JPS6139575A - 半導体整流装置 - Google Patents
半導体整流装置Info
- Publication number
- JPS6139575A JPS6139575A JP14140185A JP14140185A JPS6139575A JP S6139575 A JPS6139575 A JP S6139575A JP 14140185 A JP14140185 A JP 14140185A JP 14140185 A JP14140185 A JP 14140185A JP S6139575 A JPS6139575 A JP S6139575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- semiconductor
- electrode
- rectifier
- region
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/83—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group IV materials, e.g. B-doped Si or undoped Ge
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/62—Electrodes ohmically coupled to a semiconductor
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (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）
本発明は、半導体整流装置の改良に関する。更に詳しく
は、高い逆方向耐圧を保ちながら順方向電圧降下を低下
させた半導体整流装置に関する。
は、高い逆方向耐圧を保ちながら順方向電圧降下を低下
させた半導体整流装置に関する。
（従来の技術） ′
半導体整流装置として、従来、第２図を伴なって次に述
べる構成を有するものが提案されている。
べる構成を有するものが提案されている。
すなわち、例えばｊ Ｘ ／ ０” ａｔｏｍΔが以上
のような高い不純物濃度を有し且つ例えば炉型を有する
半導体層ｌと、その半導体層ｌ上に形成でれているとと
もに１例えばＪ” Ｘ ／ ０” ２１０ｍ１０１ｓ以
下のような半導体層／に比し低い不純物濃度を有し且つ
Ｐ″′型を有する半導体層コと、その半導体層コの半導
体層ｌとは反対側に形成されているとと本に例えばＪ’
Ｘ ／ ０ ” ａｔｏｍ／Ｃが、以上のような高い
不純物濃度を有し且つＬ゛＋凰を有する半導体層３とを
有する。
のような高い不純物濃度を有し且つ例えば炉型を有する
半導体層ｌと、その半導体層ｌ上に形成でれているとと
もに１例えばＪ” Ｘ ／ ０” ２１０ｍ１０１ｓ以
下のような半導体層／に比し低い不純物濃度を有し且つ
Ｐ″′型を有する半導体層コと、その半導体層コの半導
体層ｌとは反対側に形成されているとと本に例えばＪ’
Ｘ ／ ０ ” ａｔｏｍ／Ｃが、以上のような高い
不純物濃度を有し且つＬ゛＋凰を有する半導体層３とを
有する。
また、半導体層／の半導体層λ側とは反対側にオーミッ
クに付されている電極≠と、半導体層３の半導体層λ側
とは反対側にオーミックに付されている電極ｊとを有す
る。
クに付されている電極≠と、半導体層３の半導体層λ側
とは反対側にオーミックに付されている電極ｊとを有す
る。
以上が、従来提案されている半導体整流装置の構成であ
る。
る。
このような構成を有する半導体整流装置は、所謂ＰＩＮ
型ダイオード構成を有する半導体整流装置である。
型ダイオード構成を有する半導体整流装置である。
ところで、このような構成を有する半導体整流装置によ
れば、その電極弘゛及び！間に、電極！側を正とする電
圧が与えられた場合、半導体領域ｌ側から半導体層λ側
に電子が注入され、この電子の′は荷を中和するために
、半導体層３側から、半導体層λ側に正孔が供給される
機構で、電極弘及び５間が導通状態となる。
れば、その電極弘゛及び！間に、電極！側を正とする電
圧が与えられた場合、半導体領域ｌ側から半導体層λ側
に電子が注入され、この電子の′は荷を中和するために
、半導体層３側から、半導体層λ側に正孔が供給される
機構で、電極弘及び５間が導通状態となる。
また、このような状態から、電極≠及び５間に電極！側
を負とする電圧が与えられｆｃ場合、電極≠及び５間が
不導通状態になる。
を負とする電圧が与えられｆｃ場合、電極≠及び５間が
不導通状態になる。
従って、第２図に示す半導体整流装置は、整流装置とし
ての機能を呈する。
ての機能を呈する。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、このような従来の半導体整流装置の場合、半導
体層３は上述した導通状態が得られたとき、上述したよ
うに半導体層λ側に、正孔を供給する作用を行っている
と同時に、半導体層−に、半導体層／側力−ら注入され
