SE438577B - SEMICONDUCTOR HIGH VOLTAGE DEVICE - Google Patents
SEMICONDUCTOR HIGH VOLTAGE DEVICEInfo
- Publication number
- SE438577B SE438577B SE8005746A SE8005746A SE438577B SE 438577 B SE438577 B SE 438577B SE 8005746 A SE8005746 A SE 8005746A SE 8005746 A SE8005746 A SE 8005746A SE 438577 B SE438577 B SE 438577B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- region
- regions
- conductivity type
- semiconductor body
- semiconductor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims 1
- 101100336452 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GDS1 gene Proteins 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 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
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/761—PN junctions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/0817—Thyristors only
-
- 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
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
- H01L29/7391—Gated diode structures
- H01L29/7392—Gated diode structures with PN junction gate, e.g. field controlled thyristors (FCTh), static induction thyristors (SITh)
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thyristors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
H0 aoosvus-6 g 2 styre och katod. Denna begränsning medför i sin tur att anordningen kan användas endast vid relativt låga driftsspänningar när det gäller att ansluta två sådana anordningar i antiparallellkoppling, d.v.s. med varderas katod kopplad till den andras anod. En dylik krets skulle vara användbar om den kunde utföras som en dubbelriktad halvledarom- kopplare för hög spänning. Ytterligare problem är-att basregíonen i det ideala fallet borde vara kraftigt dopad för undvikande av penetre- ring från anoden till styret; detta leder emellertid till en låg genombrottsspänning mellan anod och katod. Breddning av basregionen begränsar penetreringseffekten, men samtidigt ökas anordningens resis- tans i "TILL"-tillståndet. H0 aoosvus-6 g 2 handlebars and cathode. This limitation in turn means that the device can only be used at relatively low operating voltages when it comes to connecting two such devices in antiparallel connection, i.e. with each cathode connected to the other anode. Such a circuit would be useful if it could be designed as a bi-directional semiconductor switch for high voltage. Additional problems are that in the ideal case the base region should be heavily doped to avoid penetration from the anode to the handlebars; however, this leads to a low breakthrough voltage between anode and cathode. Widening of the base region limits the penetration effect, but at the same time increases the resistance of the device in the "ON" state.
Det är önskvärt att åstadkomma en halvledaromkopplare som lätt kan integreras, så att två eller flera omkopplare samtidigt kan fram- ställas på ett gemensamt substrat och så att varje omkopplare dubbel- riktat kan blockera relativt höga spänningar.It is desirable to provide a semiconductor switch that can be easily integrated so that two or more switches can be fabricated simultaneously on a common substrate and so that each switch can block relatively high voltages in a bi-directional manner.
Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning hänför sig till en struktur med en halv- ledarkropp vars huvudmassa (bulk) är av en första konduktivitetstyp och vilken har en huvudyta, varvid halvledarkroppen är framställd pà ett halvledarstöd (substrat) som är av den motsatta halvledartypen. I halvledarkroppen finns en första och en andra region vilka är åtskilda från varandra. Den första regionen är av den första konduktívitetsty- pen och den andra regionen är av den motsatta konduktivitetstypen.Summary of the Invention The present invention relates to a structure having a semiconductor body whose bulk is of a first conductivity type and which has a main surface, the semiconductor body being made on a semiconductor support (substrate) of the opposite semiconductor type. In the semiconductor body there are a first and a second region which are separated from each other. The first region is of the first conductivity type and the second region is of the opposite conductivity type.
Varje region uppvisar en del av densamma som sträcker sig till huvud- Båda regionerna har relativt låg resistivitet i förhållande Nämnda första och andra ytan. till halvledarkroppens huvudmassa (bulk). regioner tjänstgör som anod och katod i strukturen. Separata lägre- sistiva elektriska kontakter är anslutna till anodregionen och katod- regionen. Strukturen är anordnad så att man under drift erhåller dubbelriktad laddningsbärar-injektion. substratet och substratet är arrangerat för att möjliggöra att en elektrod kopplas till densamma för att tjänstgöra såsom styre i struk- turen. å När denna-struktur är lämpligt konstruerad kan den arbeta såsom en omkopplare vilken kännetecknas av lâgimpediv strömbana mellan anod och katod i TILL-tillståndet (det ledande tillståndet) och högimpediv -strömbana mellan anod och katod i FRÅN-tillståndet (det blockerade tillståndet). Den till styret tillförda_potentialen bestämmer omkopp- laranordningens tillstånd. Vid TILL-tillståndet försiggår dubbelrik- tad laddningsbärar-injektion som sänker resistansen mellan anod och l Kroppen är i kontakt med 10 15 20 25 _m 35- H0 .-._..- ._.._...____ 8005746-6 katodf I en annan utföringsform av uppfinningen är en halvledarkropp enligt ovanstående beskrivning, med nämnda första och andra regioner, så när som på dess på huvudytan befintliga del omgiven av en halv- ledarregion av den motsatta konduktivitetstypen. Ett flertal halv- ledarkroppar, var och en med en omgivande särskild halvledarregion, är framställd i en gemensam bricka av den första konduktivitetstypen varvid delar av halvledarbriekan skiljer samtliga halvledarkroppar från varandra.Each region has a part of the same which extends to the main- Both regions have relatively low resistivity in relation to said first and second surface. to the main mass (bulk) of the semiconductor body. regions serve as anode and cathode in the structure. Separate lower-resistive electrical contacts are connected to the anode region and the cathode region. The structure is arranged so that during operation a bidirectional charge carrier injection is obtained. the substrate and the substrate are arranged to enable an electrode to be connected thereto to serve as a guide in the structure. When this structure is suitably constructed, it can operate as a switch which is characterized by a low impedance current path between anode and cathode in the ON state (the conductive state) and a high impedance current path between anode and cathode in the OFF state (the blocked state). The potential applied to the control determines the state of the switch device. In the ON state, bi-directional charge carrier injection takes place which lowers the resistance between the anode and l The body is in contact with 10 15 20 25 _m 35- H0.-._..- ._.._...____ 8005746-6 cathodef In another embodiment of the invention, a semiconductor body as described above, having said first and second regions, as if on its part present on the main surface, is surrounded by a semiconductor region of the opposite conductivity type. A plurality of semiconductor bodies, each with a surrounding special semiconductor region, are made in a common wafer of the first conductivity type, with parts of the semiconductor brie separating all semiconductor bodies from each other.
