WO2005114752A1 - Elektrisch und durch strahlung zündbarer thyristor und verfahren zu dessen kontaktierung - Google Patents

Elektrisch und durch strahlung zündbarer thyristor und verfahren zu dessen kontaktierung Download PDF

Info

Publication number
WO2005114752A1
WO2005114752A1 PCT/EP2005/005049 EP2005005049W WO2005114752A1 WO 2005114752 A1 WO2005114752 A1 WO 2005114752A1 EP 2005005049 W EP2005005049 W EP 2005005049W WO 2005114752 A1 WO2005114752 A1 WO 2005114752A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thyristor
radiation
gate electrode
doped
electrically conductive
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/005049
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Kellner-Werdehausen
Franz-Josef Niedernostheide
Hans-Joachim Schulze
Jörg DORN
Original Assignee
eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH filed Critical eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH
Publication of WO2005114752A1 publication Critical patent/WO2005114752A1/de
Priority to US11/561,985 priority Critical patent/US7696528B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/111—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by at least three potential barriers, e.g. photothyristors
    • H01L31/1113—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by at least three potential barriers, e.g. photothyristors the device being a photothyristor
    • 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
    • H01L29/7404—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action structurally associated with at least one other device
    • H01L29/7408—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action structurally associated with at least one other device the device being a capacitor or a resistor
    • 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
    • H01L29/7424—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action having a built-in localised breakdown/breakover region, e.g. self-protected against destructive spontaneous, e.g. voltage breakover, firing
    • 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
    • H01L29/7428—Thyristor-type devices, e.g. having four-zone regenerative action having an amplifying gate structure, e.g. cascade (Darlington) configuration
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0607—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H01L29/0611—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices
    • H01L29/0615—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]
    • H01L29/0626—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse biased devices by the doping profile or the shape or the arrangement of the PN junction, or with supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE] with a localised breakdown region, e.g. built-in avalanching region
    • 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1012—Base regions of thyristors
    • H01L29/102—Cathode base regions of thyristors