た電子を吸収する作用を行っている。この場合、半導体
層３及び半導体層２間には、半導体層３から半導体層λ
側に向う正孔に対する電位障壁は存在しない。しかしな
がら、 Ｐ−Ｐ＋接合があるので、半導体層λから半導
体層３側に向う電子に対する電位障壁が存在する。
体層３は上述した導通状態が得られたとき、上述したよ
うに半導体層λ側に、正孔を供給する作用を行っている
と同時に、半導体層−に、半導体層／側力−ら注入され
た電子を吸収する作用を行っている。この場合、半導体
層３及び半導体層２間には、半導体層３から半導体層λ
側に向う正孔に対する電位障壁は存在しない。しかしな
がら、 Ｐ−Ｐ＋接合があるので、半導体層λから半導
体層３側に向う電子に対する電位障壁が存在する。
換言すれば半導体層３は、半導体層／側よシ注入された
半導体層λ中の電子を吸収する能力が低いことになる。
半導体層λ中の電子を吸収する能力が低いことになる。
このため、半導体層／から半導体層２に注入場れた電子
は、電極！への到達がざまたげＧれる傾向にあシ、ま−
た半導体層−の中に電子が蓄積する。
は、電極！への到達がざまたげＧれる傾向にあシ、ま−
た半導体層−の中に電子が蓄積する。
従って、上述し九半導体整流装置の場合、その導通時に
おける電極≠及び５間の電圧即ち順方向降下電圧が、比
較的太であると共に、導通状態か、 ら電極弘及び！間
に与える電圧を遮断することによって不導通状態に回復
する時の、その回復迄に要する時間即ち逆方向回復時間
が比較的長い、という欠点を有する。
おける電極≠及び５間の電圧即ち順方向降下電圧が、比
較的太であると共に、導通状態か、 ら電極弘及び！間
に与える電圧を遮断することによって不導通状態に回復
する時の、その回復迄に要する時間即ち逆方向回復時間
が比較的長い、という欠点を有する。
（問題点を解決するための手段）
このような問題点を解決するため、本発明は従来と同じ
導電型の素子として例示するならば、Ｐ＋形単結晶の面
積をダイオード面積よフ少なくし、かつ複数領域に分割
して形成するとともに、これら複数のＰ形単結晶領域及
びこれらが形成でれていないＰ′″形単結晶半導体の上
面に、オーミックに連結して形成ちれた高濃度１）“形
多結晶半導体層を設け、多結晶半導体と単結晶半導体境
界面が。
導電型の素子として例示するならば、Ｐ＋形単結晶の面
積をダイオード面積よフ少なくし、かつ複数領域に分割
して形成するとともに、これら複数のＰ形単結晶領域及
びこれらが形成でれていないＰ′″形単結晶半導体の上
面に、オーミックに連結して形成ちれた高濃度１）“形
多結晶半導体層を設け、多結晶半導体と単結晶半導体境
界面が。
少数キャリアたる電子を多結晶半導体中に導くバンド構
造であシ、かつ多結晶半導体の結晶粒界には高密度の再
結合中心があることから、電子吸収作用を有する点に着
目し、これを電子吸込層として動作させることによシ順
方向降下電圧を小となすことを特徴とするものである。
造であシ、かつ多結晶半導体の結晶粒界には高密度の再
結合中心があることから、電子吸収作用を有する点に着
目し、これを電子吸込層として動作させることによシ順
方向降下電圧を小となすことを特徴とするものである。
（実施例）
第１図は、本願発明による半導体整流装置の特徴？最も
よく示した実施例である。
よく示した実施例である。
第２図との対応部分には同一符号を付して示す。
第１図に示す本発明による半導体装置は、次に述べる構
成を有する。
成を有する。
すなわち、第２図で上述したと同様のＮ＋型を有する半
導体層／と、 Ｐ−凰を有する半導体層λとを有する。
導体層／と、 Ｐ−凰を有する半導体層λとを有する。
また、牛導体層コの半導体層／側とは反対側に局部的に
形成された、半導体層λに比し高い不純物濃度を有し且
つＰ＋導電型を有する複数の半導体領域１３を有する。
形成された、半導体層λに比し高い不純物濃度を有し且
つＰ＋導電型を有する複数の半導体領域１３を有する。
この半導体領域１３は、半導体層−に第１の電荷符号を
有するキャリアすなわち正孔を供給する作用を行う領域
として形成ぜれている。
有するキャリアすなわち正孔を供給する作用を行う領域
として形成ぜれている。
さらに、半導体層／の半導体層λ側とは反対側上にオー
ミックに付されている電極≠を有する。
ミックに付されている電極≠を有する。
なおさらに、高不純物濃度のＰ形多結晶 （単結晶領域
と同一物質のもの、例えばシリコン）半導体でなる層２
０が半導体領域１３と、半導体層コのＰ＋形半導体領域
１３の形成されていない領域とに連結して形成され、従
って、Ｐ 多結晶半導体（例えばシリコン）、２０とＰ
−単結晶半導体（例えばシリコン）２の境界／乙を形成
し、又多結晶半導体層２０の半導体層２とは反対側上に
電極／Ｊ−がオーミックに付されている。
と同一物質のもの、例えばシリコン）半導体でなる層２
０が半導体領域１３と、半導体層コのＰ＋形半導体領域
１３の形成されていない領域とに連結して形成され、従
って、Ｐ 多結晶半導体（例えばシリコン）、２０とＰ
−単結晶半導体（例えばシリコン）２の境界／乙を形成