Dessa strukturer, som i fortsättningen kommer att kallas styrda diodomkopplare (GDS, Gated Diode Switches) kan, när de är lämpligt utförda, blockera relativt stora potentialskillnader mellan anod och katod i FRÅN-tillståndet, oberoende av polaritet, och de kan i TILL- -tillståndet leda relativt stora strömmar med ett relativt litet spänningsfall mellan anod och katod.These structures, which will hereinafter be referred to as Gated Diode Switches (GDS), can, when properly designed, block relatively large potential differences between anode and cathode in the OFF state, regardless of polarity, and they can in ON- - the condition conduct relatively large currents with a relatively small voltage drop between the anode and cathode.
Den dubbelriktade blockeringskaraktâristiken för dessa GDS-struk- turer gör dem speciellt användbara 1 många applikationer. Två av de ovan beskrivna GDS kan hopkopplas med styrena förbundna med varandra och med varderas anod till den andras katod. Denna kombination bildar en dubbelriktad högspänningsomkopplare. kan tillverkas på en gemensam halvledarbricka för att bilda korsninge- punkter, eller också kan två GDS tillverkas med ett gemensamt styre för att bilda en dubbelriktad omkopplare.The bidirectional blocking characteristics of these GDS structures make them particularly useful in many applications. Two of the GDS described above can be connected to the guides connected to each other and to each other's anode to the other's cathode. This combination forms a bidirectional high voltage switch. can be manufactured on a common semiconductor wafer to form junction points, or two GDS can be manufactured with a common guide to form a bidirectional switch.
' Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till på bifogade ritning med fig. 1 - 7 visade utföringsexempel.The invention will be described in more detail in the following in connection with exemplary embodiments shown in the accompanying drawing with Figs.
Fig. 1 visar en struktur i enlighet med en utföringsform av uppfin- ningen. Fig. 2 visar en föreslagen elektrisk symbol för den i fig. 1 visade strukturen. §ig¿_§ är en uppifrån sedd vy av en struktur i enlighet med en annan utföringsform av uppfinningen. Fig. U visar en struktur i enlighet med ytterligare en utföringsform av uppfinningen.Fig. 1 shows a structure in accordance with an embodiment of the invention. Fig. 2 shows a proposed electrical symbol for the structure shown in Fig. 1. §Ig¿_§ is a top view of a structure in accordance with another embodiment of the invention. Fig. U shows a structure in accordance with a further embodiment of the invention.
Fig. 5 visar en struktur i enlighet med ännu en utföringsform av uppfinningen. Fig. 6 visar en struktur i enlighet med en ytterligare utföringsform av uppfinningen, och fig. 7 slutligen visar en struktur i enlighet med ytterligare en utföringsform av uppfinningen.Fig. 5 shows a structure in accordance with yet another embodiment of the invention. Fig. 6 shows a structure in accordance with a further embodiment of the invention, and Fig. 7 finally shows a structure in accordance with a further embodiment of the invention.
Utförlig beskrivning I fig. 1 visas en halvledarstruktur 10 innefattande två väsent- ligen identiskt likadana styrda diodomkopplare GDS1 och GDS2 som är visade inom streckade rektanglar och som båda är framställda i en halvledarbricka eller ett halvledarsubstrat 12.. Halvledarstrukturen 10 har en huvudyta 11. Substratet är av en första konduktivitetstyp ' Aggregat med ett flertal GDS 10 15 20 25 30 35 H0 80057116-6 ' H och verkar som ett gemensamt styre och som stöd för GDS1 och GDS2.Detailed Description Fig. 1 shows a semiconductor structure 10 comprising two substantially identical controlled diode switches GDS1 and GDS2 which are shown within dashed rectangles and which are both made in a semiconductor wafer or a semiconductor substrate 12. The semiconductor structure 10 has a main surface 11. is of a first conductivity type 'Aggregate with a plurality of GDS 10 15 20 25 30 35 H0 80057116-6' H and acts as a common control and as support for GDS1 and GDS2.
Ett epitaxíellt skikt av den motsatta konduktivitetstypen i förhållande till substratets 12 är isolerat av halvledarregioner 20 så att halvledarkropparna 16 och 16a bildas. Många kroppar 16, 16a kan vara framställda på substratet 12 utöver de båda visade. Regionerna '20 är av samma konduktivitetstyp som substratet 12 men har en högre störämneskoncentration och sträcker sig från huvudytan 11 ned till substratet 12. av samma konduktivitetstyp som kroppen 16 men med högre störämneskon- En halvledarregion 22 är av samma konduktivitetstyp som En halvledar- Inom kroppen 16 finns även en halvledar-anodregion 18 centration. kroppen 16 men har lägre resístivitet än kroppen 16. -katodregion 24 ingår i en del av regionen 22 och har en del som sträcker sig till huvudytan 11. Regionen 24 är av samma konduktivi- tetstyp som regionerna 20 och har väsentligen samma störämneskoncent- ration som dessa. Elektroderna 28, 32 och 30 gör lågresistiv kontakt med regionerna 18, 23 resp. 20. Regionen 20 gör lágresistiv kontakt med substratet 12. Elektroden 30 är sålunda i lågresistiv kontakt med substratet 12 och tjänstgör som gemensam styrelektrod till GDS1 och GDS2. En elektrod 38, som kan vara anordnad men som ej nödvändigtvis måste finnas, är visad mellan anodelektroden 28 och katodelektroden 32. Elektroden 38 är elektriskt kopplad till substratet genom en elektrisk anslutning till elektronen 30.An epitaxial layer of the opposite conductivity type relative to the substrate 12 is isolated by semiconductor regions 20 to form semiconductor bodies 16 and 16a. Many bodies 16, 16a may be made on the substrate 12 in addition to the two shown. The regions '20 are of the same conductivity type as the substrate 12 but have a higher disturbance concentration and extend from the main surface 11 down to the substrate 12. of the same conductivity type as the body 16 but with higher disturbance con- A semiconductor region 22 is of the same conductivity type as a semiconductor- Within the body 16 there is also a semiconductor anode region 18 centration. body 16 but has lower resistivity than body 16. -cathode region 24 is part of the region 22 and has a portion extending to the major surface 11. The region 24 is of the same conductivity type as the regions 20 and has substantially the same disturbance concentration as these. The electrodes 28, 32 and 30 make low-resistance contact with the regions 18, 23 and 23, respectively. 20. The region 20 makes low-resistive contact with the substrate 12. The electrode 30 is thus in low-resistive contact with the substrate 12 and serves as a common control electrode for GDS1 and GDS2. An electrode 38, which may be provided but which does not necessarily have to be present, is shown between the anode electrode 28 and the cathode electrode 32. The electrode 38 is electrically connected to the substrate by an electrical connection to the electron 30.
