JPS61219172A - 半導体構成素子 - Google Patents

半導体構成素子

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JPS61219172A
JPS61219172A JP61059082A JP5908286A JPS61219172A JP S61219172 A JPS61219172 A JP S61219172A JP 61059082 A JP61059082 A JP 61059082A JP 5908286 A JP5908286 A JP 5908286A JP S61219172 A JPS61219172 A JP S61219172A
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zone
semiconductor component
charged body
thyristor
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アンドレ　ジヤクリン
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
BBC Brown Boveri France SA
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    • 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
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    • H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • H01L29/0834—Anode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices, e.g. supplementary regions surrounding anode regions

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲第（１）項記載の概念に従っ
た半導体構成素子に関するものである。
本発明の概念はＣＨ−ＰＳ５９４９８９に記載の技術に
関連したものである。
〔従来の技術〕
ＣＨ−ＰＳ５９４９８９中には、逆導通サイリスタに関
する記載がなされており、同サイリスタは、１個のサイ
リスタと１個の逆並列接続ダイオードをシリコン板上で
接合している。これらの画構成要素の相互的に及ぼす影
響は、別の構成要素である特殊な保護環によって回避さ
れている。
この種の逆導通サイリスタは、直流整流器、変圧整流器
、連続稼動される電力供給装置、静電フィルタ等々に用
いられる。スイスのＢｒｏｗｎ　Ｂｏｖｅｒｉ社の社内
報缶詰１（１９７９）、第５頁乃至１０頁を参照のこと
、逆導通サイリスタを用いて、例えば索引に用いられる
モーターのような誘導負荷が装着される場合は常に、サ
イリスタの順方向に対する逆方向の電流回路を考慮すべ
きである。この場合の欠点は、従来のサイリスタの場合
、強制転換回路を用いて切換えるために転換回路を必要
とすることにある。
しゃ断できる、つまりＧＴＯ（ゲートターンオフ）サイ
リスタを、従来のサイリスタの代わりに使用できると言
うことは日立社の全３１巻からなる論評集（１９８２年
）、第１巻、２３乃至２７頁から周知のことである。
ＧＴＯサイリスタは、非常に広範囲なしゃ断電１（２Ｏ
Ａ・・・＞２０００Ａ）と電圧（６００Ｖ、・、＞４５
００Ｖ）を維持できる。ＩＩＥＥＥの電子装置に関する
会報全ＥＤ−３１巻の第１２巻、１９８４年１２月、１