し、又多結晶半導体層２０の半導体層２とは反対側上に
電極／Ｊ−がオーミックに付されている。
このような構成によれば、電極≠及び／Ｊ−間に電極ｌ
Ｊ側を正とする電圧が与えられた場合、半導体層／及び
２、及び半導体領域１３が、夫々第１図の半導体整流装
置の単導体層ｌ及びλ、及び半導体層３に対応し、また
、電極≠及びｌ！が第２図の半導体整流装置の電極弘及
び！に対応しているので、半導体領域ｌ側から、半導体
層λ内に電子が注入場れ、また、半導体層／３側から半
導体層λ内に正孔が供給される機構で電極≠及び／Ｊ”
間が導通状態となる。
Ｊ側を正とする電圧が与えられた場合、半導体層／及び
２、及び半導体領域１３が、夫々第１図の半導体整流装
置の単導体層ｌ及びλ、及び半導体層３に対応し、また
、電極≠及びｌ！が第２図の半導体整流装置の電極弘及
び！に対応しているので、半導体領域ｌ側から、半導体
層λ内に電子が注入場れ、また、半導体層／３側から半
導体層λ内に正孔が供給される機構で電極≠及び／Ｊ”
間が導通状態となる。
また、このような状態から、電極≠及び７５間に、電極
／夕側分負とする電圧が与えられ念場合、電極弘及び７
５間は不導電状態になる。
／夕側分負とする電圧が与えられ念場合、電極弘及び７
５間は不導電状態になる。
従って、第２図の半導体整流装置の場合と同様に、整流
装置としての機能を呈する。
装置としての機能を呈する。
然し乍ら、第１図に示す本発明による半導体整流装置の
実施例の場合、半導体領域／３のほかにこれと並置して
いる電子を吸収する作用を行う「Ｐ＋多結晶半導体層２
０とＰ−単結晶半導体λとの境界ｌｔ」を有するので、
上述した導通状態が得られているとき、上記境界／ｌが
半導体層／側から半導体層λ内に注入される電子を吸収
する作用を行う。この動作原理を第３図に示すように半
導体がシリコンである場合を例にとって説明する。
実施例の場合、半導体領域／３のほかにこれと並置して
いる電子を吸収する作用を行う「Ｐ＋多結晶半導体層２
０とＰ−単結晶半導体λとの境界ｌｔ」を有するので、
上述した導通状態が得られているとき、上記境界／ｌが
半導体層／側から半導体層λ内に注入される電子を吸収
する作用を行う。この動作原理を第３図に示すように半
導体がシリコンである場合を例にとって説明する。
Ｐ＋多結晶シリコンとＰ−単結晶の接合付近は、第３図
のようなバンド構造となる。同一物質からなる多結晶と
単結晶の境界は、これらがＰ形ならばバンドが第３図の
ように下に曲る。、（ｎ形ならば第３図と逆に上に曲る
。）なおかつ、この境界面および多結晶内の粒界には“
、高密度の再結合中心（界面準位）が存在する。従って
、第３図に示すように、Ｐ形単結晶側から電子が多結晶
方向に流れてくると（■で示す）多結晶との境界、若し
くは境界かられずかに入った多結晶中の再結合中心を介
して急速に再結合する（■、■）。即ち、境界／ｌは電
子を吸収する作用を有する。（多結晶と単結晶がｎ形の
ときは正孔吸収の作用を有す（転）このため、第２図で
上述した半導体整流装置と比較した場合、半導体層ｌか
ら半導体層λに注入された電子は、Ｐ＋形多結晶シリコ
ン層２０に容易に注入することができ、またそのため半
導体層λの中に電子が蓄積する量は無視し得る根面に小
である。
のようなバンド構造となる。同一物質からなる多結晶と
単結晶の境界は、これらがＰ形ならばバンドが第３図の
ように下に曲る。、（ｎ形ならば第３図と逆に上に曲る
。）なおかつ、この境界面および多結晶内の粒界には“
、高密度の再結合中心（界面準位）が存在する。従って
、第３図に示すように、Ｐ形単結晶側から電子が多結晶
方向に流れてくると（■で示す）多結晶との境界、若し
くは境界かられずかに入った多結晶中の再結合中心を介
して急速に再結合する（■、■）。即ち、境界／ｌは電
子を吸収する作用を有する。（多結晶と単結晶がｎ形の
ときは正孔吸収の作用を有す（転）このため、第２図で
上述した半導体整流装置と比較した場合、半導体層ｌか
ら半導体層λに注入された電子は、Ｐ＋形多結晶シリコ
ン層２０に容易に注入することができ、またそのため半
導体層λの中に電子が蓄積する量は無視し得る根面に小
である。
従って、第１図に示す未発明による半導体整流装置の実
施例の場合、その導通時における電極弘及び７５間の電
圧すなわち順方向降下電圧が、第２図で上述した従来の
半導体整流装置の場合に比し、格段的に小であるととも
に、導通状態から。
施例の場合、その導通時における電極弘及び７５間の電
圧すなわち順方向降下電圧が、第２図で上述した従来の
半導体整流装置の場合に比し、格段的に小であるととも
に、導通状態から。
電極≠及び７５間に与える電圧を遮断することによって
不導通状態に回復するまでの時間、すなわち逆方向回復
時間が、Ｍ２図で上述した従来の半導体整流装置の場合
に比し、格段的に短いという特徴を有する。
不導通状態に回復するまでの時間、すなわち逆方向回復
時間が、Ｍ２図で上述した従来の半導体整流装置の場合
に比し、格段的に短いという特徴を有する。
なお、上述においては、本発明の僅かな実施例を示した
