RU2050032C1 - Фотосимистор - Google Patents
Фотосимистор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2050032C1 RU2050032C1 SU5062319A RU2050032C1 RU 2050032 C1 RU2050032 C1 RU 2050032C1 SU 5062319 A SU5062319 A SU 5062319A RU 2050032 C1 RU2050032 C1 RU 2050032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- region
- emitter
- symmetry
- type
- base
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Использование: в качестве переключателя переменного тока, управляемого светом. Сущность изобретения: фотосимистор содержит области n-эмиттера, p-базы, n-базы и p-эмиттера. Область n-эмиттера выполнена в области p-базы. На областях n-эмиттера и p-базы выполнен анод, на области p-эмиттера катод. Он содержит фотоокно, в котором расположен управляющий электрод. В области p-эмиттера под областью фотоокна выполнена область n-типа проводимости. В области n-эмиттера под областью фотоокна выполнена область p-типа проводимости. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к дискретным полупроводниковым приборам, в частности к фотосимисторам, и может быть использовано в качестве переключателя переменного тока, управляемого светом.
Известна конструкция фототиристора, представляющая собой полупроводниковую подложку, выполненную преимущественно из кремния и состоящую из четырех слоев с чередующимся типом проводимости, светоприемную область, выполненную на лицевой стороне поверхности подложки, анод и катод, расположенные на верхней и нижней поверхностях подложки [1] Недостатком этой конструкции следует признать низкую скорость нарастания нагрузочного тока, что вызвано сравнительно небольшой областью включения фототиристора.
Известна также конструкция фототиристора, представляющая четырехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости, катодом и анодом, расположенными на главных поверхностях структуры, фотоокном, расположенным на верхней поверхности, причем n-эмиттерный переход зашунтирован [2] Недостатком данной конструкции следует признать низкую чувствительность управления.
Наиболее близким аналогом для настоящего изобретения следует принять конструкцию фототиристора, представляющую собой четырехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости, причем участки n-эмиттера расположены в р-базе, анод, катод и управляющий электрод расположены на главных поверхностях структуры, а фотоокно расположено на одной из поверхностей структуры. Область n-эмиттера окружает область фотоокна [3] Недостатком данной конструкции следует признать относительно низкую допустимую скорость нарастания нагрузочного тока вследствие относительно небольшой области включения.
Изобретение позволяет увеличить стойкость фотосимистора к высоким скоростям нарастания тока нагрузки.
Фотосимистор представляет собой пятислойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости, причем n-эмиттер расположен в р-базе, анод и катод расположены на главных поверхностях структуры, область фотоокна расположена на верхней поверхности структуры и окружена областью n-типа проводимости, при этом в фотоокне расположена область n-типа проводимости, представляющая собой область с выступом, выступающим на плоскость симметрии фотоокна, управляющий электрод выполнен круговым, а на нижней поверхности под областью фотоокна выполнена область р-типа проводимости в виде замкнутой фигуры. Замкнутая фигура может быть выполнена в виде круга, овала, части кольца, плоскость симметрии которых совпадает с плоскостью симметрии управляющего электрода. Выступ на области n-типа проводимости, расположенный в области фотоокна на верхней плоскости структуры, может иметь выемку, плоскость симметрии которой совпадает с плоскостью симметрии фотоокна, причем наиболее удаленная точка выемки расположена между осью симметрии фотоокна и границей фотоокна. Между введенной областью р-типа проводимости и р-базовой областью может быть выполнен канал р-типа проводимости. В выступе области n-типа проводимости, расположенного в области фотоокна, может быть выполнена круговая область р-типа проводимости и охватывающая ее кольцевая область р-типа проводимости, оси симметрии которых совпадают с осью симметрии фотоокна.
На фиг.1-3 представлен основной вариант конструкции фототиристора.
Он содержит область 1 n-типа проводимости, области 2 и 3 р-типа проводимости, области 4, 5 и 6 n-типа проводимости, р-n-переходы 7, 8, 9 и 10, области 11, 12, 13 и 14 металлизации, область 15 n-типа проводимости, канал 16 р-типа проводимости, выемку 17, круговую область 18 р-типа проводимости в выступе области 6, кольцевую область 14 р-типа проводимости в выступе области 6.
Особенность работы данного фототиристора заключается в том, что в местах, где происходит первоначальное включение, создают условия, обеспечивающие распространение включенного состояния по области или по каналу, в которых отсутствует обратно-смещенный эмиттерный n+-Р+переход. Для этого в случае прямого напряжения в области, где происходит начальное включение в прямом направлении, на нижней поверхности структуры созданы участки р-типа проводимости, которые могут иметь форму круга (если включение проводят относительно маломощным сигналом) или протяженной фигуры, ось симметрии которой совпадает с осью симметрии управляющего электрода. На этапе включения от области первоначального включения до области металлизации регенеративного кольца или области металлизации основного контакта (в случае нерегенеративной структуры) включение происходит скачкообразно аналогично р-n-p-n-структуре с электрическим полем в эмиттере. Этот механизм можно совместить с механизмом включенного состояния посредством соединения участка р-типа проводимости на нижней поверхности структуры с р-базой каналом р-типа проводимости. При обратном включении успешная работа фототиристора обеспечивается условием наложения области первоначального включения на область р-типа проводимости, находящейся в области фотоокна. Для компенсации необходимости усиления сигнала управления введена выемка на выступе области n-типа проводимости, расположенной в области фотоокна, причем ширина выемки меньше ширины выступа. Размеры участка р-типа проводимости на нижней поверхности структуры выбирают исходя из условия обеспечения эффективности распространения включенного состояния.