Definitions

  • the invention relates to a thyristor which can be ignited both electrically and by radiation.
  • Such a thyristor is known for example from DE 37 06 255 C2.
  • the thyristor described in this document is light-ignitable and also has a gate contact for electrical ignition.
  • the object of the present invention is to provide an electrically and radiation ignitable thyristor, a method for
  • a thyristor according to claim 1 by a method for contacting a thyristor according to claim 24 and by a method for monitoring the ignition process of a thyristor according to claim 30.
  • the thyristor according to the invention has a semiconductor structure with a semiconductor body in which a p-doped emitter, an n-doped base, a p-doped base and an n-doped emitter are arranged in succession in the vertical direction of the semiconductor body. Furthermore, the semiconductor structure has a radiation-sensitive breakdown structure, a gate electrode arranged in the lateral direction of the semiconductor body at a distance from the breakdown structure, and an ignition stage structure which comprises at least one ignition stage with an n-doped auxiliary emitter, which forms a pn junction with the p-doped base, on.
  • the n-doped auxiliary emitter of an ignition stage is embedded in the p-base and preferably extends to the front of the semiconductor body, ie to the side of the semiconductor body facing away from the p-doped emitter.
  • the task of the ignition stage is to amplify a current flowing via the pn junction between the p base and the auxiliary emitter and to transmit it within the p-doped base in the direction of a next ignition stage.
  • the direction of this current which preferably flows in the lateral direction in the p-doped base, is also referred to as the ignition current direction.
  • the direction of the ignition current depends on the design of the thyristor. In the case of a thyristor with rotational symmetry, the ignition current runs in the radial direction.
  • At least one of the ignition stages has an electrode arranged on the front, which contacts both the n-doped auxiliary emitter and the p-doped base.
  • This electrode is preferably made of metal such as e.g. Aluminum formed.
  • the electrode can also be formed from heavily n-doped polysilicon.
  • the thyristor according to the invention can be ignited both electrically by applying a voltage to the gate electrode and by radiation incident on the radiation-sensitive breakdown structure.
  • the ignition stage structure advantageously consists of several ignition stages in order to amplify the ignition current from ignition stage to ignition stage. These ignition stages of the ignition stage structure are matched to one another and to the breakdown structure in such a way that the ignition proceeds in a controlled manner starting from the radiation-sensitive breakdown structure up to the n-doped main emitter.
  • the gate electrode is provided which is arranged on the front side of the semiconductor body and via which the thyristor can be ignited by applying an external electrical voltage.
  • an electrical ignition pulse is applied, an ignition current spreads from the area of the gate electrode in the direction of the n main emitter.
  • the gate electrode is preferably arranged in the lateral direction between the radiation-sensitive breakdown structure and the n-doped emitter.
  • the firing stage structure consists of at least one inner firing stage and at least one outer firing stage, the at least one inner firing stage being arranged in the lateral direction between the radiation-sensitive breakdown structure and the gate electrode and the at least one outer firing stage in the lateral direction between the Gate electrode and the n-doped emitter is arranged.
  • an ignition current generated at the radiation-sensitive breakdown structure first passes the inner ignition stage, then the gate electrode and then the outer ignition level before the n main emitter is reached. The ignition current is increased from ignition level to ignition level.
  • the electrical voltage in the p-base can be detected via the gate electrode, which is arranged between the radiation-sensitive breakdown structure and the n-doped main emitter, in order to monitor the ignition process. If the ignition current propagating in the p-doped base from the radiation-sensitive breakdown structure in the direction of the n-doped emitter reaches the gate electrode, the electrical voltage present there changes, the monitoring of which enables the ignition process to be monitored.
  • the information obtained in this way can be used, for example, to switch off the thyristor or to influence it in some other way or to control an external circuit.
  • the gate electrode is preferably arranged in the lateral direction between this section and the n-doped emitter. If the thyristor is ignited in this arrangement by applying an electrical voltage to the gate electrode, there is no limitation of the ignition current through this section of the p-base with increased electrical resistance.
  • the gate electrode can be arranged in the lateral direction both between the radiation-sensitive breakdown structure and the section of the p-doped base with increased electrical resistance and within the section of the p-doped base with increased electrical resistance. Furthermore, it is provided to arrange a plurality of such sections with increased electrical resistance in the p-doped base, it being possible for each of these sections to be arranged in the same way as the section described above. In order to achieve optimum ignition behavior in particular, various such sections can have the same or different absolute or specific resistance values.
  • the protective lacquer should have the highest possible dielectric constant.
  • the thickness of the protective lacquer layer can be up to a few 100 ⁇ m.
  • the area provided with a protective lacquer lies between the radiation-sensitive breakthrough structure and the gate electrode.
  • the thickness of the protective lacquer layer is less than the vertical dimension of the gate electrode.
  • the thyristor has, for example, a central region in which the radiation-sensitive breakthrough structure and at least one ignition stage of the ignition structure are arranged, and in particular can have a rotationally symmetrical structure.
  • the gate electrode and / or at least one auxiliary emitter is likewise rotationally symmetrical, preferably at least in sections, and preferably circular. are formed.
  • the central area lies in the area of the axis of symmetry.
  • a contact stamp is provided which is pressed onto the gate electrode.
  • the contact stamp has a contour such as a projection, a lug, a step, a groove, a groove or the like to prevent slipping or slipping off the gate electrode in the lateral direction of the semiconductor body.
  • This contouring is designed in such a way that it interacts with a complementary contouring arranged on the semiconductor body and / or with the gate electrode.
  • the contact stamp can also be held in its intended position contacting the gate electrode by a housing of the thyristor.
  • the distance of the contact stamp pressed against the gate electrode from the front side must be greater than or equal to the thickness of the protective lacquer layer in this area.
  • the contact stamp has a radiation channel in order to guide incident radiation into the region of the radiation-sensitive breakdown structure.
  • the radiation channel can optionally be provided with a window, a lens, a prism, a filter or another radiation-permeable optical element which transmits the radiation required to ignite the thyristor. is casual and that directs the incident radiation to the radiation-sensitive breakthrough structure.
  • a contact stamp can also be used which has no radiation channel or whose radiation channel is provided with an incident radiation-blocking element. The thyristor can then only be ignited by means of an electrical voltage via the contact stamp.
  • a contact stamp can also be used which has a light channel, but which is electrically insulated from the gate electrode.
  • a contact stamp preferably has two mutually complementary contours, one of which is arranged on the thyristor and the other on the contact stamp, and which serve to fix the contact stamp with respect to the thyristor.
  • the thyristor is optically fired at the same time or at different times by incident radiation and electrically by an electrical firing pulse.
  • a universal thyristor is provided which can be easily adapted to the respective need without having to make a change to the thyristor itself.
  • a thyristor according to the invention can also have one or more integrated protective functions in any combination.
  • Such a protective function represents a previously mentioned BOD structure. It protects the thyristor against overvoltage and can be set in such a way that the thyristor reliably ignites at the location of this BOD structure when a voltage applied in the forward direction exceeds a certain threshold value.
  • An externally implemented or non-integrated overvoltage protection function in an electrically ignitable thyristor is described, for example, by LO Eriksson et al. , Conc. Record of the 1990 IEEE Industrial Applications Society Annual Meeting, Volume 2, Since 1648-1657.
  • dU / dt protective function a dU / dt protective function or a tq protective function.
  • the dU / dt protection function ensures that the thyristor fires properly even if a voltage applied to the thyristor in the forward direction rises very quickly.
  • a dU / dt protective function is described, for example, in the publication H.-J. Schulze et al. : ISPSD 2000, Toulouse, pp. 267-270, explained in more detail.
  • a thyristor is protected against dynamic voltage transients that occur within the release time (release time protection).
  • a suitable device such as a corresponding contact stamp can be used to ensure that the thyristor can only be triggered by light, only by an electrical ignition pulse or by light and an electrical one Ignition pulse can be ignited.
  • any protective functions in particular the above-mentioned functions overvoltage protection, dU / dt protection and release time protection, can be combined with one another in such a thyristor, it being also possible in principle to provide no protective function.
  • FIG. 1 shows a section of a thyristor in side view in cross section
  • FIG. 2 shows a contact stamp with a radiation channel in cross section
  • FIG. 3 shows a contact stamp according to FIG. 2 with a radiation-permeable element arranged in the radiation channel in cross section
  • FIG. 4 shows a contact stamp with an inner body in the form of a radiation-permeable element in cross section
  • FIG. 5 shows a contact stamp according to FIG. 4, but with a radiation-impermeable inner body in cross section
  • FIG. 6 shows a contact stamp with an inner body, which has an insulation in cross section
  • FIG. 7 shows a component arrangement with a thyristor according to the invention and a contact stamp according to the invention in cross section.
  • the thyristor shown only in part in FIG. 1 is constructed symmetrically to the dashed axis A-A, which runs through the center of the component.