６８１頁乃至１６８６頁を参照のこと。
ＧＴＯのサイリスタが独立したダイオードに対し逆並列
接続される場合には、下記の問題が生ずる。
外部回路の漏れインダクタンスは、過電圧を招き、これ
はＧＴＯサイリスタにとって不利な結果をもたらす可能
性がある。ダイオードの特性は、Ｇ　Ｔ　Ｏサイリスタ
に適合する必要があるが、それが保証される場合は非常
に少い、又、価格が比較的高い。
（発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、特許請求の範囲第（１）項乃至第（６）項に
記載の如く、ＧＴＯサイリスタを逆並列接続ダイオード
と構成要素を用いて接合し、更にＧＴＯサイリスタの監
視電流を可能な限り良好にダイオードによって滅接合す
ることにある。
〔発明の効果〕
本発明の利点は、利用者のための価格が安くなることに
ある。接合素子の価格は、従来のサイリスタ及びダイオ
ードの価格よりも安い、ＧＴＯす・イリスタとダイオー
ドの減接合により、陰極短絡を回避できる。同時に、ダ
イオードのＮ、厚相を通って少数の遊離荷電体のみがＧ
ＴＯサイリスタ領域へ到達するので、構成要素の破壊を
招きうる失°弧から回避できる。
〔実施例〕
次に図面の説明をするに、図面中では、同じ部品には同
じ関連符号が付されている。第１図に示されている縮尺
通りではないが円形の半導体は、中心にゲートターンオ
フ（ＧＴＯ）制御電極７と、周囲に電気絶縁性の不活性
受動層６を有している。
受動物質としては、ポリイミドが用いられる。この受Ｉ
ＪＪＪ！６に基づいて、２つの同心のゾーンに島状の多
数の縦長なＧＴＯ陰掻８及び８′が突き出ている。ＧＴ
Ｏ陰極８及び８′の長さｌは、２腸電乃至８龍の間であ
り、その１】は、２００μｍ乃至４００μｍの間であれ
ば好都合であり、１００μｍ乃至５００μｍの間である
０円の周囲方向で隣接しているＧＴＯ陰極８又は８′間
の平均間隔ｔは、０．３龍乃至０．５關の間である。Ｇ
ＴＯ陰極８と８′との間の放射線上の間隔ｒは、３００
μｍ乃至５００μｍであれば好都合であり、１００μｍ
乃至１１嘗の間である。第２図を参照のこと。
円形半４体の外周に沿っては、ダイオードの陽極９があ
る。陽極９とＧＴＯサイリスタ領域の間には、典型的な
荷電化拡散距離の少くとも２倍の巾Ｓの保護ゾーンＳが
ある。この巾Ｓは、ダイオードＤの伝導相を通って少数
の遊離荷電体のみがＧＴＯサイリスタ領域へ到達できる
ような大きさでなければならない、ＧＴＯ陰極８′の保
ｉ、ｉｓとの放射線上の間隔は、１００μｍ乃至３００
μｍの間であれば好都合であり、１０μｍ乃至１婁嘗の
範囲にある。
必要に応じた最大しゃ断アンペア数に応じて円形半導体
の直径は、１０−ｍ乃至１００＋ｎの範囲にあり、厚さ
は、必要とされるしゃ断電圧に応じて２００μｍ乃至１
．　ｓ　ｔｍの範囲にある。
第１図の円形半導体の中心から右の縁までの線Ａに沿っ
た第２図に見られる横断面図中には、左側部分にＧＴＯ
と称する２個のしゃ断可能なサイリスタ領域、略してＧ
　Ｔ　ＯＳＲ域が図示されており、Ｇ　Ｔ　Ｏ９Ｍ域は
、保護層Ｓを介して右側部分のダイオード領域りと接合
している。
Ｇ　Ｔ　Ｏ’ｐＨ域は、各々のサイリスタ４に対し交互
にｎ型１電導体とｐ型！導体の重ねられた荷電体層を有
している。つまり、各々のサイリスタに対しては、１０
１１０１９ＣＩ乃至１０”ｃ＋＋＋−’の範囲で、表面
に沿ってドナー凝縮体を有するＧＴＯ陰極層として、不
純物が多量に添加されている独立したｎ電導型エミッタ
層或いはｎ°エミフタ層１又は１′を有しており、両方
のサイリスタに対しては、１０１７Ｇｉ１１−　’乃至
Ｉ　Ｑ”（ｍ−’の範囲で、表面に沿ってアクセプタ凝
縮体を有し、中程度に不純物が添加されている両サイリ