.I kroppen 16a finns halvledarregioner 18a, 22a och 2Ha. Elektro- derna 28a, 32a och 30 är kopplade till regionerna 18a, 24 resp. 20..In the body 16a there are semiconductor regions 18a, 22a and 2Ha. The electrodes 28a, 32a and 30 are connected to the regions 18a, 24 and 24, respectively. 20.
Dessa regioner överensstämmer väsentligen med motsvarande regioner i kroppen 16. Ett isoleringsskikt 26 isolerar elektriskt samtliga ovan beskrivna elektroder från de delar av strukturen 10 till vilka de ej är avsedda att vara elektriskt anslutna.These regions substantially correspond to corresponding regions in the body 16. An insulating layer 26 electrically insulates all of the electrodes described above from those parts of the structure 10 to which they are not intended to be electrically connected.
I en belysande utföringsform är substratet 12 av konduktivitets- typen n, regionerna 20 och 2Ä (2Ua) av konduktivitetstypen n+, kroppen 16 (16a) av konduktivitetstypen p-, regionen 18 (18a) av konduktivi- tetstypen p+, regionen 22 (22a) av konduktivitetstypen p och med lägre resistívitet än kroppen 16 (16a), och elektroderna 28 (28a), 32 (32a) och 30 är av aluminium. I denna utföringsform är anodelektroden 28 elektriskt kopplad till katodelektroden 32a, och katodelektroden 32 är kopplad till anodelektroden 28a.In an illustrative embodiment, the substrate 12 is of the conductivity type n, the regions 20 and 2Ä (2Ua) of the conductivity type n +, the body 16 (16a) of the conductivity type p-, the region 18 (18a) of the conductivity type p +, the region 22 (22a) of the conductivity type p and with lower resistivity than the body 16 (16a), and the electrodes 28 (28a), 32 (32a) and 30 are of aluminum. In this embodiment, the anode electrode 28 is electrically coupled to the cathode electrode 32a, and the cathode electrode 32 is connected to the anode electrode 28a.
Föreslagna elektriska symboler för GDS1 och GDS2 visas i fig. 2.Suggested electrical symbols for GDS1 and GDS2 are shown in Fig. 2.
Anslutningsklämmorna till anoden, katoden och styret i GDS1 är 28, 32 resp. 30. Motsvarande anslutningsklämmor för GDS2 är 28a, 32a och 30. Denna kombination av GDS1 och GDS2 verkar som en dubbelriktad 81o 15 20 25 30 35 H0 s 8005746-6 omkopplare som dubbelsidigt kan blockera potentialer oberoende av om anoden eller katoden i någon av de styrda diodomkopplarna har den mera positiva potentialen. 2 I GDS1 och GDS2 är båda i stort sett identiskt lika och fungerar på väsentligen samma sätt. Följaktligen gäller den i det följande lämna- de beskrivningen av GDS1 även för GDS2. När GDS1 är i TILL-tillstån- det (ledande) kännetecknas den av en relativt lågresistiv strömbana mellan anodregionen 18 och katodregionen ZH och när den är i FRÅN- -tillståndet (blockerande) kännetecknas den av en betydligt högre I TILL-tillståndet är styrelektrodens 30 potential i typis- Hål injiceras i kroppen impedans. ka fall vid eller under anodens 28 potential. 16 från anodregionen 18 och elektroner injiceras i kroppen 16 från katodregionen 2D. Dessa hål och elektroner kan förefinnas i tillräck- liga antal för att bilda en plasma som konduktivitetsmodulerar kroppen 16. Detta medför en sänkning av kroppens 16 resistans, så att resis-- tanssn mellan anodregionen 18 och katodregíonen 2U är relativt låg när GDS1 arbetar i TILL-tillståndet. Detta arbetssätt, vid vilket såväl hål som elektroner verkar som laddningsbärare, kallas dubbelriktad- laddningsbärar-injektion. Den här beskrivna strukturtypen kallas här "styrd diodomkopp1are“ (GDS).The connection terminals to the anode, cathode and guide in GDS1 are 28, 32 resp. The corresponding connection terminals for GDS2 are 28a, 32a and 30. This combination of GDS1 and GDS2 acts as a bidirectional 81o 15 20 25 30 35 H0 s 8005746-6 switch that can double-sided block potentials regardless of whether the anode or cathode in any of the the controlled diode switches have the more positive potential. 2 In GDS1 and GDS2, both are largely identical and function in essentially the same way. Consequently, the following description of GDS1 also applies to GDS2. When GDS1 is in the ON state (conductive), it is characterized by a relatively low resistive current path between the anode region 18 and the cathode region ZH and when in the OFF state (blocking), it is characterized by a significantly higher I ON state. potential in typis- Holes are injected into the body impedance. cases at or below the potential of the anode 28. 16 from the anode region 18 and electrons are injected into the body 16 from the cathode region 2D. These holes and electrons may be present in sufficient numbers to form a plasma which modulates the conductivity of the body 16. This results in a decrease in the resistance of the body 16, so that the resistance between the anode region 18 and the cathode region 2U is relatively low when GDS1 operates in ON the condition. This method, in which both holes and electrons act as charge carriers, is called bidirectional charge carrier injection. The type of structure described here is called "controlled diode switch1" (GDS).
Regionen 22 medverkar till att begränsa penetreringen genom ett utarmningsskikt som under drift bildas mellan regionen 20 och substra- tet 12 och katodregionen 24. Regionen 22 medverkar även till bildan- det av ett ytinversionsskikt mellan regionerna_2M och 20. Dessutom möjliggör den att man placerar anodregionen 18 och katodregionen 2H relativt nära varandra. Detta medför att man får relativt låg resis- tans mellan anodregionen 18 och katodregionen ZÅ i TILL-tillståndet.The region 22 contributes to limiting the penetration through a depletion layer formed during operation between the region 20 and the substrate 12 and the cathode region 24. The region 22 also contributes to the formation of a surface inversion layer between the regions_2M and 20. In addition, it allows the anode region 18 to be placed and the cathode region 2H are relatively close to each other. This results in a relatively low resistance between the anode region 18 and the cathode region ZÅ in the ON state.
