｔ−分割して配設したので、オンゲート電
流が流れるカソードエミッタとゲート電極トの対向部の
長さを半減できる。このため、ゲート点弧電流も減少で
きるよ５になり、ゲートからカソードエミッタへの無効
なオンゲート電流の流れも減少できる。
第２図はこの発明による表面ゲートＧＴＯの駆動装置を
示す構成図で、この第２図にお（・て、アノード電極Ａ
にプラス、カソード電極Ｋにマイナスの電圧が印加され
ているとする。いま、ゲート回路ＧＣのスイッチ５１ｔ
−閉成させると、オンゲート電流がオンゲート電極ＧＯ
Ｎ→カソードエミッタへと流れてＧＴＯはターンオンす
る。次にスイッチ５１ｔ−開放させてスイッチＳ２ ｔ
−閉成させるとオフゲート電流はカソードエミッターオ
フゲート電極ＧＯＮ→スイッチＳ２へと流れる。カソー
ドエミッタ接合回復後は僅かの間ティルミ流がアノード
電極Ａ→オフゲート電極ＧＯＦＦ→スイッチＳ２へと流
れ、ＧＴＯはターンオフされる。
示す構成図で、この第２図にお（・て、アノード電極Ａ
にプラス、カソード電極Ｋにマイナスの電圧が印加され
ているとする。いま、ゲート回路ＧＣのスイッチ５１ｔ
−閉成させると、オンゲート電流がオンゲート電極ＧＯ
Ｎ→カソードエミッタへと流れてＧＴＯはターンオンす
る。次にスイッチ５１ｔ−開放させてスイッチＳ２ ｔ
−閉成させるとオフゲート電流はカソードエミッターオ
フゲート電極ＧＯＮ→スイッチＳ２へと流れる。カソー
ドエミッタ接合回復後は僅かの間ティルミ流がアノード
電極Ａ→オフゲート電極ＧＯＦＦ→スイッチＳ２へと流
れ、ＧＴＯはターンオフされる。
上記各実施例のように表面ゲートを構成したＧＴＯと従
来のＧＴＯとにゲート点弧電流ヲ供給した結果、この発
明による実施例の方がゲート点弧電流が３０〜４０％低
減できることが確認できた。
来のＧＴＯとにゲート点弧電流ヲ供給した結果、この発
明による実施例の方がゲート点弧電流が３０〜４０％低
減できることが確認できた。
発明の効果
以上述べたように、この発明によれば、埋め込みゲート
’にターンオン専用とターンオフ専用ゲート電極に分離
してそれぞれの電極ｋｎ”ｆｔ＆’を介して交互に配設
したので、無効なオンゲート電流が流れるのを大幅に低
減することができるとともにこれに伴ってゲート回路の
小型化も図ることができる。
’にターンオン専用とターンオフ専用ゲート電極に分離
してそれぞれの電極ｋｎ”ｆｔ＆’を介して交互に配設
したので、無効なオンゲート電流が流れるのを大幅に低
減することができるとともにこれに伴ってゲート回路の
小型化も図ることができる。
第１図Ａ、Ｂはこの発明の一実施例を示す電極パターン
の構成説明図及び第１図ＡのＸ−Ｙ線の断面図、第２図
はこの発明の駆動装置を示す構成説明図、第３図は従来
の電極パターンを示す構成説明図である。 ＧＯＮ・・・ターンオン専用ゲート電極、 ＧＯＦＦ・
・・ターンオフ専用ゲート電極、Ｋ・・・カソード電極
。 第１図Ａ 第１図Ｂ
の構成説明図及び第１図ＡのＸ−Ｙ線の断面図、第２図
はこの発明の駆動装置を示す構成説明図、第３図は従来
の電極パターンを示す構成説明図である。 ＧＯＮ・・・ターンオン専用ゲート電極、 ＧＯＦＦ・
・・ターンオフ専用ゲート電極、Ｋ・・・カソード電極
。 第１図Ａ 第１図Ｂ
Claims (1)
- （１）表面ゲートをターンオン専用ゲートとターンオフ
専用ゲートに分離し、かつ分離された両ゲートをカソー
ド電極を有するｎ＾＋層を介して交互に配設したことを
特徴とするゲートターンオフサイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24755384A JPS61125173A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24755384A JPS61125173A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125173A true JPS61125173A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17165203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24755384A Pending JPS61125173A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | ゲ−トタ−ンオフサイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61125173A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123181A (en) * | 1976-04-09 | 1977-10-17 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | Semiconductor controlling rectifying device |
| JPS5312281A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-03 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | Semiconductor control rectifying element |
| JPS5481061A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Semiconductor controller |
| JPS57193059A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-27 | Siemens Ag | Thyristor |
| JPS6053078A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24755384A patent/JPS61125173A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123181A (en) * | 1976-04-09 | 1977-10-17 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | Semiconductor controlling rectifying device |
| JPS5312281A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-03 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | Semiconductor control rectifying element |
| JPS5481061A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Semiconductor controller |
| JPS57193059A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-27 | Siemens Ag | Thyristor |
| JPS6053078A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
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