スタに共通なｐ電導型ｐベース層２と、ＩＱ”ａｍ−”
乃至１０＋ｓＣ，−ｉの範囲で、ドナー凝縮体を有し不
純物が少量添加されている両サイリスタに共通なｎ電導
型ｎ−ベースｒｒＪ３と、ＩＱ”ｃｍ−’乃至１０　”
ｃｍ−’（７）範囲Ｔ！、表面ニ沿−）てアクセプタ凝
縮体を有するＧＴＯＩＩ極層として両サイリスタ共通の
不純物が多量に添加されているｎ電導型ｐ°エミフタＮ
４とを有している。
ｎ４工ミフタ層１及び１′と、ｐベース層２の間の第１
のｐｎ接合箇所には１６が符されており、ｐベース層２
とｎ−ベース１３の間の第２のｐｎ接合箇所には１７が
、更にｎ−ベース層３とｐ。
エミツタ層４の間の第３のｐｎ接合箇所には１８が符さ
れている。第２のｐｎ接合箇所１７の両側にある空間を
荷ゾーンには５が符されている。ｎ゛エミツタＮ１び１
′と比較してより深くにある制御電極には、７が符され
ており、同電極を、間隔を保ってＧＴＯ陰極電極８及び
８′が囲んでいる。制御電極層により覆われており且つ
接合されている制御電極頭域の面１９は、第１のｐｎ接
合箇所１６よりも低くなっている。
ｐベース［２及びｎ−型ベースＮ３は、サイリスタ領域
ＧＴＯから、保護ゾーンＳを通ってダイオード領域りに
まで及んでいる。ｐベース層２は、そこでダイオードＤ
の陽極を成しており、この陽極は、電極Ｎ９を支えてお
り、同電極層は、ＧＴＯ陰極電極８及び８′と同じ高さ
になっている。ｎ−ベースＮ３は、ダイオード領域り中
において、不純物が多量に添加されているｎ電導型ｎ°
ダイオード層と接合しており、同ダイオード層は、ダイ
オード陰極を形成している。ＧＴＯのｐ′″エミンタ層
４も、保護ゾーンｓ　９．ｌ域内のｎ−ベース層３も、
更にｎ゛ダイオード層１１もその外面の水平面位置は同
じであり、半導体構成素子の主電極を成しているすべて
に共通の金属１０によって電気的に接触している。
すべての電極又は電極層は、アルミニウムから作られて
いる。勿論、電気的な接触のためには、金、プラチナ等
々のような他の金属も適している。
ＧＴＯ制御電極層１７と、ＧＴＯ陰極Ｔ：Ｌ極８及び８
′と、ダイオードの陽極電極９の間には、受動ｒｒＩ８
’が設けられている。この受動ＦＪ６は、ＧＴＯ陰極電
極８及び８′は除いて、制御電極層７の中心に至るまで
の定められている領域の電気的な接続に対し保護してい
る。ＧＴＯ陰極電極が除かれている理由は、さもないと
ＧＴＯ陰極電極に共通で、第２の主Ｔ！、極としての役
目を有するモリブデン層１３、〔第２図参照〕との電気
的接触が保証され得なくなるからである。受動Ｊｆｆ１
６は、安全性を考慮して、ＧＴＯ陰極電極８及び８′並
びに電極９に対しわずかな間隔を保っている。保護ゾー
ン領域中の而２０の受動層は、原則的には必要とされな
い、保護ゾーンＳの凹所のＧＴＯ陰極Ｆｓｌ及び１′の
面に対する最大深度ａは、１０４ｍ乃至１００μｍの範
囲にある。保護ゾーン領域Ｓの面２０は、隣接している
制御電極領域の面１９よりもわずかに低い、空間電荷ヅ
ーン５は、面２０との間隔が１μｍ乃至１０μｍの範囲
であれば好都合であるが、１μｍ乃至３０μｍの範囲で
面との間隔を保っているので、保護ゾーンＳの何れの点
においてもこの面２０に達することはない。
半導体構成素子のシリコン母材に見られる金又はプラチ
ナの探な重金属の原子構造が原因で又は電子ビーム或い
はガンマ線が原因で、ダイオードの荷Ｎ体寿命は、サイ
リスタの寿命より短く設定されているのが望ましい。
ダイオードＤとサイリスタＧＴＯをより良好に滅接合さ
仕るために、第３図に示されている如（、保護ゾーンＳ
中で、わずかな間隔を保ってｐ゛エミフフ店４も隣接し
て設けられていれば好都合であるが、ｎ゛ダイオード層
１１に隣接して１個のｎ°保護環が設けられている。こ
−で重要な事は、ＧＴＯサイリスタの点弧及び消弧プロ