に留まカ１例えば、上述せる実施例において、「Ｎ＋Ｊ
を ［Ｐ町、ｒｌ）−Ｊを「Ｎ−」、［Ｐ＋Ｊを ｒＮ
”Ｊ、電子を正孔、正孔を電子に読替えた構成とするこ
ともでき、その他、本発明の精神を脱することなしに１
種々の変型、変更をな、 し得るであろう。
に留まカ１例えば、上述せる実施例において、「Ｎ＋Ｊ
を ［Ｐ町、ｒｌ）−Ｊを「Ｎ−」、［Ｐ＋Ｊを ｒＮ
”Ｊ、電子を正孔、正孔を電子に読替えた構成とするこ
ともでき、その他、本発明の精神を脱することなしに１
種々の変型、変更をな、 し得るであろう。
（発明の効果）
以上説明したように１本発明によれば順方向電圧降下が
小さく、整流効率が高く、更に逆方向回復時間の短縮化
が可能なＰＩＮ型ダイオードを簡単な構造で実現するこ
とができる。
小さく、整流効率が高く、更に逆方向回復時間の短縮化
が可能なＰＩＮ型ダイオードを簡単な構造で実現するこ
とができる。
第１図は１本願発明による半導体整流装置の実施例を示
す路線的断面図である。 第２図は、従来の半導体整流装置？示す路線的断面図で
ある。第３図は境界／１の少数キャリア（電子）吸収作
用を説明するバンド構造図−０ｌ・・・Ｎ＋半導体層、
２・・・Ｐ−半導体層、３，１３・・・Ｐ＋半導体層（
半導体領域）、≠、！・ ／！・・・電極、／ｌ・・・
Ｐ十字結晶とＰ−単結晶の境界、２０・・・Ｐ＋多結晶
半導体。
す路線的断面図である。 第２図は、従来の半導体整流装置？示す路線的断面図で
ある。第３図は境界／１の少数キャリア（電子）吸収作
用を説明するバンド構造図−０ｌ・・・Ｎ＋半導体層、
２・・・Ｐ−半導体層、３，１３・・・Ｐ＋半導体層（
半導体領域）、≠、！・ ／！・・・電極、／ｌ・・・
Ｐ十字結晶とＰ−単結晶の境界、２０・・・Ｐ＋多結晶
半導体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１の導電型を有する第１の半導体層と、 該第１の半導体層上に形成されている、当該第１の半導
体層に比し低い不純物濃度を有し且つ第１の導電型とは
逆の第２の導電型を有する第２の半導体層と、 該第２の半導体層の上記第１の半導体層側とは反対側に
、局部的に形成された、上記第２の半導体層に比し高い
不純物濃度を有し且つ第２の導電型を有する半導体領域
と、 上記第１の半導体層の上記第２の半導体層側とは反対側
に附された第１の電極と、 上記第２の半導体層の上記第１の半導体層側とは反対側
上に、上記半導体領域と、上記第２の半導体層の上記半
導体領域の形成されていない領域とにオーミックに連結
して形成された、第２の導電型を有する多結晶半導体層
と、 上記多結晶半導体層上にオーミックに付された第２の電
極とを有することを特徴とする半導体整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14140185A JPS6139575A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 半導体整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14140185A JPS6139575A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 半導体整流装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11321679A Division JPS5637683A (en) | 1979-05-07 | 1979-09-04 | Semiconductor rectifying device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139575A true JPS6139575A (ja) | 1986-02-25 |
| JPS6227553B2 JPS6227553B2 (ja) | 1987-06-15 |
Family
ID=15291144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14140185A Granted JPS6139575A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 半導体整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063428A (en) * | 1986-09-30 | 1991-11-05 | eupec Europaische Gesellschaft fur Leistungshalbleiter mbH & Co. KG | Semiconductor element having a p-zone on the anode side and an adjacent, weakly doped n-base zone |
| EP1047135A3 (en) * | 1999-04-22 | 2002-04-17 | Intersil Corporation | Fast turn-off power semiconductor devices |