  • the component is preferably rotationally symmetrical to this axis A-A and thus circular in a plan view, not shown.
  • the thyristor comprises a semiconductor body 1 with a front side 11 and a rear side facing away from the front side.
  • a p-doped emitter 8 an n-doped base 7 adjoining the p-doped emitter, a A p-doped base 6 adjoining the n-doped base and an n-doped emitter 5 which is embedded in the p-doped base 6 are arranged.
  • the p-doped emitter 8 and the n-doped base 7 are also referred to as the anode-side emitter and the anode-side base, and the p-doped base 6 and the n-doped emitter 5 are accordingly also referred to as the cathode-side base and the cathode-side emitter.
  • Breakthrough structure 10 is formed, which is formed by the fact that the n-doped base 7 extends further in this area than in the remaining areas up to the front side 11 of the semiconductor body and in that sections 61, 62 of the area adjacent to this area p-base 6 are formed.
  • the field strength when a voltage is applied in the forward direction, at which the pn junction between the n base and the p base is blocked is increased compared to the field strength in other areas of the component, as a result of which the location of the first voltage breakdown in the component is fixed to the area of this BOD structure.
  • a weaker p-doped zone 63 is preferably present between the curved sections 61, 62 of the p-base 6 and the adjoining sections of the p-base 6.
  • the BOD breakdown structure 10 defines the dielectric strength of the component in the forward direction, the thyristor firing when an avalanche breakdown occurs in the region of the breakdown structure 10.
  • This ignition can be triggered by applying a high forward voltage or, if the forward voltage is present, also by incident radiation which strikes the front side in the region of the breakdown structure 10.
  • the incident Radiation is preferably light with a wavelength in the range from about 800 nm to 1000 nm.
  • the n-doped emitter 5 forms the main emitter of the component, which is contacted with a main electrode 9.
  • one or more auxiliary emitters 51 are provided.
  • FIG. 1 shows a number of such auxiliary emitters 51, which are arranged at a distance from one another in the lateral direction between the central region with the BOD structure 10 and the n-doped main emitter 5.
  • Each of these auxiliary emitters 51 is contacted by an electrode 91, which short-circuits the auxiliary emitter and the surrounding p-doped base 6.
  • one of the auxiliary emitters 51 and one electrode 91 contacting the auxiliary emitter 51 each form an ignition stage of an ignition stage structure, which also functions as an amplifying gate structure
  • AG structure is called.
  • This ignition stage structure provides for an amplification of the ignition current that occurs when the avalanche breaks through and causes the ignition current to spread quickly and uniformly in the p-base 6 and thus to cause a rapid and uniform propagation of ignition in the component.
  • the individual ignition stages 51, 91 (LAG to 5th AG) ignite one after the other in the event of an avalanche breakthrough in the radial direction of the component.
  • the p-base 6 preferably comprises a weakly doped section 64 between two of the AG structures.
  • the dielectric strength of the component in the forward direction is determined by the geometry of the p base and the n base in the area of the BOD structure 10 and by the doping concentration in the area of the p base 6 and the n base 7 in the area of the BOD structure ,
  • a gate electrode 92 is arranged on the front side 11 of the semiconductor body 1, via which the thyristor can be electrically ignited by applying an external ignition voltage.
  • a contact stamp 200 is preferably present with reference to FIG. 2, the dimensions of which are matched to the thyristor.
  • FIG. 2 shows the central region of the thyristor 1 with the contact stamp 200 applied thereon in a side view in cross section.
  • a protective lacquer layer 95 in particular to protect against electrical flashovers, the thickness of which is up to a few, is applied to the front side 11 of the thyristor in a region which lies within the ring-shaped gate electrode 92
  • the protective lacquer layer covers the front side 11 of the semiconductor body 1 and the electrodes 91 of the ignition stages arranged in this area, the area above the radiation-sensitive breakdown structure 20 being excluded.
  • the protective lacquer layer can also be designed to be transparent to optical radiation. In this case, the protective lacquer layer preferably also covers the area of the front side 11 above the radiation-sensitive breakthrough structure 20.
  • the contact stamp 200 is pressed against the front side 11 of the thyristor by an external force, so that a contact surface 201a of the contact stamp 200 contacts the gate electrode in an electrically conductive manner.
  • the contact stamp 200 is rotationally symmetrical and has an electrically conductive element 201, the geometry of which is adapted to the geometry of the gate electrode 92 and which has a contact surface 201a which contacts the gate electrode 92.
  • the electrically conductive element 201 is sleeve-shaped with a circular cross section. forms, whose preferred thickness dm is between 0.1 mm and 1 mm.
  • the electrically conductive element 201 has a step 201b in the region of its contact surface 201a in order to prevent the contact element 200 from slipping or slipping off the gate electrode 92 in the lateral direction.
  • a projection, a nose, a groove, a groove or a similar device can also be provided, which is designed in such a way that it interacts with a complementary device arranged on the semiconductor body 1 or preferably with the gate electrode and thus the Contact stamp 200 fixed in its intended position.
  • the cross section of the electrically conductive element 201 can also be square, rectangular or otherwise, also asymmetrically shaped. It is essential that the electrically conductive element 201 can be contacted sufficiently well with the gate electrode 92 of the thyristor.
  • An inner body 202 connected to it is arranged in the electrically conductive element 201.
  • the inner body 202 can be designed in sections or completely as an electrical conductor or as an insulator.
  • the inner body 202 contributes in particular to the mechanical stability of the contact stamp 200, but is not necessary, in particular, when the electrically conductive element 201 has sufficient inherent stability.
  • the electrically conductive element 201 and the inner body 202 can be formed in one piece.
  • the inner body 202 On its side facing the semiconductor body 1, the inner body 202 is spaced so far from the protective lacquer layer 95 that the inner body 202 does not damage it.
  • the contact stamp 200 has a radiation channel 210 through which radiation of any type, preferably light, including infrared, visible and ultraviolet light, can step through.
  • a radiation-permeable optical element 203 Arranged in the radiation channel 210 is a radiation-permeable optical element 203, which consists, for example, of plastic and is designed such that radiation incident from above strikes the radiation-sensitive breakthrough structure 20.
  • the diameter of the radiation channel 210 is adapted to the diameter of the radiation-sensitive breakthrough structure 20.
  • the contact stamp 200 can be designed in a wide variety of ways, as is explained below with reference to FIGS. 3 to 7, in which different contact stamps are shown in cross-section in a side view.
  • FIG. 2 shows a contact stamp which essentially corresponds to the contact stamp according to FIG. 2, but in which an optical element in the radiation channel is dispensed with.
  • the contact stamp is rotationally symmetrical and has an electrically conductive element 201 with a contact surface 201a arranged on its contact side, which is provided for contacting the gate electrode of a thyristor according to the invention.
  • the electrically conductive element 201 is sleeve-shaped with a circular cross section, the preferred thickness dm of which is between 0.1 mm and 1 mm.
  • the cross section of the electrically conductive element 201 can also be square, rectangular or otherwise, also asymmetrically shaped. It is essential that the electrically conductive element 201 can be contacted sufficiently well with the gate electrode 92 of a thyristor.
  • An inner body 202 connected to it is arranged in the electrically conductive element 201.
  • the inner body 202 can be designed in sections or completely as an electrical conductor or as an insulator.
  • the inner body 202 contributes in particular to the mechanical stability of the contact stamp 200, but in this case in particular is not necessarily necessary. required if the electrically conductive element 201 has sufficient inherent stability.
  • the electrically conductive element 201 and the inner body 202 can be formed in one piece.
  • the contact stamp shown in FIG. 4 corresponds to that shown in FIG. 2, but without a shoulder on the contact side of the electrically conductive element 201.
  • the inner body 202 can be designed as a radiation-transmissive optical element 203.
  • a contact stamp 200 can also be used, the radiation channel of which is provided with an incident radiation-blocking element or which has no radiation channel at all.
  • Such a contact stamp 200 is shown in cross section in FIG.
  • the inner body 202 has no radiation channel and is made of a material that is impermeable to radiation that would be suitable to ignite the thyristor.
  • the contact stamp 200 is optionally made with insulation 205 on its contact side in the region of the inner element 202.
  • the insulation 205 can be both transparent and non-transparent to radiation. Plastic or quartz glass, for example, are suitable as materials for this. With radiation-permeable insulation in conjunction with a radiation channel, a high insulation strength can also be achieved in the contact area of the contact element. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • Radiolucent optical element 205 Isolation 210 Radiation channel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thyristors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Thyristor mit einer strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur (20) und eine in lateraler Richtung dazu beabstandete Gateelektrode (92) sowie mit einer Zündstufenstruktur, die wenigstens eine Zündstufe (51, 91) mit einem n-dotierten Hilfsemitter (51) aufweist, der mit der p-dotierten Basis (6) einen pn-Übergang (55) ausbildet, wobei der Thyristor sowohl elektrisch als auch durch Strahlung zündbar ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung eines durch Strahlung zündbaren Thyristors mit einer Gateelektrode (92), bei dem ein an die Geometrie der Gateelektrode (92) angepasster Kontaktstempel (200) an den Thy­ristor angepresst wird, sowie ein Verfahren zur Überwachung Zündvorgangs eines durch einfallende Strahlung gezündeten Thyristors, wobei die an der Gateelektrode (92) bzw. der elektrisch leitfähigen Elektrode (105, 201) anliegende elektrische Spannung überwacht wird.