Ledning mellan anodregionen 18 och katodregionen 24 spärras eller brytes om potentialen på styrelektroden 30 är tillräckligt mycket mera positiv än potentialen på anodelektroden 28 och katodelektroden 32.Lead between the anode region 18 and the cathode region 24 is blocked or broken if the potential on the gate electrode 30 is sufficiently much more positive than the potential on the anode electrode 28 and the cathode electrode 32.
Hur stor positiv överskottspotential som erfordras för att bringa det ledande tillståndet att upphöra beror på geometrin och störämneskon- centrationsniváerna i strukturen 10. Denna positiva styrelektrod- potential medför att den del av kroppen 16 som befinner sig mellan styrelektrodregionen 12 och en del av oxidskiktet 26 utarmas så att potentialen i denna del av kroppen är mera positiv än potentialen på anodregionen 18 och på katodregionen 2H. Denna positiva potentialbar- riär förhindrar hål-ledning från anodregionen 18 till katodregionen 2ü. Den medför även uppsamling av i katodregionen (2ü) avgivna elekt- roner innan dessa kan nå anodregionen 18. Detta medför i stort sett I 10 15 20- 25 30 35 40 eoosvas-sp avsnörning av kroppen 16 mot det dielektriska skiktet'2É i den bulk- -del av kroppen som befinner sig mellan anodregionen (18) och katod- regionen (2ü) och som sträcker sig från regionen 12 till det dielekt- r-iska skinnet 26. 0 Användningen av elektroden 38 reducerar storleken av den poten- tial som krävs för att ledningstillstândet skall bringas att upphöra.The amount of positive excess potential required to terminate the conductive state depends on the geometry and disturbance concentration levels in structure 10. This positive gate potential causes the portion of the body 16 located between the gate region 12 and a portion of the oxide layer 26 to be depleted. so that the potential in this part of the body is more positive than the potential on the anode region 18 and on the cathode region 2H. This positive potential barrier prevents perforation from the anode region 18 to the cathode region 2ü. It also causes the electrons emitted in the cathode region (2ü) to be collected before they can reach the anode region 18. This entails essentially Ioosvas-sp as a constriction of the body 16 against the dielectric layer '2É in the bulk part of the body located between the anode region (18) and the cathode region (2ü) and extending from the region 12 to the dielectric skin 26. The use of the electrode 38 reduces the size of the potential required for the termination of the management license.
I FRÅN-tillståndet kan GDS1 dubbelsidigt blockera relativt höga poten- tialer mellan anodregionen och katodregionen oberoende av vilken av dessa regioner som har den mest positiva potentialen.In the OFF state, GDS1 can double-sidedly block relatively high potentials between the anode region and the cathode region, regardless of which of these regions has the most positive potential.
När GDS1 befinner sig i TILL-tillståndet blir den pn-skiktdiod som bildas av kroppen 16 och regionen 20 förspänd i framriktningen.When GDS1 is in the ON state, the pn layer diode formed by the body 16 and the region 20 is biased in the forward direction.
Strömbegränsningsorgan (ej visade) kan användas för att begränsa ledningsförmågan genom den i framriktningen förspända dicden. ~ Det är ej nödvändigt att GDS1 och GDS2 har sina anoder och kato- der hopkopplade. GDS1 eller GDS2 kan användas individuellt, men styrelektroderna är gemensamma.Current limiting means (not shown) can be used to limit the conductivity through the forward biased dicde. It is not necessary for GDS1 and GDS2 to have their anodes and cathodes interconnected. GDS1 or GDS2 can be used individually, but the gate electrodes are common.
I fig. 3 visas en bild sedd uppifrån av en föredragen utförings- iform av en dubbelriktad GDS-halvledarstruktur 100 som har fram- Strukturen 100 liknar strukturen 10 utom i det att anodregi- Denna geometri har en tendens att ställts. onen och katodregionen är krökta. begränsa lokala spänningsfältkoncentrationer som förorsakar spännings- genombrott och den förstorar den perimeter som är gemensam för anod- regionen och katodregionen för säkerställande av låg resistans i TILL-tillståndet, så att anordningen kan användas för drift med höga strömstyrkor. Strukturen 100 har tillverkats på ett n-typ-substrat med en tjocklek av H57 till 599 mikrometer och en konduktivitet av 1015 till 1016 störställen/cm3. Kropparna 160 och 160a är av konduktivitetstypen poch har en tjocklek av 30 till RO mikrometer, en bredd av 720 mikrometer, en längd av 910 mikrometer och en störämnes- koncentration í Området 5 - 9 X 1O13/cm3.' De krökta anodregio- nerna 180 och 180a är av konduktivitetstypen p+ och har en tjocklek av 2 till Ä mikrometer och en störämneskoncentratíon av 1019/cm3. De krökta katodregionerna 2H0 och 2U0a är av konduktivitetstypen n+ med en tjocklek av 2 till 4 mikrometer och en störämneskoncentration av 1019/cm3. Den totala längden och bredden av den tillverkade kretsen är 1910 mikrometer gånger 1300 mikrometer. Mellanrummet mellan anoden och katoden är i ett tvpiskt fall 120 mikrometer.Fig. 3 shows a top view of a preferred embodiment of a bidirectional GDS semiconductor structure 100 having the front structure. The structure 100 is similar to the structure 10 except that the anode direction tends to be set. and the cathode region are curved. limit local voltage field concentrations that cause voltage breakthroughs and it magnifies the perimeter common to the anode region and the cathode region to ensure low resistance in the ON state, so that the device can be used for high current operation. The structure 100 has been fabricated on an n-type substrate having a thickness of H57 to 599 micrometers and a conductivity of 1015 to 1016 interfaces / cm 3. The bodies 160 and 160a are of the conductivity type and have a thickness of 30 to RO micrometers, a width of 720 micrometers, a length of 910 micrometers and a substance concentration in the range 5 - 9 X 10 13 / cm 3. The curved anode regions 180 and 180a are of the conductivity type p + and have a thickness of 2 to mik micrometers and a disturbance concentration of 1019 / cm 3. The curved cathode regions 2H0 and 2U0a are of the conductivity type n + with a thickness of 2 to 4 micrometers and an impurity concentration of 1019 / cm3. The total length and width of the manufactured circuit is 1910 micrometers times 1300 micrometers. The gap between the anode and the cathode is in a typical case 120 micrometers.