セスの際にダイオード陽極へ向かう制御電極層７からの
好ましくない電流が掻く少量に留まるように、保護ゾー
ンＳの巾Ｓと、腐食により作られた保護ゾーンＳの凹所
の深さａは形成されている必要がある。
ダイオードＤとＧＴＯサイリスタの減接合のための他の
改善は、第３図の横断面中に部分的に図示されている半
導１体構成素子によって達成された。
ここでは、空間を荷ゾーン５は、保護ゾーンＳの一部分
の巾Ｘの縦方向で、保護ゾーンの面２０まで延びており
、この場合、妨害のない空間電荷ゾーン５とＧＴＯ陰極
層１及び１′の面との間隔ｄ、もしくは、ｐ゛ダイオー
ド層１２の面との間隔ｄは、保護ゾーンＳの凹所の最大
深度よりも小さい、ａとｄの差は、１μｍ乃至１０μｍ
の範囲であれば好都合であるが、１μｍ乃至３０μｍの
範囲にある０部分的な巾Ｘは、保護ゾーンＳの巾とぼり
同じ大きさである。
第２図中に見られる比較的深い保護ゾーンｓ領域の凹所
は、半導体構成素子の最後の高温による熱処理に基づい
て、エツチングにより作られるのが望ましい。
第２のｐｎ接合箇所１７は、保護ゾーン領域の最も深い
而２０より十分下にあるので、この面２０より下の電界
強度は、＜２．１０”Ｖ／ｅ１１であれば良好であり、
＜１０’Ｖ／Ｃ１１である。
第４図乃至第７図に従った構造の場合、並びに半導体構
成素子の構造の場合、受動は、保護ゾーンＳ領域に見ら
れる受動ＦＪ６によって行われる必要がある。
ＧＴＯサイリスタの点弧プロセス中は、半導体構成素子
のこの状態により制御電極の寄生電流がしゃ断される。
消弧プロセスの主部の間は、電導性のみぞが設けられて
いる。副次的な効果として半導体構成素子のしゃ断電圧
はわずかなパーセント低減する。ダイオード領域では、
ダイオード陽極としてのｐ″層１２により、ｐ型ベース
層２と電極９の間により良好に荷電体の注入ができる。
第４図に従った半導体構成素子の構造の場合、保護ゾー
ン領域Ｓに見られる第２のｐｎ接合箇所１７は、その最
も深い位置にある面２ｏに接して藁内されている。この
面２０は、１μｍ乃至２０μｍの範囲であれば好都合で
あるが、１μｍ乃至５０μｍの範囲で制御電極領域の面
１９よりも捕捉深度もしくは間隔ｅだけ深くなっている
。
半導体構成素子のこの構造は、シリコン板の上方領域に
硼素、アルミニウム又はガリウムのようなアクセプタを
均等に配置することで達成され、これは後にｐベースＮ
２を形成することになっている０次に、保護ゾーンＳの
部分巾スのためにｐベース層２は、例えばエツチングに
より取除かれて更に焼鈍される。焼鈍しの際、ｐ型ベー
ス層のアクセプタの熱拡散が生じ、それによりｐｎ接合
箇所１７の所望の深さが得られる。保護ゾーンＳの凹所
領域では、アクセプタが除去されて了っているので、第
２のｐｎ接合箇所１７はアーチ型となり、空間電荷ゾー
ン５は保護ゾーンの端で上方へ湾曲している。保護ゾー
ン面もエツチングされれば好都合であるが、ＧＴＯサイ
リスタの制ｉｌｌ　ＳＩ域の面は、引続き行われるエツ
チングにより、少くともｎ゛型エミフタ層１又は１′の
厚さだけ面１９の高さまで下げられる。保護ゾーンＳの
部分巾Ｘは、０．１　ｍｍ乃至１ｍの範囲にある。巾Ｘ
の大゛　きな値に対しては、保護ゾーン領域中に非常に
良好な受動層を必要とする。最大電界強度がＥ、ｚ１０
’Ｖ／国に達するからである。
点弧プロセスの際、制御ｎ電極の寄生電流はしゃ断され
る。消弧プロセスの際には、保護ゾーンＳは、制御ｎ１
！橿の寄生電流をしゃ断するベース電流を有さない水平
方向ｐｎｐトランジスタの様な作用をする。副次的な効
果として、大きな部分巾Ｘの場合には、しゃ断電圧が著
しく低減する結果となる。
ＧＴＯサイリスタの陽ｐｉ領域では、制御電極領域中の
ｐ゛エミツタ層ｎ′陽極短絡ゾーン１５によって中断さ