Description

Beschreibung
Elektrisch und durch Strahlung zündbarer Thyristor und Verfahren zu dessen Kontaktierung
Die Erfindung betrifft einen Thyristor, der sowohl elektrisch als auch durch Strahlung zündbar ist.
Ein derartiger Thyristor ist beispielsweise aus der DE 37 06 255 C2 bekannt. Der in diesem Dokument beschriebene Thyristor ist lichtzündbar und weist darüber hinaus einen Gatekontakt für eine elektrische Zündung auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrisch und durch Strahlung zündbaren Thyristor, ein Verfahren zur
Kontaktierung eines solchen Thyristors und ein Verfahren zur Überwachung eines Zündvorgangs eines Thyristors zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Thyristor gemäß Anspruch 1, durch ein Verfahren zur Kontaktierung eines Thyristors gemäß Anspruch 24 sowie durch ein Verfahren zur Überwachung des Zündvorgangs eines Thyristors gemäß Anspruch 30 gelöst.
Der erfindungsgemäße Thyristor weist eine Halbleiterstruktur mit einem Halbleiterkörper auf, in dem in vertikaler Richtung des Halbleiterkörpers aufeinanderfolgend ein p-dotierter E- mitter, eine n-dotierte Basis, eine p-dotierte Basis und ein n-dotierter Emitter angeordnet sind. Des weiteren weist die Halbleiterstruktur eine strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur, eine in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers beabstandet zu der Durchbruchstruktur angeordneten Gateelektrode und eine Zündstufenstruktur, die wenigstens eine Zündstufe mit einem n-dotierten Hilfsemitter umfasst, der mit der p-dotierten Basis einen pn-Übergang ausbildet, auf. Der n-dotierte Hilfsemitter einer Zündstufe ist in die p- Basis eingebettet und erstreckt sich vorzugsweise bis zur Vorderseite des Halbleiterkörpers, d.h. bis zu der dem p- dotierten Emitter abgewandten Seite des Halbleiterkörpers.
Aufgabe der Zündstufe ist es, einen über den pn-Übergang zwischen p-Basis und Hilfsemitter fließenden Strom zu verstärken und innerhalb der p-dotierten Basis in Richtung einer nächsten Zündstufe weiterzuleiten. Die Richtung dieses vorzugswei- se in lateraler Richtung in der p-dotierten Basis fließenden Stromes wird auch als Zündstromrichtung bezeichnet. Die Zündstromrichtung ist von der Bauform des Thyristors abhängig. Bei einem rotationssyrnmetrisch aufgebauten Thyristor verläuft der Zündstrom in radialer Richtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist bei Vorhandensein mehrerer Zündstufen wenigstens eine der Zündstufen eine an der Vorderseite angeordnete Elektrode auf, die sowohl den n-dotierten Hilfsmitter als auch die p-dotierte Basis kontak- tiert. Diese Elektrode ist bevorzugt aus Metall wie z.B. Aluminium gebildet . Ebenso kann die Elektrode auch aus stark n- dotiertem Polysilizium gebildet sein.
Der erfindungsgemäße Thyristor kann sowohl elektrisch durch Anlegen einer Spannung an die Gateelektrode als auch durch auf die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur einfallende Strahlung gezündet werden.
Wird der Thyristor durch einfallende Strahlung gezündet, so entsteht im Bereich der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur ein Zündstrom, der sich in der p-dotierten Basis in der Zündstromrichtung in Richtung des n-dotierten Emitters ausbreitet und der mittels der Zündstufenstruktur verstärkt wird. Der Zündvorgang des Thyristors ist abgeschlossen, wenn der verstärkte Zündstrom den n-dotierten Hauptemitter erreicht . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur als BOD-Struktur (BOD = Break Over Diode) , d.h. als Durchbruchsdiode ausgebildet.
Die Zündstufenstruktur besteht vorteilhafterweise aus mehreren Zündstufen, um den Zündstrom von Zündstufe zu Zündstufe zu verstärken. Diese Zündstufen der Zündstufenstruktur sind derart aufeinander und auf die Durchbruchstruktur abgestimmt, dass die Zündung ausgehend von der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur bis hin zum n-dotierten Hauptemitter kontrolliert abläuft.
Um den' erfindungsgemäßen Thyristor auch elektrisch zünden zu können, ist die Gateelektrode vorgesehen, die auf der Vorderseite des Halbleiterkörpers angeordnet ist und über die der Thyristor durch Anlegen einer externen elektrischen Spannung gezündet werden kann. Bei Anlegen eines elektrischen Zündimpulses breitet sich ein Zündstrom ausgehend von dem Bereich der Gateelektrode in Richtung des n-Hauptemitters aus.
Bevorzugt ist die Gateelektrode in lateraler Richtung zwischen der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur und dem n-dotierten Emitter angeordnet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Zündstufenstruktur aus wenigstens einer inneren Zündstufe und wenigstens einer äußeren Zündstufe, wobei die wenigstens eine innere Zündstufe in lateraler Richtung zwischen der strah- lungsempfindlichen Durchbruchstruktur und der Gateelektrode angeordnet ist und die wenigstens eine äußere Zündstufe in lateraler Richtung zwischen der Gateelektrode und dem n- dotierten Emitter angeordnet ist. Ein an der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur erzeugter Zündstrom passiert bei einer solchen Anordnung in Zündstromrichtung zunächst die innere Zündstufe, anschließend die Gateelektrode und dann die äußere Zündstufe, bevor der n-Hauptemitter erreicht wird. Der Zündstrom wird dabei von Zündstufe zu Zündstufe verstärkt.
Über die Gateelektrode, die zwischen der strahlungsempfindli- chen Durchbruchstruktur und dem n-dotierten Hauptemitter angeordnet ist, kann die elektrische Spannung in der p-Basis erfasst werden, um den Zündvorgang zu überwachen. Erreicht bei einer Lichtzündung der sich in der p-dotierten Basis von der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur in Richtung des n-dotierten Emitters ausbreitende Zündstrom die Gateelektrode, so verändert sich die dort anliegende elektrische Spannung, deren Überwachung eine Überwachung des Zündvorgangs ermöglicht. Die hierdurch erhaltene Information kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Thyristor abzuschalten oder anderweitig zu beeinflussen oder aber eine externe Schaltung anzusteuern.
Um den sich in der p-dotierten Basis ausbreitenden Zündstrom insbesondere bei einer Zündung durch einfallende Strahlung zu begrenzen, ist es vorgesehen, in einem Abschnitt der p-dotierten Basis den elektrischen Widerstand zu erhöhen. Dabei ist die Gateelektrode in lateraler Richtung bevorzugt zwischen diesem Abschnitt und dem n-dotierten Emitter angeordnet. Wird der Thyristor bei dieser Anordnung durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Gateelektrode gezündet, so kommt es zu keiner Begrenzung des Zündstromes durch diesen Abschnitt der p-Basis mit erhöhtem elektrischen Widerstand.
Alternativ kann die Gateelektrode in lateraler Richtung so- wohl zwischen der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur und dem Abschnitt der p-dotierten Basis mit erhöhtem elektrischen Widerstand als auch innerhalb des Abschnitts der p- dotierten Basis mit erhöhtem elektrischen Widerstand angeordnet sein. Weiterhin ist es vorgesehen, mehrere derartiger Abschnitte mit erhöhtem elektrischen Widerstand in der p-dotierten Basis anzuordnen, wobei jeder einzelne dieser Abschnitte so angeordnet sein kann wie der oben beschriebene Abschnitt. Um da- bei insbesondere ein optimales Zündverhalten zu erreichen, können verschiedene solche Abschnitte gleiche oder verschiedene absolute oder spezifische Widerstandswerte aufweisen.
Zum Schutz vor elektrischen Überschlägen insbesondere im Be- reich der inneren Zündstufen und/oder den Bereichen der p-
Basis mit erhöhtem Widerstand ist es vorteilhaft, die Vorderseite des Thyristors einschließlich gegebenenfalls daran angeordneter Elektroden bereichsweise mit einem Schutzlack zu versehen. Der Schutzlack sollte eine möglichst hohe Diel- elektrizitätskonstante aufweisen. Die Dicke der Schutzlackschicht kann bis zu einige 100 μm betragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der mit einem Schutzlack versehene Bereich zwischen der strahlungsempfind- liehen Durchbruchstruktur und der Gateelektrode. Um eine e- lektrische Druckkontaktierung der Gateelektrode beispielsweise durch einen Kontaktstempel nicht zu beeinträchtigen, ist es vorteilhaft, wenn die Dicke der Schutzlackschicht geringer ist als die vertikale Abmessung der Gateelektrode.
Der Thyristor weist beispielsweise einen Zentralbereich auf, in dem die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur und zumindest eine Zündstufe der Zündstruktur angeordnet sind, und kann insbesondere rotationssymmetrisch aufgebaut sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Gateelektrode und/oder wenigstens ein Hilfsemitter ebenfalls zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch und bevorzugt kreisring- förmig ausgebildet sind. Der Zentralbereich liegt bei dieser Ausführungsform im Bereich der Symmetrieachse.
Zur elektrischen Kontaktierung der Gateelektrode eines erfin- dungsgemäßen Thyristors ist ein Kontaktstempel vorgesehen, der an die Gateelektrode angepresst wird.