Vissa av de tillverkade strukturerna innehöll ledarregioner 380, 380a med en bredd av 60 mikrometer, under det att andra ej innehöll några sådana regioner. De strukturer som var tillverkade utan regio-ß 10 15 20 25 30 35 NO eoos74s~s nerna 380, 380a krävde 22 volt högre potential på styret än på anoden för att försätta sträckan mellan anod och katod i oledande tillstånd.Some of the fabricated structures contained conductor regions 380, 380a with a width of 60 micrometers, while others did not contain any such regions. The structures made without the regions 380, 380a required 22 volts higher potential on the guide than on the anode to put the distance between the anode and cathode in a non-conductive state.
De strukturer som var tillverkade med ledarregionerna 380, 380a krävde ett potentialöverskott på endast 7,5 volt över anodpotentialen för att åstadkomma oledande tillstånd. Den tillverkade strukturen visade sig kunna blockera 300 volt och leda 500 milliampere med ett spänningsfall mellan anod och katod på 2,2 volt. Denna struktur kunde arbeta vid strömstötar på 10 ampere med en varaktighet av en millisekund.The structures fabricated with conductor regions 380, 380a required a potential excess of only 7.5 volts above the anode potential to provide non-conductive states. The fabricated structure was found to be able to block 300 volts and conduct 500 milliamps with a voltage drop between anode and cathode of 2.2 volts. This structure could operate at surges of 10 amps with a duration of one millisecond.
I fig. U visas en struktur som mycket liknar strukturen 10 och vars samtliga delar som är väsentligen identiskt lika eller liknande de i strukturen 10 har getts samma hänvisningsnummer med två nollor tillfogade i slutet.- Den grundläggande skillnaden mellan strukturerna 1000 och 10 är att i strukturen 1000 de i strukturen 10 enligt fig. 1 förefintliga halvledarregionerna 22, 22a har eliminerats. Ändamåls- enligt avstånd mellan regionerna 2H00, 2ü00a och regionen 2000 ger tillräckligt skydd mot utarmningsskikt-penetrering till regionerna 2400, 2U00a och gör det möjligt att använda strukturen 1000 som en omkopplare för hög spänning.Fig. U shows a structure very similar to the structure 10 and all parts of which are substantially identical or similar to those of the structure 10 have been given the same reference numerals with two zeros added at the end. The basic difference between the structures 1000 and 10 is that in the semiconductor regions 22, 22a present in the structure 10 of the structure 10 of Fig. 1 have been eliminated. Purpose distance between the regions 2H00, 2ü00a and the region 2000 provides sufficient protection against depletion layer penetration to the regions 2400, 2U00a and makes it possible to use the structure 1000 as a high voltage switch.
I fig. 5 visas en struktur 10,000 som mycket liknar halvledar- strukturen 10 och vars samtliga delar som väsentligen är identiska med motsvarande i strukturen 10 är försedda med samma hänvisningsnummer med tillfogande av tre nollor i slutet. Den grundläggande skillnaden mellan strukturerna 10,000 och 10 är användnigen av halvledare-skydds- ringsregioner H0, U0a som omger regionerna 2N,000, 2U,000a och är åtskilda från dessa av delar av kropparna 16,000, 16,000a. Skydds- ring-regionerna H0, ü0a ger samma typ av skydd mot ytskiktinversion som regionerna 22, 22a i strukturen 10. Skyddet förmodas vara till- fyllest i vissa fall för àstadkommande av en för höga spänningar användbar halvledaromkopplare. Skyddsringarna H0, ß0a är av samma konduktivitetstyp som kropparna 16,000, 16,000a men har lägre resisti- vitet. Skyddsringarna H0, B0a kan utökas (i enlighet med vad som visas i streckade linjer) så att de är i kontakt med katodregionerna zmooo, zlnoooa. ' _ I fig. 6 visas en struktur 100,000 som liknar strukturen 10.Fig. 5 shows a structure 10,000 which is very similar to the semiconductor structure 10 and all parts of which are substantially identical to the corresponding ones in the structure 10 are provided with the same reference numerals with the addition of three zeros at the end. The fundamental difference between structures 10,000 and 10 is the use of semiconductor protection regions H0, U0a which surround regions 2N, 000, 2U, 000a and are separated from them by parts of the bodies 16,000, 16,000a. The protection ring regions H0, ü0a provide the same type of protection against surface layer inversion as the regions 22, 22a in the structure 10. The protection is assumed to be most complete in some cases for providing a semiconductor switch which can be used for high voltages. The protective rings H0, ß0a are of the same conductivity type as the bodies 16,000, 16,000a but have lower resistivity. The protective rings H0, B0a can be extended (according to what is shown in dashed lines) so that they are in contact with the cathode regions zmooo, zlnoooa. Fig. 6 shows a structure 100,000 similar to structure 10.
Samtliga delar av strukturen 100,000 som liknar eller är väsentligen identiskt överensstämmande med motsvarande delar av strukturen 10 har givits samma hänvisningsnummer med tillägg av fyra nollor 1 slutet.All parts of the structure 100,000 which are similar or substantially identical to the corresponding parts of the structure 10 have been given the same reference numerals with the addition of four zeros at the end.