れており、同ゾーン１５によってサイリスタのしゃ断が
容易になる。
この陽極短絡は、第３図に図示されている保護環１５の
代わりをする。
第５図に従った半導体構造素子の構造と第４図の半導体
構造素子の構造との違いは、制御電極領域中の面１９と
、保護ゾーンＳ中の面２０が同じ高さ上にあること、保
護ゾーン頭域中の第２　ｐｎ接合箇所１７及び空間［両
層５が著しく変形していることである。これは、保護ゾ
ーン領域Ｓで保護されながらアクセプタがｐ型ベースＪ
！！２中へ移動することと、最初のエツチングプロセス
が行われないことによるものである。
第６図に従った半導体構造素子の構造の場合、ｎ−ベー
スＪｌｆｉ３より下に、ｌ　Ｑ１０．−３乃至１０１ｈ
備″３の範囲でドナａ縮体を有する不純物が少量添加さ
れたｎ、ベースＪｉ！２３を有している。保護ゾーン領
域Ｓでは、その都度同じ巾すで第１及び第２保護ゾーン
の接触点２１及び２２に接している第２ρｉ接合箇所１
７及び空間電荷ゾーン５が、保護ゾーン領域の一番深い
面２０へ案内されている。この巾すは、横の拡散によっ
て左右され、１００μｍまでの範囲であれば好都合であ
るが、３００μｍまでの範囲にある。空間電荷ゾーン１
５の接触領域においてのみ面２０は制御ｎ電極領域の面
１９よりも低くなっているので、保護ゾーンの接触点２
１及び２２の間ではｐ型ベース層２の一部分が保護ゾー
ンＳの面にまで達している。
この構造は、第４図との関連において記載されている方
法により得られるが、この場合、最初の切削（例えば腐
食による）は、保護ゾーンの両方の接触点２１及び２２
だけに限定されている。
ダイオード構体の構造は、第３図のそれに相応する。半
導体構成素子の中心領域中にあるｎ°型陽極短絡ゾーン
１５′は、第６図に従った同ゾーンよりも巾が広くなっ
ており、制？ｎＷ極７の中心部分の直径全体にまで及ん
でいる。
第７図に従った半導体構成素子の構造と第６図の同構造
との違いは、制御電極領域の面１９が、保護ゾーンＳ中
の面２０と同じ高さにあることである。これは、第５図
に従った構造と同様に、アクセプタがｐベース層２中へ
保護されながら移動することと、最初のエツチングプロ
セスが行われないことによるものである。
保護ゾーンの２箇所の接触箇所２１及び２２ばかりでな
く、多数の接触箇所を設けることも可能であるが、その
効果は、日本応用物理学会誌第４３Ｓ、１９７４年、３
９５頁乃至４００頁に公表されている保護環構造の及ぼ
す効果に類似している。
点弧の際、制御電極の寄生電流は、しゃ断される。消弧
の際の保護環は、制御電極の寄生電流をしゃ断するベー
ス電流を持たない多数の水平な直列接続ｐｎｐ）ランジ
スタに相応する。これの利点は、保護ゾーン巾ＳがＳ≦
１１１に維持できるので、電界に対し半導体面のわずか
しか失われないからである。保１！ゾーン領域における
電界強度はＥ６七１０’ｖ／ｃｍのま＼である。つまり
、受動Ｎ６にか＼る負担が少ない。
しゃ断電圧は、約１０％しか低減できない、しかしそれ
により、統合された保護機能とひいてはより強い強じん
さで、面下における目的の電圧破壊が達成できるので、
これは望む所である。
ダイオード領域りの代わりに、同じ半導体装置素子上に
多数のダイオードを配置できると言うことは自明のこと
である。第１図に図示されているＧＴＯサイリスタを有
する２つの円形ゾーンの代わりに、ＧＴＯサイリスタを
有する３つ又はそれ以上の個数の円形ゾーンを設けるこ
とも可能である。半導体の本体は四角又は他の形を呈し
ていることが可能である。保護ゾーンＳは付加的に凹所
又はくぼみを有することが可能である０重要なことは、
サイリスタとダイオード領域が良好にお互いに接合され
ており、その結果、掻く少量の荷電体しかその都度他の