Optional weist der Kontaktstempel eine Konturierung wie z.B. einen Vorsprung, eine Nase, eine Stufe, eine Nut, eine Rille oder dergleichen auf, um ein Verrutschen oder ein Abrutschen von der Gateelektrode in lateraler Richtung des Halbleiterkörpers zu verhindern. Diese Konturierung ist so ausgebildet, dass sie mit einer zu ihr komplementären, am Halbleiterkörper angeordneten Konturierung und/oder mit der Gateelektrode zu- sammenwirkt.
Alternativ oder zusätzlich kann der Kontaktstempel auch durch ein Gehäuse des Thyristors in seiner vorgesehenen, die Gateelektrode kontaktierenden Position gehalten werden.
Damit eine gegebenenfalls auf einen Bereich der Vorderseite des Halbleiterkörpers aufgebrachte Schutzlackschicht durch den Kontaktstempel nicht beschädigt wird, muss der Abstand des an die Gateelektrode gepressten Kontaktstempels von der Vorderseite in diesem Bereich größer oder gleich der Dicke der Schutzlackschicht sein.
Um den erfindungsgemäßen Thyristor sowohl elektrisch als auch durch einfallende Strahlung zünden zu können, ist es vorteil- haft, wenn der Kontaktstempel einen Strahlungskanal aufweist, um einfallende Strahlung in den Bereich der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur zu leiten.
Der Strahlungskanal kann optional mit einem Fenster, einer Linse, einem Prisma, einem Filter oder einem anderen strahlungsdurchlässigen optischen Element versehen sein, das für die zur Zündung des Thyristors erforderliche Strahlung durch- lässig ist und das die einfallende Strahlung zur strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur leitet.
Falls es für bestimmte Anwendungen nicht erwünscht oder er- forderlich sein sollte, den Thyristor durch Strahlung zu zünden, kann auch ein Kontaktstempel eingesetzt werden, der keinen Strahlungskanal aufweist oder dessen Strahlungskanal mit einem einfallende Strahlung abhaltenden Element versehen ist. Der Thyristor kann über den Kontaktstempel dann nur mittels einer elektrischen Spannung gezündet werden.
Entsprechend umgekehrt kann auch ein Kontaktstempel verwendet werden, der einen Lichtkanal aufweist, der jedoch gegenüber der Gateelektrode elektrisch isoliert ist. Bevorzugt weist ein derartiger KontaktStempel zwei zueinander komplementäre Konturierungen auf, von denen eine am Thyristor und die andere am Kontaktstempel angeordnet ist, und die zur Fixierung des Kontaktstempels gegenüber dem Thyristor dienen.
Außerdem ist es vorgesehen, den Thyristor optisch durch einfallende Strahlung und elektrisch durch einen elektrischen Zündimpuls zeitgleich oder zeitlich versetzt zu zünden.
Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Thyristor ein Univer- salthyristor bereitgestellt, der auf einfache Weise an den jeweiligen Bedarf anpassbar ist, ohne dass eine Änderung am Thyristor selbst vorgenommen werden muss.
Optional kann ein erfindungsgemäßer Thyristor auch noch eine oder mehrere integrierte Schutzfunktionen in beliebigen Kombinationen aufweisen.
Eine solche Schutzfunktion stellt eine bereits erwähnte BOD- Struktur dar. Sie schützt den Thyristor vor Überspannung und kann so eingestellt werden, dass der Thyristor am Ort dieser BOD-Struktur sicher zündet, wenn eine in Vorwärtsrichtung anliegende Spannung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Eine extern ausgeführte bzw. nicht integrierte Überspannungsschutzfunktion bei einem elektrisch zündbaren Thyristor ist z.B. aus L.O. Eriksson et al . , Conc . Record of the 1990 IEEE Industrial Applications Society Annual Meeting, Band 2, Seit 1648-1657, bekannt.
Weitere Schutzfunktionen sind beispielsweise eine dU/dt- Schutzfunktion oder eine tq-Schutzfunktion. Die dU/dt-Schutz- funktion stellt sicher, dass der Thyristor auch dann ord- nungsgemäß zündet, wenn eine in Vorwärtsrichtung am Thyristor anliegende Spannung sehr schnell ansteigt. Eine solche dU/dt- Schutzfunktion ist beispielsweise in der Veröffentlichung H.- J. Schulze et al . : ISPSD 2000, Toulouse, S. 267-270, näher erläutert .
Mittels einer tq-Schutzfunktion, wie sie z.B. in der DE 199 47 028 AI beschrieben ist, wird ein Thyristor gegenüber dynamischen Spannungstransienten, die innerhalb der Freiwerdezeit auftreten, geschützt (Freiwerdezeitschutz) .
Bei einem erfindungsgemäßen und prinzipiell sowohl durch einen Licht- als auch durch einen Stromimpuls zündbaren Thyristor kann durch eine geeignete Vorrichtung wie beispielsweise einen entsprechenden Kontaktstempel erreicht werden, dass der Thyristor nur durch Licht, nur durch einen elektrischen Zündimpuls oder aber durch Licht und durch einen elektrischen Zündimpuls gezündet werden kann.
Des Weiteren kann man in einen solchen Thyristor beliebige Schutzfunktionen, insbesondere die oben genannten Funktionen Überspannungsschutz, dU/dt-Schutz und Freiwerdezeitschutz, miteinander kombinieren, wobei es grundsätzlich auch möglich ist, keine Schutzfunktion vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. In diesen zeigen: Figur 1 einen Ausschnitt eines Thyristors in Seitenansicht im Querschnitt,
Figur 2 einen Kontaktstempel mit einem Strahlungskanal im Querschnitt,
Figur 3 einen Kontaktstempel gemäß Figur 2 mit einem im Strahlungskanal angeordneten, strahlungsdurchlässigen Element im Querschnitt,
Figur 4 einen Kontaktstempel mit einem als strahlungsdurchlässiges Element ausgebildeten Innenkörper im Querschnitt,
Figur 5 einen Kontaktstempel gemäß Figur 4, jedoch mit einem strahlungsundurchlässigen Innenkörper im Querschnitt,
Figur 6 einen Kontaktstempel mit einem Innenkörper, der ei- ne Isolierung aufweist im Querschnitt, und
Figur 7 eine Bauelementeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Thyristor und einem erfindungsgemäßen Kontakt - Stempel im Querschnitt.
Der in Figur 1 nur ausschnittsweise dargestellte Thyristor ist symmetrisch zu der gestrichelt eingezeichneten Achse A-A, die durch den Mittelpunkt des Bauelements verläuft, aufgebaut. Das Bauelement ist vorzugsweise rotationssymmetrisch zu dieser Achse A-A und damit in einer nicht näher dargestellten Draufsicht kreisförmig ausgebildet.
Der Thyristor umfasst einen Halbleiterkörper 1 mit einer Vorderseite 11 und einer der Vorderseite abgewandten Rückseite. In dem Halbleiterkörper sind in einer vertikalen Richtung aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter 8, eine sich an den p-dotierten Emitter anschließende n-dotierte Basis 7, ei- ne sich an die n-dotierte Basis anschließende p-dotierte Basis 6 und ein n-dotierter Emitter 5, der in die p-dotierte Basis 6 eingebettet ist, angeordnet. Der p-dotierte Emitter 8 und die n-dotierte Basis 7 werden auch als anodenseitiger E- mitter und anodenseitige Basis bezeichnet, und die p-dotierte Basis 6 und der n-dotierte Emitter 5 werden entsprechend auch als kathodenseitige Basis und kathodenseitiger Emitter bezeichnet .
Im zentralen Bereich des Bauelements ist eine als BOD-
Struktur ausgebildete Durchbruchstruktur 10 vorhanden, die dadurch gebildet ist, dass sich die n-dotierte Basis 7 in diesem Bereich weiter als in den übrigen Bereichen bis an die Vorderseite 11 des Halbleiterkörpers erstreckt und indem be- nachbart zu diesem Bereich gekrümmte Abschnitte 61, 62 der p- Basis 6 gebildet sind. Im Bereich der gekrümmten Abschnitte 61, 62 ist die Feldstärke bei Anlegen einer Spannung in Vorwärtsrichtung, bei der der pn-Übergang zwischen der n-Basis und der p-Basis gesperrt ist, gegenüber der Feldstärke in üb- rigen Bereichen des Bauelements erhöht, wodurch der Ort des ersten Spannungsdurchbruchs in dem Bauelement auf den Bereich dieser BOD-Struktur festgelegt ist.
Vorzugsweise ist zwischen den gekrümmten Abschnitten 61, 62 der p-Basis 6 und den sich daran anschließenden Abschnitten der p-Basis 6 eine schwächer p-dotierte Zone 63 vorhanden.
Die BOD-Durchbruchstruktur 10 definiert die Spannungsfestigkeit des Bauelements in Vorwärtsrichtung, wobei der Thyristor zündet, wenn ein Lawinendurchbruch im Bereich der Durchbruchstruktur 10 auftritt.
Diese Zündung kann durch Anlegen einer hohen Vorwärtsspannung oder bei anliegender Vorwärtsspannung auch durch einfallende Strahlung ausgelöst werden, die im Bereich der Durchbruchstruktur 10 auf die Vorderseite trifft. Die einfallende Strahlung ist bevorzugt Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 800 nm bis 1000 nm.
Der n-dotierte Emitter 5 bildet den Hauptemitter des Bauele- ments, der mit einer Hauptelektrode 9 kontaktiert ist. Neben diesem Hauptemitter sind ein oder mehrere Hilfsemitter 51 vorgesehen. Figur 1 zeigt mehrere solcher Hilfsemitter 51, die in lateraler Richtung beabstandet zueinander zwischen dem Zentralbereich mit der BOD-Struktur 10 und dem n-dotierten Hauptemitter 5 angeordnet sind. Jeder dieser Hilfsemitter 51 ist durch eine Elektrode 91 kontaktiert, die den Hilfsemitter und die umliegende p-dotierte Basis 6 kurzschließt. Jeweils einer der Hilfsemitter 51 und eine den Hilfsemitter 51 kontaktierende Elektrode 91 bilden jeweils eine Zündstufe einer Zündstufenstruktur, die auch als Amplifying-Gate-Struktur