En skillnad mellan strukturen 100,000 och strukturen 10 är användning- en av halvledare-skyddsringregioner H00, H00a vilka omsluter katod- regionerna 2N0,000, 2H0,000a. Skyddsringarna H00, U00a liknar halvle- I utökas så att de gör kontakt med katoderna 2ü0,000, 2U0,000a. -10 15 20 025 30 35 40 80057lf6~6 dare~skyddsringsregionerna H0, H0a i strukturen 10,000. Den 1 strec- kade linjer visade delen av skyddsringarna 400, Ä00a visar att de kan I Kombi- nationen av regionerna 220,000, 220,000a och skyddsringarna 400, H00a ger skydd mot inversíon i kropparna 160,000, 160,000a, speciellt mellan styre-regionen 200,000 och katodregionen 2U0,000, 2U0,000a, och ger skydd mot penetrering från utarmningsskiktet till katodregionen 2ü0,000, 2N0,000a. Denna typ av dubbelt skydd kring katodregionen 2H0,000, 2U0,000a är den föredragna skyddsstrukturen. Regionerna 220,000, 220,000a och Ä00, H00a är samtliga av samma konduktivítetstyp som kropparna 160,000, 160,000a men med låg resistivitet. Regionerna N00, 400a har lägre resistivitet än regionerna 220,000, 220,000a. En annan skillnad mellan strukturen 100,000 och strukturen 10 är halvle- darregionerna 70, 70a, vilka är av samma konduktivitetstyp som katod- regionerna 2ü0,000, 2H0,000a. Regionerna 70, 70a är i elektrisk kontakt med elektroderna 380;000, 380,000a och verkar såsom topp-styr- elektroder. Användningen av styre-regionerna 70, 70a resulterar i minskning av den potential som krävs för att förhindra ledning mellan anodregionerna 180,000, 180,000a och katodregionerna 2H0,000, 240,000a.One difference between structure 100,000 and structure 10 is the use of semiconductor protection ring regions H00, H00a which enclose the cathode regions 2N0,000, 2H0,000a. The protective rings H00, U00a are similar to half- I are extended so that they make contact with the cathodes 2ü0,000, 2U0,000a. -10 15 20 025 30 35 40 80057lf6 ~ 6 dare ~ protection ring regions H0, H0a in structure 10,000. The dashed lines show the part of the protective rings 400, Ä00a shows that they can In the combination of regions 220,000, 220,000a and the protective rings 400, H00a provides protection against inversion in the bodies 160,000, 160,000a, especially between the control region 200,000 and cathode region 2U0,000, 2U0,000a, and provides protection against penetration from the depletion layer to the cathode region 2ü0,000, 2N0,000a. This type of double protection around the cathode region 2H0,000, 2U0,000a is the preferred protection structure. The regions 220,000, 220,000a and Ä00, H00a are all of the same conductivity type as the bodies 160,000, 160,000a but with low resistivity. The regions N00, 400a have lower resistivity than the regions 220,000, 220,000a. Another difference between structure 100,000 and structure 10 is the semiconductor regions 70, 70a, which are of the same conductivity type as the cathode regions 2ü0,000, 2H0,000a. The regions 70, 70a are in electrical contact with the electrodes 380,000, 380,000a and act as top control electrodes. The use of the control regions 70, 70a results in a reduction of the potential required to prevent conduction between the anode regions 180,000, 180,000a and the cathode regions 2H0,000, 240,000a.
I fig. 7 åskådliggöres en halvledarstruktur 42 som innehåller ett flertal väsentligen identiskt likadana styrda diodomkopplare ("GDS“) av vilka endast två, GDS3 och GDS4 (visade inom streckade rektanglar) är visade. Halvledarstrukturen H2 innefattar ett halvledare-stöd (substrat) UN som är av en första konduktivitetstyp och som har en huvudyta H6. Inom en del av substratet H4 finns separata regioner H8 och H8a som är av motsatt konduktivitetstyp i förhållande till sub- stratet UH och som är skilda från varandra genom delar av substratet UH och genom regioner 50 av samma konduktivitetstyp som substratet UR men med högre störämneskoncentration. Regionerna 50 kan allt efter önskan anordnas eller utelämnas. Väsentlígen identiska halvledarkrop- par 52 och 52a befinner sig i regionerna H8 resp. 48a.Fig. 7 illustrates a semiconductor structure 42 containing a plurality of substantially identical controlled diode switches ("GDS") of which only two, GDS3 and GDS4 (shown in dashed rectangles) are shown. which is of a first conductivity type and which has a main surface H6. Within a part of the substrate H4 there are separate regions H8 and H8a which are of opposite conductivity type in relation to the substrate UH and which are separated from each other by parts of the substrate UH and by regions 50 of the same conductivity type as the substrate UR but with a higher concentration of interfering substance.Regions 50 can be arranged or omitted as desired, Substantially identical semiconductor bodies 52 and 52a are located in regions H8 and 48a, respectively.
Kropparna 52 och 52a är av samma konduktivitetstyp som substratet HH. Inom kroppen 52 finns en anodregion SU som är av har samma kon- duktivitetstyp som kroppen 52 men har högre störämneskoncentration.The bodies 52 and 52a are of the same conductivity type as the substrate HH. Within the body 52 there is an anode region SU which is of has the same conductivity type as the body 52 but has a higher concentration of interfering substance.
Inom kroppen 52 finns dessutom en region vilken är av samma kondukti- vitetstyp som kroppen 52 men med högre störämneskoncentration och vilken är skild från regionen 54 genom delar av kroppen 52. En katod- region 58 förefinns inom en del av regionen 56 och är skild från kroppen 52 genom delar av regionen 56. Katodregionen 58 är av samma konduktivitetstyp som regionen H8. Elektroderna 60, 62, 64 och 66 är' 10 15 20 25 30 35 H0 soosvna-6 i lågresistiv kontakt med regionerna 48, 54, 58 resp. 50. Om regio- nerna 50 är eliminerade, gör elektroden 66 kontakt med regionen UB direkt eller via en lågresistiv halvledarregion (ej visad) liksom regionen SU, men är innesluten i en del av substratet 4%. Ett isole- rande skikt 68, i typiska fall kiseldioxid, isolerar elektriskt samt- liga elektroder i strukturen N2_från huvudytan H6 utom i de regioner i vilka lâgresistiv kontakt önskas.Within the body 52 there is also a region which is of the same conductivity type as the body 52 but with a higher concentration of disturbance and which is separated from the region 54 by parts of the body 52. A cathode region 58 is present within a part of the region 56 and is different from the body 52 through parts of the region 56. The cathode region 58 is of the same conductivity type as the region H8. The electrodes 60, 62, 64 and 66 are in low resistive contact with the regions 48, 54, 58 and 50. If the regions 50 are eliminated, the electrode 66 contacts the region UB directly or via a low-resistance semiconductor region (not shown) as well as the region SU, but is enclosed in a part of the substrate 4%. An insulating layer 68, typically silicon dioxide, electrically insulates all electrodes in the structure N2 from the main surface H6 except in the regions in which low resistive contact is desired.