領域へ移動しないと言うことである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、上から見た円板状で、回転方向に対象的な半
導体構成素子を示す図。 第２図は、第１図に従った半導体構成素子の線（Ａ）に
沿って切断した横断面図。 第３図、第４図および第６図は、特殊な構造の半導体構
成素子の一部を示す横断面図。 第５図及び第７図は、ダイオードとＧＴＯサイリスタの
間にある第４又は６図に従った保護ゾーンの特殊な構造
を示す図。 １．１′　・・・ｎ６工ミソタ層１ ２・・・ｐベース層、 ３・・・ｎ−ベース層、 ４・・・ｐ゛エミフフ層 ５・・・空間電荷ゾーン、 ６・・・受動層 ７・・・ゲートターンオフ（ＧＴＯ）制御電極層、 ８・・・Ｇ　’Ｔ’　０陰極、 ９・・・ダイオードの陽極、 １１　・・・　・れ°　ダイオード層、１２・　・　・
ｐ゛　ダイオード層、 １３・・・モリブデン層、 １５・・・ｎ″陽極短絡ゾーン、 １７・・・第２のｐｎ接合箇所、 １８・・・第３のｐｎ接合箇所。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ａ）少くとも１つのサイリスタ構体を有しており
    、ｂ）上記サイリスタ構体は、第１電導タイプ（ｎまた
    はｐ）と第２電導タイプ（ｐまたはｎ）を交互に重ねた
    少くとも４つの荷電体層を有しており、ｃ）上記荷電体
    層の内の第１荷電体層の外側層は陰極（１、１′）を形
    成しており、ｄ）第２荷電体層の外側層は陽極（４、４
    ′）を形成しており、ｅ）第１荷電体層の内側層（２）
    の一方側に接して制御電極（７）を有しており、上記第
    １荷電層の内側層の一方側は、第１荷電体層側に沿って
    上記第１荷電体層の外側層に隣接しており、ｆ）第２荷
    電体層の内側層（３）を有しており、上記第２荷電体層
    の内側層は、第１荷電体層の内側層の第２荷電体層側に
    隣接しており、ｇ）少くとも１つのダイオード構体（Ｄ
    ）を有しており、ｈ）上記ダイオード構体は、保護ゾー
    ン（Ｓ）により上記の少くとも１つのサイリスタ構体と
    間隔を保っており、上記第１荷電体層の内側層（２）か
    ら上記第２荷電体層の内側層（３）への第２ｐｎ接合箇
    所（１７）の両側に空間電荷ゾーン（５）を有しており
    、上記空間電荷ゾーンは、上記サイリスタ構体領域から
    上記ダイオード構体領域にまで及んでいる半導体構成素
    子にして、ｊ）上記サイリスタ構体は、しゃ断可能なサ
    イリスタ（ＧＴＯ）構造を有しており、ｋ）上記空間電
    荷ゾーン（５）は、上記保護ゾーン領域（Ｓ）中で、上
    記第２ｐｎ接合箇所（１７）に沿って上記保護ゾーンの
    第１面（２０）へ案内されており、ｌ）上記保護ゾーン
    の第１面は、受動層（６）によって覆われていることを
    特徴とする半導体構成素子。
  2. （２）上記第２ｐｎ接合箇所（１７）は、少くとも保護
    ゾーンの接触箇所（２１）及び（２２）で、上記保護ゾ
    ーン（Ｓ）の第１面（２０）へ案内されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半導体構成素
    子。
  3. （３）ａ）上記第２ｐｎ接合箇所（１７）は、保護ゾー
    ンの２箇所の接触箇所（２１）及び（２２）で、上記保
    護ゾーン（Ｓ）の第１面（２０）へ案内されており、ｂ
    ）上記保護ゾーンの接触箇所（２１）及び（２２）の上
    記巾（ｂ）は、３００μｍまでの範囲にあり、ｃ）特に
    上記巾（ｂ）は１００μｍまでの範囲にあることを特徴
    とする特許請求の範囲第（２）項記載の半導体構成素子