| JP2006086457A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 磁気検出装置 |
| JP2009076642A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14140185A patent/JPS6139575A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5063428A (en) * | 1986-09-30 | 1991-11-05 | eupec Europaische Gesellschaft fur Leistungshalbleiter mbH & Co. KG | Semiconductor element having a p-zone on the anode side and an adjacent, weakly doped n-base zone |
| EP1047135A3 (en) * | 1999-04-22 | 2002-04-17 | Intersil Corporation | Fast turn-off power semiconductor devices |
| JP2006086457A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 磁気検出装置 |
| JP2009076642A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US8829519B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-09-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227553B2 (ja) | 1987-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4641174A (en) | Pinch rectifier | |
| US5101244A (en) | Semiconductor schottky device with pn regions | |
| US5068700A (en) | Lateral conductivity modulated mosfet | |
| US5166760A (en) | Semiconductor Schottky barrier device with pn junctions | |
| US3250966A (en) | Solid state devices utilizing a metal between two semiconductor materials | |
| JPS6139575A (ja) | 半導体整流装置 | |
| JPH03155137A (ja) | 半導体デバイス及びその製造方法 | |
| US3457473A (en) | Semiconductor device with schottky barrier formed on (100) plane of gaas | |
| US4169231A (en) | Buried channel to surface channel CCD charge transfer structure | |
| JPH04363068A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5949713B2 (ja) | シヨツトキバリヤダイオ−ド | |
| JPS62273771A (ja) | 半導体デバイス | |
| JPS5914678A (ja) | Ｐｎ接合ダイオ−ド | |
| JPS62131537A (ja) | 集積回路のアイソレ−シヨン法 | |
| JPS6050067B2 (ja) | 静電誘導形逆導通サイリスタ | |
| JPS5821373A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5949711B2 (ja) | 電極付半導体装置 | |
| JPS6086873A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0346973B2 (ja) | ||
| JPS61296760A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0289376A (ja) | 太陽電池セル | |
| JPS61228669A (ja) | シヨツトキバリアダイオ−ド | |
| JPS60158679A (ja) | 受光素子 | |
| JPH08186273A (ja) | トンネルトランジスタ | |
| JPS5931993B2 (ja) | 半導体整流装置 |