Kroppen 52a, regionerna Säa, 56a och 58a samt elektroderna 60a, 62a och ößa i GDSU är väsentligen identiska med motsvarande regioner i GDS3. ' Substratet UR hålles i typiska fall på den mest negativa poten- tial som är tillgänglig. Detta medför att man backförspänner den pn-övergång som bildas av regionerna 48, 48a och substratet HU så att samtliga i substratet HN förefintliga GDS är övergång-isolerade från varandra. I GDS3 och GDSH arbetar på väsentligen samma sätt som det för GDS1 och GDS2 i fig. 1 beskrivna. Regionen RB tjänstgör såsom styre, under det att regionerna 54 och 58 tjänstgör såsom anod resp. katod. Det bör observeras att styre-regionerna H8 och H8a är geometriskt och elektriskt åtskilda och att GDS3 och GDSH sålunda kan arbeta väsent- ligen fullständigt oberoende av varandra, eftersom respektive styren, anoder och katoder är elektriskt åtskilda. Strukturen H2 möjliggör sålunda tillverkning av ett aggregat av GDS varvid varje GDS kan arbeta oberoende av alla övriga GDS i aggregatet.The body 52a, the regions Säa, 56a and 58a and the electrodes 60a, 62a and ößa in GDSU are substantially identical to the corresponding regions in GDS3. The substrate UR is typically kept at the most negative potential available. This involves biasing the pn junction formed by the regions 48, 48a and the substrate HU so that all the GDS present in the substrate HN are junction-isolated from each other. In GDS3 and GDSH operate in substantially the same manner as that of GDS1 and GDS2 in Fig. 1. The region RB serves as the board, while the regions 54 and 58 serve as the anode and cathode. It should be noted that the gate regions H8 and H8a are geometrically and electrically separated and that GDS3 and GDSH can thus operate substantially completely independently of each other, since the respective gates, anodes and cathodes are electrically separated. The structure H2 thus enables the manufacture of an assembly of GDS, whereby each GDS can operate independently of all other GDS in the assembly.
De här beskrivna utföringsformerna är avsedda som belysande exempel på de allmänna principerna för uppfinningen. Exempelvis kan störämneskonoentrationsnivåerna, mellanrummen mellan regionerna och andra dimensioner för regionerna ändras för att möjliggöra väsentligt högre driftsspänningar och -strömstyrkor än vad som har beskrivits.The embodiments described herein are intended as illustrative examples of the general principles of the invention. For example, the disturbance concentration levels, the spaces between the regions and other dimensions of the regions can be changed to enable significantly higher operating voltages and currents than what has been described.
Ett dielektriskt skikt kan vara anordnat mellan regionerna M8 och ä8a och regionen UU eller också kan det dielektriska skiktet vara anordnat som ersättning för regionerna HN och 50. Dessutom kan andra typer av dielektriska material, exempelvis kiselnitríd, användas i stället för kiseldioxid. Ledande regioner, sådana som 38 i fig. 1, kan ingå i strukturerna enligt fig. 3, N, 5, 6 och 7. Regionerna 56 och 56a kan vara eliminerade. Härigenom minskas den resulterande GDS-strukturens förmåga att arbeta vid höga spänningar; man kan emellertid öka avstån- den mellan anod och katod och mellan till varandra gränsande GDS- -strukturer i och för utökning av de användbara spänningsområdena.A dielectric layer may be provided between the regions M8 and ä8a and the region UU or the dielectric layer may be provided as a replacement for the regions HN and 50. In addition, other types of dielectric materials, for example silicon nitride, may be used instead of silica. Conductive regions, such as 38 in Fig. 1, may be included in the structures of Figs. 3, N, 5, 6 and 7. Regions 56 and 56a may be eliminated. This reduces the ability of the resulting GDS structure to operate at high voltages; however, the distances between anode and cathode and between adjacent GDS structures can be increased to increase the useful voltage ranges.
Vidare kan regionerna 56 och 56a ersättas med skyddsringar, exempelvis 10 15 aoosvas-6 10 av den typ som är visad kring katoden 2H,O00 i Tig. 52 Dessutom kan en region i likhet med regionen 220,000 och en skyddsring i likhet med skyddsringen H00 i fig. 6 anordnas i stället för regionerna 56; 56a i fig. 7; Elektrederna kan bestå av dopat polykisel, guld, titan eller andra typer av ledare. Konduktivitetstypen för samtliga halvledarsub- strat och regioner kan vara omkastad förutsatt att spänningspolarite- terna vederbörligen ändras på ett för fackmannen välkänt sätt. I sådant fall blir regionerna 18, 18a, 180, 180a, 1800, 1800a, 18,000, 18,000a, SU, Süa, 180,000 och 180,000a katoder, under det att regio- nerna ZU, 2üa, 2ü0, 2N0a, ZUOO, 2Ä00a, 2H,00O, 2ü,000a, 58, 58a, 2U0,000 och 2N0,000a blir anoder. Det bör observeras att strukturerna enligt uppfinningen möjliggör drift med såväl växelström som likström.Furthermore, the regions 56 and 56a can be replaced with protective rings, for example aoosvas-6 10 of the type shown around the cathode 2H, O00 in Tig. In addition, a region similar to region 220,000 and a guard ring similar to guard ring H00 of Fig. 6 may be provided in place of regions 56; 56a in Fig. 7; The electrodes can consist of doped polysilicon, gold, titanium or other types of conductors. The conductivity type for all semiconductor substrates and regions can be reversed provided that the voltage polarities are duly altered in a manner well known to those skilled in the art. In such a case, the regions 18, 18a, 180, 180a, 1800, 1800a, 18,000, 18,000a, SU, Süa, 180,000 and 180,000a become cathodes, while the regions ZU, 2üa, 2ü0, 2N0a, ZUOO, 2Ä00a, 2H, 00O, 2ü, 000a, 58, 58a, 2U0,000 and 2N0,000a become anodes. It should be noted that the structures according to the invention enable operation with both alternating current and direct current.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US97188678A | 1978-12-20 | 1978-12-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8005746L SE8005746L (en) | 1980-08-14 |
SE438577B true SE438577B (en) | 1985-04-22 |
Family
ID=25518914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8005746A SE438577B (en) | 1978-12-20 | 1980-08-14 | SEMICONDUCTOR HIGH VOLTAGE DEVICE |