(AG-Struktur) bezeichnet wird. Diese Zündstufenstruktur sorgt für eine Verstärkung des beim Lawinendurchbruch einsetzenden Zündstromes und bewirkt eine schnelle und gleichmäßige Ausbreitung des Zündstromes in der p-Basis 6 und damit eine schnelle und gleichmäßige Zündausbreitung in dem Bauelement. Die einzelnen Zündstufen 51, 91 (LAG bis 5.AG) zünden bei einem Lawinendurchbruch in radialer Richtung des Bauelements von innen nach außen aufeinanderfolgend.
Um den in der Basis beim Zündvorgang radial nach außen in Richtung des Hauptemitters fließenden Stromes zu begrenzen, umfasst die p-Basis 6 vorzugsweise einen schwächer dotierten Abschnitt 64 zwischen zwei der AG-Strukturen. In dem dargestellten Beispiel ist dies der Abschnitt 64 der p-Basis, der zwischen der ausgehend von dem Zentralbereich dritten AG- Struktur (3. AG) und vierten AG-Struktur (4. AG) liegt.
Die Spannungsfestigkeit des Bauelements in Vorwärtsrichtung ist bestimmt durch die Geometrie der p-Basis und der n-Basis im Bereich der BOD-Struktur 10 und durch die Dotierungskonzentration im Bereich der p-Basis 6 und der n-Basis 7 im Bereich der BOD-Struktur. An der Vorderseite 11 des Halbleiterkörpers 1 ist eine Gateelektrode 92 angeordnet, über die der Thyristor durch Anlegen einer externen Zündspannung elektrisch gezündet werden kann.
Zum Anlegen einer Zündspannung und/oder Zuführen eines Strahlungsimpulses ist bezugnehmend auf Figur 2 vorzugsweise ein Kontaktstempel 200 vorhanden, der bezüglich seiner Abmessungen auf den Thyristor abgestimmt ist. Figur 2 zeigt den Zent- ralbereich des Thyristors 1 mit dem darauf aufgebrachten Kontaktstempel 200 in Seitenansicht im Querschnitt. Auf die Vorderseite 11 des Thyristors ist in einem Bereich, der innerhalb der ringförmig ausgebildeten Gateelektrode 92 liegt, eine Schutzlackschicht 95 insbesondere zum Schutz vor elektri- sehen Überschlägen aufgebracht, deren Dicke bis zu einigen
100 μm betragen kann. Die Schutzlackschicht bedeckt die Vorderseite 11 des Halbleiterkörpers 1 und die in diesem Bereich angeordneten Elektroden 91 der Zündstufen, wobei der Bereich oberhalb der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur 20 ausgenommen ist. Die Schutzlackschicht kann auch für optische Strahlung durchlässig ausgebildet sein. In diesem Fall bedeckt die Schutzlackschicht bevorzugt auch den Bereich der Vorderseite 11 oberhalb der strahlungsempfindlichen Durch- bruchbruchstruktur 20.
Der KontaktStempel 200 wird durch eine äußere Kraft an die Vorderseite 11 des Thyristors angepresst, so dass eine Kontaktfläche 201a des Kontaktstempels 200 die Gateelektrode e- lektrisch leitend kontaktiert.
Der KontaktStempel 200 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und weist ein elektrisch leitendes Element 201 auf, dessen Geometrie an die Geometrie der Gateelektrode 92 angepasst ist und das eine Kontaktfläche 201a aufweist, die die Gatee- lektrode 92 kontaktiert. Das elektrisch leitende Element 201 ist hülsenförmig mit einem kreisförmigen Querschnitt ausge- bildet, dessen bevorzugte Dicke dm zwischen 0,1 mm und 1 mm beträgt .
Das elektrisch leitende Element 201 weist im Bereich seiner Kontaktfläche 201a eine Stufe 201b auf, um ein Verrutschen oder ein Abrutschen des Kontaktstempeis 200 von der Gateelektrode 92 in lateraler Richtung zu verhindern. Anstatt einer Stufe kann auch ein Vorsprung, eine Nase, eine Nut, eine Rille oder eine ähnliche Vorrichtung vorgesehen sein, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer zu ihr komplementären, am Halbleiterkörper 1 angeordneten Vorrichtung oder bevorzugt mit der Gateelektrode zusammenwirkt und so den Kontaktstempel 200 in seiner vorgesehenen Position fixiert.
Der Querschnitt des elektrisch leitenden Elementes 201 kann auch quadratisch, rechteckig oder anderweitig, auch unsymmetrisch geformt sein. Wesentlich ist, dass das elektrisch leitende Element 201 ausreichend gut mit der Gateelektrode 92 des Thyristors kontaktierbar ist.
In dem elektrisch leitenden Element 201 ist ein damit verbundener Innenkörper 202 angeordnet. Der Innenkörper 202 kann abschnittweise oder vollständig als elektrischer Leiter oder als Isolator ausgebildet sein. Der Innenkörper 202 trägt ins- besondere zur mechanischen Stabilität des Kontaktstempels 200 bei, ist jedoch insbesondere dann nicht notwendigerweise erforderlich, wenn das elektrisch leitende Element 201 eine ausreichende Eigenstabilität aufweist. Optional können das elektrisch leitende Element 201 und der Innenkörper 202 einstückig ausgebildet sein. Auf seiner dem Halbleiterkörper 1 zugewandten Seite ist der Innenkörper 202 von der Schutzlackschicht 95 so weit beabstandet, dass diese durch den Innenkörper 202 nicht beschädigt wird.
Der KontaktStempel 200 weist einen Strahlungskanal 210 auf, durch den Strahlung beliebiger Art, bevorzugt Licht einschließlich infrarotem, sichtbarem und ultraviolettem Licht, hindurchtreten kann. In dem Strahlungskanal 210 ist ein strahlungsdurchlässiges optisches Element 203, das beispielsweise aus Kunststoff besteht, angeordnet, das so ausgebildet ist, dass von oben einfallende Strahlung auf die strahlungs- empfindliche Durchbruchstruktur 20 trifft. Der Durchmesser des Strahlungskanals 210 ist dabei an den Durchmesser der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur 20 angepasst.
Abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck kann der Kon- taktstempel 200 auf unterschiedlichste Weise gestaltet sein, wie nachfolgend anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert ist, in denen verschiedene Kontaktstempel in Seitenansicht im Querschnitt dargestellt sind.
Figur 2 zeigt einen KontaktStempel , der im wesentlichen dem Kontaktstempel gemäß Figur 2 entspricht, bei dem allerdings auf ein optisches Element in dem Strahlungskanal verzichtet ist. Der Kontaktstempel ist rotationssymmetrisch und weist ein elektrisch leitendes Element 201 mit einer an dessen Kon- taktseite angeordneten Kontaktfläche 201a auf, die zur Kontaktierung der Gateelektrode eines erfindungsgemäßen Thyristors vorgesehen ist. Das elektrisch leitende Element 201 ist hülsenförmig mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, dessen bevorzugte Dicke dm zwischen 0,1 mm und 1 mm beträgt.
Der Querschnitt des elektrisch leitenden Elementes 201 kann auch quadratisch, rechteckig oder anderweitig, auch unsymmetrisch geformt sein. Wesentlich ist, dass das elektrisch leitende Element 201 ausreichend gut mit der Gateelektrode 92 eines Thyristors kontaktierbar ist.
In dem elektrisch leitenden Element 201 ist ein damit verbundener Innenkörper 202 angeordnet. Der Innenkörper 202 kann abschnittweise oder vollständig als elektrischer Leiter oder als Isolator ausgebildet sein. Der Innenkörper 202 trägt insbesondere zur mechanischen Stabilität des Kontaktstempels 200 bei, ist jedoch insbesondere dann nicht notwendigerweise er- forderlich, wenn das elektrisch leitende Element 201 eine ausreichende Eigenstabilität aufweist. Optional können das elektrisch leitende Element 201 und der Innenkörper 202 einstückig ausgebildet sein.
Der in Figur 4 dargestellte KontaktStempel entspricht dem in Figur 2 dargestellten, wobei allerdings auf einen Absatz an der Kontaktseite des elektrisch leitenden Elements 201 verzichtet ist.
Bezugnehmend auf Figur 5 kann der Innenkörper 202 als strahlungsdurchlässiges optisches Element 203 ausgebildet sein.
Falls es in bestimmten Anwendungen nicht gewünscht oder er- forderlich sein sollte, einen erfindungsgemäßen Thyristor durch Strahlung zu zünden, kann auch ein Kontaktstempel 200 eingesetzt werden, dessen Strahlungskanal mit einem einfallende Strahlung abhaltenden Element versehen ist oder der ü- berhaupt keinen Strahlungskanal aufweist.
In Figur 6 ist ein solcher Kontaktstempel 200 im Querschnitt dargestellt. Der Innenkörper 202 weist keinen Strahlungskanal auf und besteht aus einem Material, das undurchlässig ist für Strahlung, die geeignet wäre, den Thyristor zu zünden.
Des weiteren ist bezugnehmend auf Figur 7 optional vorgesehen, den Kontaktstempel 200 auf seiner Kontaktseite im Bereich des Innenelementes 202 mit einer Isolierung 205 zu versehen. Die Isolierung 205 kann für Strahlung sowohl durchläs- sig als auch undurchlässig kein. Als Materialien hierfür sind beispielsweise Kunststoff oder Quarzglas geeignet. Mit einer für Strahlung durchlässigen Isolierung kann in Verbindung mit einem Strahlungskanal auch eine hohe Isolationsfestigkeit im Kontaktierungsbereich des Kontaktstempeis erreicht werden. Bezugszeichenliste
I Halbleiterkörper
5 n-dotierter Emitter 6 p-dotierte Basis
7 n-dotierte Basis
8 p-dotierter Emitter
9 Hauptelektrode
II Vorderseite des Halbleiterkörpers 20 Strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur
51 Hilfsemitter
55 pn-Übergang
61 Erster Bereich der p-Basis
62 Zweiter Bereich der p-Basis 63 Abschnitt der p-Basis
64 Abschnitt der p-Basis
91 Mit Hilfeemitter kontaktierte Elektrode
92 Gateelektrode 95 Schutzlack 100 Maske
102 Maskenöffnung
105 Steuerelektrode
200 KontaktStempel
201 Elektrisch leitendes Element 201a Kontaktfläche
201b Stufe
202 Innenkörper
203 Strahlungsdurchlässiges optisches Element 205 Isolierung 210 Strahlungskanal