    。
  4. （４）上記保護ゾーンの両方の接触箇所（２１）及び（
    ２２）の間では、上記保護ゾーン（Ｓ）の第１面（２０
    ）の部分巾に沿って上記空間電荷ゾーン（５）は上記第
    １面（２０）と間隔を保っていることを特徴とする特許
    請求の範囲第（３）項記載の半導体構成素子。
  5. （５）ａ）上記電界強度（Ｅ＿０）が少くとも上記保護
    ゾーンの部内巾（ｘ）上で、＜１０＾５ｖ／ｃｍである
    ように、ｂ）特に上記電界強度が＜２．１０＾４ｖ／ｃ
    ｍであるように、上記第２ｐｎ接合箇所（１７）は、上
    記保護ゾーン（Ｓ）の第１面（２０）より下にあり、こ
    の場合上記部分巾は、上記保護ゾーン全体の巾（ｓ）と
    ほゞ同じであることを特徴とする特許請求の範囲第（１
    ）項記載の半導体構成素子。
  6. （６）ｊ）上記サイリスタ構体はしゃ断可能なサイリス
    タ（ＧＴＯ）構造を有しており、ｋ）上記保護ゾーン領
    域（Ｓ）に見られる上記半導体構成素子の第１面（２０
    ）は、上記第２ｐｎ接合箇所（１７）に沿った上記空間
    電荷ゾーン（５）から１μｍ乃至３０μｍの範囲で間隔
    （ｃ）を保っていることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項の（ａ）乃至（ｉ）に記載の半導体構成素子。
  7. （７）ａ）上記保護ゾーン（Ｓ）の上記第１面（２０）
    は、上記サイリスタの上記第１荷電体の外側層（１）及
    び（１′）に関して言えば、制御電極領域の上記面（１
    ９）と少くとも同じ深度にあり、上記制御電極領域上に
    上記制御電極（７）が置かれており、ｂ）少くとも１つ
    の制御電極領域は上記保護ゾーン（Ｓ）と横に隣接して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第
    （６）項の何れか１つに記載の半導体構成素子。
  8. （８）上記保護ゾーン領域（Ｓ）の上記第１面の上記く
    ぼみ（ａ）は、１０μｍ乃至１００μｍの範囲にあるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（７）
    項の何れか１つに記載の半導体構成素子。
  9. （９）ａ）制御電極（７）と上記制御電極に隣接した上
    記第１荷電体層（１）及び（１′）との間には少くとも
    １つの受動層（６）があり、ｂ）特に上記受動層はポリ
    イミドを含有していることを特徴とする特許請求の範囲
    第（１）項乃至第（８）項の何れか１つに記載の半導体
    構成素子。
  10. （１０）ａ）上記ダイオード構体領域に見られる上記荷
    電体の寿命は、上記サイリスタ構体領域 （ＧＴＯ）に見られる上記荷電体の寿命よりも短く、ｂ
    ）ＧＴＯ陽極（４）とダイオード陰極（１１）の間にあ
    る上記保護ゾーン（Ｓ）の上記外側領域中には、上記ダ
    イオード陰極（１１）とわずかな間隔を保って、不純物
    が多量に添加されているｐ型電子捕獲ゾーン（１４）が
    あり、ｃ）特に上記保護ゾーン（Ｓ）の上記内側領域に
    は、上記ＧＴＯ陽極（４）に対しわずかな間隔を保って
    、不純物が多量に添加されているｎ型正孔捕獲ゾーン（
    １５）があることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
    項乃至第（９）項の何れか１つに記載の半導体構成素子
    。
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