Country Status (22)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55501041A (en) |
KR (1) | KR830000497B1 (en) |
AU (1) | AU529486B2 (en) |
BE (1) | BE880727A (en) |
CA (1) | CA1131800A (en) |
CH (1) | CH659152A5 (en) |
DD (1) | DD147898A5 (en) |
ES (1) | ES487065A1 (en) |
FR (1) | FR2445028B1 (en) |
GB (1) | GB2049282B (en) |
HK (1) | HK69284A (en) |
HU (1) | HU181028B (en) |
IE (1) | IE48719B1 (en) |
IL (1) | IL58973A (en) |
IN (1) | IN152898B (en) |
IT (1) | IT1126602B (en) |
NL (1) | NL7920185A (en) |
PL (1) | PL220496A1 (en) |
SE (1) | SE438577B (en) |
SG (1) | SG34884G (en) |
TR (1) | TR21213A (en) |
WO (1) | WO1980001338A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3017313A1 (en) * | 1980-05-06 | 1981-11-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | THYRISTOR WITH HIGH BLOCKING VOLTAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933432B1 (en) * | 1968-12-20 | 1974-09-06 | ||
DE2102103A1 (en) * | 1970-01-22 | 1971-07-29 | Rca Corp | Field effect controlled diode |
US3722079A (en) * | 1970-06-05 | 1973-03-27 | Radiation Inc | Process for forming buried layers to reduce collector resistance in top contact transistors |
DE2241600A1 (en) * | 1971-08-26 | 1973-03-01 | Dionics Inc | HIGH VOLTAGE P-N TRANSITION AND ITS APPLICATION IN SEMICONDUCTOR SWITCHING ELEMENTS, AND THE PROCESS FOR ITS MANUFACTURING |
JPS5011389A (en) * | 1973-05-30 | 1975-02-05 | ||
US3911463A (en) * | 1974-01-07 | 1975-10-07 | Gen Electric | Planar unijunction transistor |
US4146905A (en) * | 1974-06-18 | 1979-03-27 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor device having complementary transistor structures and method of manufacturing same |
JPS5168777A (en) * | 1974-12-11 | 1976-06-14 | Fujitsu Ltd | FUSEITEIKOHANDOTAISOCHI |
JPS5250176A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-21 | Semiconductor Res Found | Electrostatic induction type thyristor |
GB1587540A (en) * | 1977-12-20 | 1981-04-08 | Philips Electronic Associated | Gate turn-off diodes and arrangements including such diodes |
-
1979
- 1979-11-28 CA CA340,799A patent/CA1131800A/en not_active Expired
- 1979-12-06 CH CH6267/80A patent/CH659152A5/en not_active IP Right Cessation
- 1979-12-06 WO PCT/US1979/001044 patent/WO1980001338A1/en unknown
- 1979-12-06 NL NL7920185A patent/NL7920185A/en not_active Application Discontinuation
- 1979-12-06 JP JP50020880A patent/JPS55501041A/ja active Pending
- 1979-12-06 GB GB8025969A patent/GB2049282B/en not_active Expired
- 1979-12-10 HU HU79WE612A patent/HU181028B/en unknown
- 1979-12-14 AU AU53868/79A patent/AU529486B2/en not_active Ceased
- 1979-12-14 DD DD79217695A patent/DD147898A5/en unknown
- 1979-12-17 IL IL58973A patent/IL58973A/en unknown
- 1979-12-18 PL PL22049679A patent/PL220496A1/xx unknown
- 1979-12-18 FR FR7930941A patent/FR2445028B1/en not_active Expired
- 1979-12-18 TR TR21213A patent/TR21213A/en unknown
- 1979-12-19 IT IT28205/79A patent/IT1126602B/en active
- 1979-12-19 BE BE0/198640A patent/BE880727A/en not_active IP Right Cessation
- 1979-12-19 ES ES487065A patent/ES487065A1/en not_active Expired
- 1979-12-19 IE IE2473/79A patent/IE48719B1/en unknown
- 1979-12-20 KR KR7904541A patent/KR830000497B1/en active
-
1980
- 1980-08-14 SE SE8005746A patent/SE438577B/en not_active IP Right Cessation
- 1980-11-28 IN IN1327/CAL/80A patent/IN152898B/en unknown
-
1984
- 1984-05-04 SG SG348/84A patent/SG34884G/en unknown
- 1984-09-06 HK HK692/84A patent/HK69284A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL58973A0 (en) | 1980-03-31 |
IE792473L (en) | 1980-06-20 |
TR21213A (en) | 1984-01-02 |
AU5386879A (en) | 1980-06-26 |
AU529486B2 (en) | 1983-06-09 |
FR2445028A1 (en) | 1980-07-18 |
FR2445028B1 (en) | 1985-10-11 |
NL7920185A (en) | 1980-10-31 |
CH659152A5 (en) | 1986-12-31 |
GB2049282B (en) | 1983-05-18 |
IN152898B (en) | 1984-04-28 |
SG34884G (en) | 1985-11-15 |
JPS55501041A (en) | 1980-11-27 |
GB2049282A (en) | 1980-12-17 |
ES487065A1 (en) | 1980-09-16 |
IT7928205A0 (en) | 1979-12-19 |
DD147898A5 (en) | 1981-04-22 |
IL58973A (en) | 1982-07-30 |
IT1126602B (en) | 1986-05-21 |
CA1131800A (en) | 1982-09-14 |
PL220496A1 (en) | 1980-09-08 |
KR830000497B1 (en) | 1983-03-10 |
HU181028B (en) | 1983-05-30 |
HK69284A (en) | 1984-09-14 |
WO1980001338A1 (en) | 1980-06-26 |
IE48719B1 (en) | 1985-05-01 |
SE8005746L (en) | 1980-08-14 |
BE880727A (en) | 1980-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4322767A (en) | Bidirectional solid-state protector circuitry using gated diode switches | |
US8415989B2 (en) | Switching device for electric circuit | |
US4752814A (en) | High voltage thin film transistor | |
WO2012082519A1 (en) | Transistors with isolation regions | |
EP0600229A1 (en) | Power semiconductor device with protective means | |
US10461161B1 (en) | GaN device with floating field plates | |
US4613766A (en) | Thyristor having controllable emitter short circuits | |
US10957773B1 (en) | Semiconductor device | |
US4323942A (en) | Solid-state protector circuitry using gated diode switch | |
SE455552B (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE INCLUDING AN OVERVOLTAGE CIRCUIT | |
JP2687163B2 (en) | Turn-off thyristor | |
US4195306A (en) | Gate turn-off thyristor | |
SE438577B (en) | SEMICONDUCTOR HIGH VOLTAGE DEVICE | |
US4587656A (en) | High voltage solid-state switch | |
US4587545A (en) | High voltage dielectrically isolated remote gate solid-state switch | |
US4502072A (en) | FET Controlled thyristor | |
SE446139B (en) | DIELECTRICALLY ISOLATED SEMICONDUCTOR SWITCH INTENDED FOR HIGH VOLTAGE | |
US4602268A (en) | High voltage dielectrically isolated dual gate solid-state switch | |
EP0156528B1 (en) | High-voltage thin-film transistor | |
US4586073A (en) | High voltage junction solid-state switch | |
SE437588B (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE | |
SE450069B (en) | GRIND-CONTROLLED DIODSTROSTER DEVICES | |
SE453621B (en) | SWITCH DEVICE | |
US4275308A (en) | Optically toggled device | |
JP2019057534A (en) | Semiconductor device and control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8005746-6 Effective date: 19891128 Format of ref document f/p: F |