Przedmiotem wynalazku jest przelaczajaca dioda pólprzewodnikowa charakteryzujaca sie duza szybkoscia dzialania i duzym napieciem przebicia.Diody te moga znalezc zastosowanie na przyklad w ukladach odchylania i generacji wysokiego napiecia, w odbiornikach telewizyjnych oraz w impulsowych przetwornicach mocy.W znanych dotychczas rozwiazaniach przelaczajacych diod pólprzewodnikowych w celu skrócenia czasu przelaczania wprowadza sie domieszki o glebokich poziomach energetycznych, bedacych dodatkowymi centrami generacyjno-rekombinacyjnymi. W ten sposób zmniejsza sie znacznie czas zuzycia nosników mniejnosciowych i jednoczesnie czas przelaczania diod. Jednakze skutkiem zwiekszenia sie ilosci centrów generacyjno-rekombinacyjnych rosnie znacznie prad wsteczny i maleje napiecie przebicia, a ponadto przebicie ma czesto charakter przebicia termi¬ cznego prowadzacego do zniszczenia diody.Innym rozwiazaniem jest wykorzystanie zlacza metal-pólprzewodnik, tak zwanej diody Schottky, w której nosnikami pradu dla kierunku przewodzenia sa nosniki wiekszosciowe i praktycznie nie istnieje efekt gromadzenia sie ladunku. Diody te sa bardzo szybkie ale ich cecha ujemna sa stosunkowo niewielkie napiecia przebicia — rzedu kilkunastu Voltów i duze prady uplywu. W celu eliminacji wplywu efektów krawedziowych, stosuje sie pod krawedziami kontaktu metalowego specjalne obszary ochronne w postaci pólprzewodnika z domieszkami przeciwnego typu niz pólrzewodnikowe podloze. Zastosowanie obszarów ochronnych pozwala uzyskac jednak tylko niewielka poprawe napiecia przebicia, które przy specjalnych wykonaniach nie przekracza kilkudziesieciu voltów.Istota wynalazku jest wprowadzenie w diodzie typu Schottky dodatkowych obszarów ekranu¬ jacych umieszczonych tak blisko siebie aby wnikanie pola elektrycznego pomiedzy te obszary w kierunku ku zlaczu metal — pólprzewodnik bylo znikome. Obszary te wykonane sa z pólprzewod¬ nika o przeciwnym typie przewodnictwa niz podloze i polaczone kontaktem omowym do elektrody metalowej. Przy zaporowej polaryzacji zlacza praktycznie caly spadek napiecia odklada sie na warstwie oprózniowej z nosników powstalej w wyniku oddzialywania obszarów ekranujacych, natomiast pole elektryczne przy kontakcie metal — pólprzewodnik jest znikome. W efekcie o napieciu przebicia w kierunku zaporowym decyduje napiecie przebicia zlacza p-n pomiedzy obszarami ekranujacymi, a podlozem. Dla kierunku przewodzenia spadek napiecia na zlaczu metal i2 123 830 — pólprzewodnik jest mniejszy niz na zlaczu p-n. Skutkiem tego prad plynie jedynie w zlaczu metal — pólprzewodnik oraz nie ma zjawiska wstrzykiwania nosników mniejszosciowych i groma¬ dzenia ladunku typowego dla z lacz p-n, który ogranicza istotnie czas przelaczania.Korzysci techniczne wynikajace z zatosowania rozwiazania wedlug wynalazku polegaja na mozliwosci wytwarzania diod przelaczajacych charakteryzujacych sie duzymi napieciami przebicia rzedu kilkuset i wiecej voltów oraz jednoczesnie bardzo krótkim czasem przelaczania. Ponadto tak wytworzone diody maja mniejsze spadki napiecia dla kierunku przewodzenia niz typowe zlacze p-n.Zaleta jest równiez mala moc tracona w diodach wedlug wynalazku i duza sprawnosc energe¬ tyczna przy wiekszych czestotliwosciach sygnalu.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia przelaczajaca diode pólprzewodnikowa w przekroju poprzecznym, fig. 2 — widok z góry tej diody, fig. 3 inne rozwiazanie diody wedlug wynalazku w przekroju poprzecznym a fig. 4 — widok z góry diody z fig. 3.Przelaczajaca dioda pólprzewodnikowa sklada sie z podloza 1 typu n+ o rezystancji 0,05Ocm i warstwy epitaksjalnej 2 typu n rezystancji 50ftcm i grubosci 30jum. W warstwie epitaksjalnej 2 wdyfundowane sa obszary ekranujace obszar ochronny 3. Obszar ochronny 3 ma ksztalt pierscie¬ nia wewnatrz którego umieszczone sa obszary ekranujace 4 o ksztalcie kolowym. Srednica obsza¬ rów ekranujacych 4 wynosi 10/xm a glebokosc 6 jum. Odleglosci pomiedzy obszarami dyfuzyjnymi wynosza 5 jum. Caly obszar objety pierscieniem ochronnym 3 pokryty jest warstwa zlota stanowia¬ cego metalowa elektrode 5, która z obszarem ochronnym 3 i obszarami ekranujacymi 4 tworzy kontakt omowy 6 zas z pozostalym obszarem pólprzewodnika kontakt typu Schottky 7. Przy zaporowej polaryzacji zlacza metal-pólprzewodnik praktycznie caly spadek napiecia odklada sie na warstwie opróznionej powstalej w wyniku oddzialywania obszarów ekranujacych 4 natomiast pole elektryczne przy kontakcie metal-pólprzewodnik jest znikome. W efekcie o napieciu przebicia w kierunku zaporowym decyduje napiecie przebicia zlacza p-n pomiedzy obszarami ekranujacymi 4 a podlozem 1.Dla kierunku przewodzenia spadek napiecia na zlaczu metal-pólprzewodnik jest mniejszy niz na zlaczu p-n. W zwiazku z tym prad plynie jedynie w zlaczu metal-pólprzewodnik i nie wystaje zjawisko wstrzykiwania nosników mniejszosciowych oraz gromadzenia ladunku typowego dla zlacz p-n, który ogranicza istotnie czas przelaczania. Inne rozwiazanie przelaczajacej diody pól¬ przewodnikowej fig. 3 i fig. 4 sklada sie z podloza 1 typu n* o rezystancji 0,05 Hem i warstwy epitaksjalnej 2 n o rezystancji 50 flem, grubosci 50 /im. W warstwie epitaksjalnej 2 wykonane sa metoda dyfuzji obszary ochronne 3, których glebokosc wynosi 5 /on. Obszary ochronne 3 sa tak uksztaltowane, ze maksymalna szerokosc obszarów kontaktowych typu Schottky 7 otoczonych obszarami ochronnymi 3 nie przekracza 5 /xm. Obszary kontaktowe typu Schotky 7 i obszary ochronne 3 pokryte sa warstwa zlota 5 o grubosci 3 ^m.Zwiekszenie napiecia przebicia uzyskuje sie w wyniku zmniejszenia odleglosci miedzy obsza¬ rami ochronnymi 3 tak, ze w opisanym rozwiazaniu maksymalna odleglosc od dowolnego punktu na powierzchni obszarów kontaktowych typu Schottky 7 do najblizszej krawedzi obszaru ochron¬ nego 3 jest mniejsza od 3 /xm.W tym przypadku obszary ochronne 3 umieszczone blisko siebie spelniaja funkcje ekranujace powodujac wzrost napiecia przebicia.Zastrzezenia patentowe 1. Przelaczajaca dioda pólprzewodnikowa z kontaktem metal-pólprzewodnik i specjalnie domieszkowanym obszarem ochronnym pod krawedziami metalowej elektrody, znamienna tym, ze pod metalowa elektroda (5) wykonane sa dodatkowe obszary ekranujace (4) domieszkowane tak jak obszary ochronne (3), przy czym obszary ekranujace (4) sa tak usytuowane, ze odleglosc dowolnego punktu przy powierzchni zlacza metal-pólprzewodnik typu Schottky (7) od najblizszej krawedzi obszaru ochronnego (3) lub obszaru ekranujacego (4) jest mniejsza od glebokosci wnikania warstwy zubozonej kontaktu metal-pólprzewodnik odpowiadajacej napieciu przebicia tego kontaktu.123830 3 2. Przelaczajaca dioda pólprzewodnikowa z kontaktem metal-pólprzewodnik i specjalnie domieszkowanym obszarem ochronnym pod krawedziami metalowej elektrody, znamienna tym, ze obszary ochronne (3) sa tak rozmieszczone, ze odleglosc dowolnego punktu przy powierzchni zlacza metal-pólprzewodnik typu Schottky (7) od najblizszej krawedzi obszaru ochronnego (3)jest mniejsza od glebokosci wnikania warstwy zubozonej kontaktu metal-pólprzewodnik odpowiada¬ jacej napieciu przebicia tego kontaktu.123 830 n iv *y / <'' / ¦' / ¦¦¦ ' ' /' / y y y y\ Fig.3 n \ \ n \ \ \ \ \ v \ V V V \ V l\ V \ \ l V | k\\\\\\\\\\\\\ Fig.A Pracownia PoliiTrallczna L:P PRL. Naklad 1 20 euz.CV na HM!zl PL