Claims

Patentansprüche
1. Thyristor mit einer Halbleiterstruktur, die folgende Merk- male aufweist: einen Halbleiterkörper (1), in dem aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter (8) , eine n-dotierte Basis (7) , eine p-dotierte Basis (6) und ein n-dotierter Emitter (5) ange- ordnet sind, eine strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur (20) und eine in lateraler Richtung dazu beabstandete Gateelektrode (92) , und eine Zündstufenstruktur, die wenigstens eine Zündstufe (51, 91) mit einem n-dotierten Hilfsemitter (51) aufweist, der mit der p-dotierten Basis (6) einen pn-Übergang (55) ausbildet .
2. Thyristor nach Anspruch 1, bei dem die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur (20) als Durehbruchdiode ausgebildet ist.
3. Thyristor nach Anspruch 1 oder 2 mit wenigstens einer E- lektrode (91), die an der Vorderseite (11) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist und die den n-dotierten Hilfsemitter (51) der wenigstens einen Zündstufe und die p-dotierte Basis (6) kontaktiert.
4. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zündstufenstruktur in lateraler Richtung zwischen der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur (20) und dem n- dotierten Emitter (5) angeordnet ist.
5. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine Zündstufe (51, 91) in lateraler Richtung zwischen der strahlungsempfindlichen Durchbruchstruktur (20) und der Gateelektrode (92) angeordnet ist.
6. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine Zündstufe in lateraler Richtung zwischen der Gateelektrode (92) und dem n-dotierten Emitter (5) angeordnet ist .
7. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Zentralbereich, in dem die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur (20) und/oder die Gateelektrode (92) angeordnet ist .
8. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der spezifische Widerstand der p-dotierten Basis (6) in einem Abschnitt (64) erhöht ist.
9. Thyristor nach Anspruch 8, bei dem die Gateelektrode (92) in lateraler Richtung zwischen dem Abschnitt (64) mit erhöhtem spezifischen Widerstand und dem n-dotierten Emitter (5) angeordnet ist.
10. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vorderseite (11) des Halbleiterkörpers (1) einschließlich gegebenenfalls daran angeordneter Elektroden (91) zumindest abschnittsweise mit einem Schutzlack beschichtet ist .
11. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Gateelektrode (92) ringförmig ausgebildet ist.
12. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit ei- nem KontaktStempel (200) , der ein elektrisch leitendes Element (201) aufweist, das mit der Gateelektrode (92) kontak- tiert ist .
13. Thyristor nach Anspruch 12, bei dem das elektrisch leitfähige Element (201) eine Dicke zwischen 0,1 mm und 1 mm auf- weist.
14. Thyristor nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei dem das elektrisch leitfähigen Element (201) zumindest abschnittsweise aus Metall gebildet ist.
15. Thyristor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Kontaktstempel (200) einen Innenkörper (202) aufweist, der von dem elektrisch leitfähigen Element (201) zumindest abschnittweise umfasst wird.
16. Thyristor nach Anspruch 15, bei dem der Innenkörper (202) zumindest abschnittsweise aus Metall oder Kunststoff gebildet ist .
17. Thyristor nach Anspruch 15 oder 16, bei dem der Innenkörper (202) auf der dem Halbleiterkörper (1) zugewandten Seite als Isolator ausgebildet ist.
18. Thyristor nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem der KontaktStempel (200) einen Strahlungskanal (210) aufweist.
19. Thyristor nach Anspruch 18, bei dem der Strahlungskanal (210) zumindest abschnittweise im Innenkörper (202) angeordnet ist.
20. Thyristor nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem das elektrisch leitfähige Element (201) im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
21. Thyristor nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem das elektrisch leitfähige Element (201) eine Vorrichtung aufweist, die den mit einem Halbleiterkörper (1) kontaktierten Kontaktstempel (200) in lateraler Richtung gegenüber dem Halbleiterkörper (1) fixiert.
22. Thyristor nach Anspruch 21, bei dem die Vorrichtung als Vorsprung, Nase, Stufe, Nut oder Rille ausgebildet ist.
23. Thyristor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zumindest eine der folgenden Schutzfunktionen aufweist: Überspannungsschutz, dU/dt-Schutz und Freiwerdezeitschutz.
24. Verfahren zur Kontaktierung eines eine strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur (20) und einer in lateraler Richtung dazu beabstandeten Gateelektrode (92) aufweisenden Thyristors, das folgende Verfahrensschritte umfasst :
- Bereitstellen eines Kontaktstempeis (200) , der ein elektrisch leitendes Element (201) aufweist, dessen Geometrie an die Geometrie der Gateelektrode angepasst ist,
- Anpressen des Kontaktstempeis (200) an den Thyristor derart, dass das elektrisch leitende Element die Gateelektrode kontaktiert .
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der KontaktStempel (200) einen Innenkörper (202) aufweist, der von dem elektrisch leitfähigen Element (201) zumindest abschnittweise urn- fasst wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Innenkörper (202) zumindest abschnittsweise aus Metall oder Kunststoff gebildet ist.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, bei dem der Innenkörper (202) auf der dem Halbleiterkörper (1) zugewandten Seite als Isolator ausgebildet ist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, bei dem der KontaktStempel (200) einen Strahlungskanal (210) aufweist.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem der Strahlungskanal (210) zumindest abschnittweise im Innenkörper (202) angeordnet ist.
30. Verfahren zur Überwachung des Zündvorgangs eines Thyristors nach einem der Ansprüche 1 bis 22 mit den Schritten:
Zünden des Thyristors durch eine auf die strahlungsempfindliche Durchbruchstruktur (20) einfallende Strahlung, und
- Überwachen der an der Gateelektrode (92) bzw. der elektrisch leitfähigen Elektrode (105, 201) anliegenden elektrischen Spannung.
PCT/EP2005/005049 2004-05-21 2005-05-10 Elektrisch und durch strahlung zündbarer thyristor und verfahren zu dessen kontaktierung WO2005114752A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/561,985 US7696528B2 (en) 2004-05-21 2006-11-21 Thyristor which can be triggered electrically and by radiation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004025082A DE102004025082B4 (de) 2004-05-21 2004-05-21 Elektrisch und durch Strahlung zündbarer Thyristor und Verfahren zu dessen Kontaktierung
DE102004025082.0 2004-05-21

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/561,985 Continuation US7696528B2 (en) 2004-05-21 2006-11-21 Thyristor which can be triggered electrically and by radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005114752A1 true WO2005114752A1 (de) 2005-12-01

Family

ID=34966672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/005049 WO2005114752A1 (de) 2004-05-21 2005-05-10 Elektrisch und durch strahlung zündbarer thyristor und verfahren zu dessen kontaktierung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7696528B2 (de)
DE (1) DE102004025082B4 (de)
WO (1) WO2005114752A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004062183B3 (de) * 2004-12-23 2006-06-08 eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH Thyristoranordnung mit integriertem Schutzwiderstand und Verfahren zu deren Herstellung
DE102007006827B3 (de) * 2007-02-07 2008-03-06 Oliver Bartels Halbleiterschalter für Hochspannungen
US8130008B2 (en) 2010-03-01 2012-03-06 Infineon Technologies Ag Integrated circuit with a radiation-sensitive thyristor structure
US8461620B2 (en) 2010-05-21 2013-06-11 Applied Pulsed Power, Inc. Laser pumping of thyristors for fast high current rise-times
US8536617B2 (en) * 2011-12-16 2013-09-17 General Electric Company Optically triggered semiconductor device and method for making the same
US8835975B1 (en) 2013-05-10 2014-09-16 Ixys Corporation Ultra-fast breakover diode
CN111650544B (zh) 2014-03-13 2022-11-08 皇家飞利浦有限公司 具有电子剂量计的磁共振天线
DE102017114289A1 (de) 2017-06-27 2018-12-27 Healthfactories GmbH Halbleiterschalter für Hochspannungen mit neuartiger resonanter Übertragerkette
DE102018102234B4 (de) 2018-02-01 2021-05-06 Infineon Technologies Bipolar Gmbh & Co. Kg Kurzschluss-Halbleiterbauelement
DE102019124695A1 (de) 2019-08-01 2021-02-04 Infineon Technologies Bipolar Gmbh & Co. Kg Kurzschluss-Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Betrieb