Перечисленные особенности конструкции позволяют снизить температуру области включения, что приводит к повышению скорости нарастания тока в режиме коммутации, снижению тока утечки и повышению срока службы фототиристора.
Claims (5)
1. ФОТОСИМИСТОР, содержащий структуру, выполненную из областей p-эмиттера, n-базы, p-базы и n-эмиттера, причем область n-эмиттера выполнена в области p-базы, на областях n-эмиттера и p-базы расположен анод, на области p-эмиттера расположен катод, в котором выполнено фотоокно с расположенным в нем управляющим электродом, при этом область n-эмиттера расположена в зоне проекции фотоокна на главную поверхность структуры, отличающийся тем, что дополнительно в области p-эмиттера под областью фотоокна расположена область n-типа проводимости, имеющая в плане выступ, пересекающий плоскость симметрии фотоокна, в области n-эмиттера выполнена область p-типа проводимости, расположенная в области проекции фотоокна, при этом эмиттерные переходы зашунтированы, а управляющий электрод выполнен круговым.
2. Фотосимистор по п.1, отличающийся тем, что область p-типа проводимости имеет в плане форму круга, овала, части кольца, причем плоскость симметрии ее совпадает с плоскостью симметрии управляющего электрода.
3. Фотосимистор по п.1, отличающийся тем, что выступ в области n-типа проводимости содержит выемку, плоскость симметрии которой совпадает с плоскостью симметрии фотоокна, причем наиболее удаленная точка выемки лежит за осью симметрии фотоокна относительно наиболее удаленной точки выступа.
4. Фотосимистор по п. 2, отличающийся тем, что между областью n-типа проводимости и областью p-базы выполнен канал p-типа проводимости.
5. Фотосимистор по п.1, отличающийся тем, что в выступе области n-типа проводимости выполнены круговая и охватывающая ее кольцевые области p-типа проводимости, оси симметрии которых совпадают с осью симметрии фотоокна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5062319 RU2050032C1 (ru) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | Фотосимистор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5062319 RU2050032C1 (ru) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | Фотосимистор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2050032C1 true RU2050032C1 (ru) | 1995-12-10 |
Family
ID=21613360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5062319 RU2050032C1 (ru) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | Фотосимистор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2050032C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445725C1 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет | Двухполюсный полупроводниковый позиционно-чувствительный фотоприемник с отрицательной дифференциальной проводимостью |
CN108615785A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-02 | 电子科技大学 | 一种具有深n+空穴电流阻挡层的光控晶闸管 |
-
1992
- 1992-09-16 RU SU5062319 patent/RU2050032C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Герлах В. Тиристоры. М.: Энергоатомиздат, 1985, с.308-309. рис.9.4. * |
Заявка Японии N 63-11782, кл. H 01L 24/74, опублик. 1988. * |
Заявка Японии N 63-7471, кл. H 01L 29/74, опублик. 1988. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445725C1 (ru) * | 2010-10-07 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет | Двухполюсный полупроводниковый позиционно-чувствительный фотоприемник с отрицательной дифференциальной проводимостью |
CN108615785A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-02 | 电子科技大学 | 一种具有深n+空穴电流阻挡层的光控晶闸管 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5629535A (en) | Bidirectional thyristor with MOS turn-on and turn-off capability | |
KR100200352B1 (ko) | 반도체 장치의 보호 소자 | |
JP2002532885A (ja) | 出力半導体回路 | |
JPH0534834B2 (ru) | ||
US5936267A (en) | Insulated gate thyristor | |
US6380565B1 (en) | Bidirectional switch with increased switching breakdown voltage | |
JPH10505953A (ja) | 制御可能な半導体構成素子 | |
RU2050032C1 (ru) | Фотосимистор | |
JPS609671B2 (ja) | 光点弧形サイリスタ | |
GB2289371A (en) | A semiconductor device and control method | |
JPH03225960A (ja) | 半導体デバイス | |
US4054893A (en) | Semiconductor switching devices utilizing nonohmic current paths across P-N junctions | |
JPH0465552B2 (ru) | ||
JPS62109365A (ja) | 半導体装置 | |
JPS62122272A (ja) | 半導体装置 | |
JPS637471B2 (ru) | ||
JPH0324789B2 (ru) | ||
US5710444A (en) | Insulated gate bipolar transistor having a coupling element | |
JP2001102392A (ja) | 半導体装置及びそれを用いた電力変換装置 | |
JPS623987B2 (ru) | ||
JPH08274311A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置 | |
JPH03105977A (ja) | 半導体装置 | |
JP3844330B2 (ja) | フォトサイリスタ素子および双方向フォトサイリスタ素子 | |
JPS5940577A (ja) | 光点弧形双方向性サイリスタ | |
RU2056675C1 (ru) | Полупроводниковый переключающий прибор |