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2097580A (en) * 1981-04-24 1982-11-03 Aei Semiconductors Ltd Thyristors
EP0064719A2 (de) * 1981-05-08 1982-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Lichtzündbarer Thyristor mit steuerbaren Emitter-Kurzschlusspfaden und Verfahren zu seinem Betrieb
EP0129702A1 (de) * 1983-05-26 1985-01-02 General Electric Company Gegen Fehlzündung geschützter Thyristor mit einer feldbegrenzenden Schicht in der Lawinendurchbruchsspannungszone
US4556898A (en) * 1983-01-20 1985-12-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US5780877A (en) * 1996-02-10 1998-07-14 Robert Bosch Gmbh Break-over photodiode
US6271545B1 (en) * 1997-01-31 2001-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Asymmetrical thyristor with blocking/sweep voltage independent of temperature behavior

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3445687A (en) * 1966-12-15 1969-05-20 Int Rectifier Corp Adjustable variable voltage responsive two-terminal semiconductor switch device
US3683306A (en) * 1968-11-19 1972-08-08 Philips Corp Temperature compensated semiconductor resistor containing neutral inactive impurities
US4079409A (en) * 1973-11-27 1978-03-14 Licentia Patent-Verwaltungs G.M.B.H. Thyristor with pressure contacting
DE2757295A1 (de) * 1977-12-22 1979-07-12 Licentia Gmbh Sicherungsschaltung fuer ein halbleiterelement
US4207583A (en) * 1978-07-27 1980-06-10 Electric Power Research Institute, Inc. Multiple gated light fired thyristor with non-critical light pipe coupling
US4261001A (en) * 1980-05-23 1981-04-07 General Electric Company Partially isolated amplifying gate thyristor with controllable dv/dt compensation, high di/dt capability, and high sensitivity
DE3706255C2 (de) * 1987-02-26 1995-07-06 Siemens Ag Lichtzündbarer Thyristor mit zusätzlichem elektrischen Gatekontakt
US5182626A (en) * 1989-09-20 1993-01-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Insulated gate bipolar transistor and method of manufacturing the same
DE4014104A1 (de) * 1990-05-02 1991-11-14 Draloric Electronic Elektrischer leistungswiderstand
JPH0653417A (ja) * 1992-05-19 1994-02-25 Texas Instr Inc <Ti> 抵抗器回路およびそれを形成する方法
JP3299374B2 (ja) * 1994-02-24 2002-07-08 三菱電機株式会社 サイリスタ及びその製造方法
DE19650762A1 (de) * 1996-09-30 1998-07-02 Eupec Gmbh & Co Kg Thyristor mit Durchbruchbereich
DE19640311B4 (de) 1996-09-30 2005-12-29 Eupec Gmbh & Co. Kg Halbleiterbauelement mit Lateralwiderstand und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19640242C2 (de) * 1996-09-30 2002-01-10 Infineon Technologies Ag Kathodenanordnung für GTO-Thyristor
WO2000051187A1 (de) * 1999-02-22 2000-08-31 Infineon Technologies Ag Verfahren zum einstellen der durchbruchspannung eines thyristors
JP3690171B2 (ja) * 1999-03-16 2005-08-31 株式会社日立製作所 複合材料とその製造方法及び用途
JP2003501825A (ja) * 1999-06-08 2003-01-14 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト リカバリタイム保護機能が集積されたサイリスタ及びその製造方法
DE19947036C1 (de) 1999-09-30 2001-05-17 Siemens Ag Thyristoranordnung mit Freiwerdeschutz
DE19947028A1 (de) * 1999-09-30 2001-04-12 Siemens Ag Thyristor mit Spannungsstoßbelastbarkeit in der Freiwerdezeit
DE10053957C2 (de) * 2000-10-31 2002-10-31 Infineon Technologies Ag Temperaturkompensierter Halbleiterwiderstand und dessen Verwendung
US7028296B2 (en) * 2001-12-13 2006-04-11 International Business Machines Corporation Distributing computer programs to a customer's multiple client computers through a hypertext markup language document distributed to and stored on the customer's network server computer
JP3868854B2 (ja) * 2002-06-14 2007-01-17 Ｄｏｗａホールディングス株式会社 金属−セラミックス接合体およびその製造方法
US20040098715A1 (en) * 2002-08-30 2004-05-20 Parixit Aghera Over the air mobile device software management
DE102004062183B3 (de) * 2004-12-23 2006-06-08 eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH Thyristoranordnung mit integriertem Schutzwiderstand und Verfahren zu deren Herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2097580A (en) * 1981-04-24 1982-11-03 Aei Semiconductors Ltd Thyristors
EP0064719A2 (de) * 1981-05-08 1982-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Lichtzündbarer Thyristor mit steuerbaren Emitter-Kurzschlusspfaden und Verfahren zu seinem Betrieb
US4556898A (en) * 1983-01-20 1985-12-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
EP0129702A1 (de) * 1983-05-26 1985-01-02 General Electric Company Gegen Fehlzündung geschützter Thyristor mit einer feldbegrenzenden Schicht in der Lawinendurchbruchsspannungszone
US5780877A (en) * 1996-02-10 1998-07-14 Robert Bosch Gmbh Break-over photodiode
US6271545B1 (en) * 1997-01-31 2001-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Asymmetrical thyristor with blocking/sweep voltage independent of temperature behavior

Also Published As

Publication number Publication date
US7696528B2 (en) 2010-04-13
DE102004025082B4 (de) 2006-12-28
US20070131963A1 (en) 2007-06-14
DE102004025082A1 (de) 2005-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005114752A1 (de) Elektrisch und durch strahlung zündbarer thyristor und verfahren zu dessen kontaktierung
EP1164349B1 (de) Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102018102234B4 (de) Kurzschluss-Halbleiterbauelement
DE19640311A1 (de) Halbleiterbauelement mit Lateralwiderstand
EP0572826B1 (de) Thyristor mit Durchbruchbereich
EP0251010A1 (de) Gasentladungsüberspannungsableiter
EP0931351B1 (de) Thyristor mit durchbruchbereich
WO2003052892A1 (de) Überspannungsschutzeinrichtung
DE4141682C2 (de) Überspannungsschutzelement
EP1226638A2 (de) Überspannungsschutzeinrichtung
DE102008049678B4 (de) Asymmetrisch sperrender Thyristor und Verfahren zur Herstellung eines asymmetrisch sperrenden Thyristors
EP2483928B1 (de) Zündstufenthyristor mit entkoppelter zündstufe
DE102014102065A1 (de) Zündelement zur Verwendung bei einem Überspannungsschutzelement
DE2346256C3 (de) Thyristor
DE102015115550B4 (de) Überspannungsableiter
DE10150640B4 (de) Thyristor mit integriertem Überkopfzündschutz und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3927899C2 (de)
WO2004008546A1 (de) Halbleiterbauelement mit integriertem radialsymmetrischem widerstand
DE102004047626B4 (de) Thyristoren mit integriertem Freiwerdeschutz
DE2154122A1 (de) Halbleiteranordnung mit Hoch spannungspassivierung und Verfahren zu deren Herstellung
CH695521A8 (de) Strombegrenzendes Bauelement.
DE2048361C3 (de) Überspannungsableiter
DE102020117042A1 (de) Überspannungsschutzanordnung
DE102010027128A1 (de) Halbleiterbauelement, insbesondere Strahlungsdetektor, mit einem integrierten Überspannungsschutz
EP0774811A1 (de) Überspannungsschutzelement

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11561985

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11561985

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase