WO2006114424A2 - Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter - Google Patents

Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter Download PDF

Info

Publication number
WO2006114424A2
WO2006114424A2 PCT/EP2006/061834 EP2006061834W WO2006114424A2 WO 2006114424 A2 WO2006114424 A2 WO 2006114424A2 EP 2006061834 W EP2006061834 W EP 2006061834W WO 2006114424 A2 WO2006114424 A2 WO 2006114424A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
type
controllable semiconductor
semiconductor diode
electrode
diode
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/061834
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006114424A3 (de
Inventor
Hans-Günter ECKEL
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP06754857A priority Critical patent/EP1875513A2/de
Priority to JP2008508217A priority patent/JP2008539571A/ja
Publication of WO2006114424A2 publication Critical patent/WO2006114424A2/de
Publication of WO2006114424A3 publication Critical patent/WO2006114424A3/de

Links

Classifications

    • 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
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/872—Schottky diodes
    • 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
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7813—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors

Definitions

  • the invention relates to a controllable semiconductor diode according to the preamble of claim 1 and an electronic construction ⁇ part and finallytrus interceptualumrichter having such semiconductor diodes.
  • Inverters are used to convert an alternating current or an alternating voltage of a certain amplitude, frequency and number of phases into an alternating current or an alternating voltage of a different amplitude, different frequency and / or different number of phases.
  • DC link converters are special converters that rectify an input AC voltage or an input AC current of a specific amplitude and frequency first in a rectifier, then smooth the rectified voltage or the rectified current in an intermediate circuit and finally in a downstream inverter into an AC output voltage or an AC output current of a certain amplitude and Transform frequency.
  • the inverter In a voltage source inverter (or DC link converter), the inverter operates with an impressed voltage and the DC bus generally has a capacitance in parallel. In a current source inverter, the inverter operates with an impressed current, and the intermediate circuit generally includes a series-connected inductor.
  • Such converters typically have controllable semiconducting ⁇ terschalt institute on.
  • Voltage-source inverters require solid-state switches that can be energized in both directions and can pick up or block voltage in one direction. Although this can basically accomplish unipolar MOSFETs.
  • bipolar power devices in particular bipolar transistors, IGBTs, GTOs or IGCTs, in use.
  • the mentioned bipolar power semiconductor components conduct the current in one direction only.
  • the bipolar semiconductor switching elements are freewheeling diodes antiparallel, i. connected in parallel in the direction of passage of the semiconductor switching element opposite direction, which can conduct the current in the other direction.
  • PIN diodes and, for smaller voltages, Schottky diodes based on Si and for larger voltages also Schottky diodes based on SiC are used as free-wheeling diodes.
  • the reverse recovery behavior of the freewheeling diode limits the permissible turn-on speed of the semiconductor ⁇ switch.
  • the storage charge must be cleared. This causes power loss both in the diode and in the semiconductor switch.
  • the switch-determined measure ⁇ gemped the total switching losses and the possible switching frequency and the output current of the inverter.
  • MOS-controlled diodes from Schröder, Dierk: “Electric Drives 3 - Performance electronic components ", Springer-Verlag, Berlin, 1996, pages 373 to 377.
  • MCD MOS-controlled diodes
  • two states of the component are switched over between two states by means of a MOS control head, ie a gate electrode which is insulated above the semiconductor material ⁇ states can be characterized as follows:
  • Condition 1 low on-resistance, high storage charge
  • the diodes described behave depending on the embodiment as a switched-MOSFET or a Schottky diode, ie inferior conductivity in the passage ⁇ case than in state 1, no or - due to the Schottky contact - only low blocking capacity, but no or only small storage charge, which must be cleared when changing the direction of current.
  • the diode with low efficiency is switchable. If this diode is turned off, the current flows through the diode with high efficiency, the forward voltage is low. When the diode is turned on with low efficiency, its low diffusion voltage at the pn junction causes the current to flow through the diode with low efficiency, reducing the storage charge. This concept has the advantage that the diode is able to block in both states.
  • the invention is therefore based on the object len an improved semiconductor diode of the aforementioned kind felicitzustel ⁇ , tioniert the reliable radio especially under the practical conditions of a voltage ⁇ and a sufficiently large ratio between the forward voltages of the state 1 and 2 achieved. Further properties to an electronic component having corresponding own ⁇ and improved in this sense are providedstrongszwi- schennikumrichter.
  • controllable semiconductor diode having the features of claim 1, in its second aspect by an electronic component having the features of claim 13 and in its third aspect by a voltage source converter having the features of claim 16.
  • controllable diode is realized by a semiconducting teran extract ⁇ , wherein said pn junction is a power diode bridged by a series circuit of the Schottky diode and MOSFET.
  • the semiconductor device differs from a conventional vertical MOSFET in that on the upper side (in the case of the MOSFET source, in this case the anode), the n.sup.- region is not directly contacted, but is connected via a Schottky junction.
  • the MOS gate In the on-state, the MOS gate is off. The pn ⁇ n + - diode is active, the n ⁇ drift region is flooded with holes and neutrons ⁇ Elek. In time for reverse recovery, the MOSFET is turned on. The pn junction is bypassed, the diode transitions from bipolar to unipolar conduction. Pure unipolar lead or weakly bipolar lead can be adjusted by the size of the anode-side p + region.
  • the Halbleitanord ⁇ tion through the Schottky diode even in the state with switched ⁇ tetem MOSFET is still capable of blocking.
  • the opposite transistor in the circuit is turned on and the current through the diode goes through zero, locks the Schottky diode.
  • the voltage across the Schottky diode reduces the effective Ga ⁇ te voltage of the MOSFET.
  • An increasing voltage across the Schottky diode blocks the MOSFET.
  • the Schottky diode therefore only needs to absorb a small part of the total reverse voltage of the power semiconductor device.
  • the embodiment is preferably a freewheeling diode of a power semiconductor device, in particular of a voltage source converter.
  • the Schottky diode section a branch or section of a first electrode on a first region of a first predetermined conductivity type within a second region with a second before ⁇ given, the first conductivity type opposite conductivity type in a semiconductor substrate of the first conductivity type ⁇ has.
  • the first electrode is an anode of the semiconductor diode and the first conductivity type is the n-
  • the MOSFET section a above the semiconductor substrate of the first conductivity type layer separated therefrom by an insulation ⁇ , in a lateral overlap with two mutually spaced-Deten second regions of the second conductivity type having herein each enclosed third areas having the first line type arranged gate electrode.
  • the third regions are in each case more highly doped than the first region.
  • a further preferred embodiment provides that on of the entire surface of a second electrode (cathode) is formed in to ⁇ sammen inquiredes fourth region of the first conductivity type in the semiconductor substrate of the first conductivity type, said fourth region is dated higher than the semiconductor ⁇ substrate ,
  • An alternative embodiment provides that on the entire surface of the second electrode (cathode) one, in particular regular, arrangement of a first plurality of fourth regions of the first conductivity type and a second plurality of fifth regions of the second conductivity type in the semiconductor substrate of the first conductivity type is formed, wherein the fourth and fifth regions are dated higher than the semiconductor substrate, such that in the transition from unipolar to bipolar conduction, the drainage of the holes from the electrode boundary region is facilitated.
  • a preferred Embodiment of this device further provides that min ⁇ least one chip of the first type and at least one chip of the second type, which includes a plurality of power semiconductors as cells are integrated.
  • FIG 1 shows a schematic cross-sectional view of a controllable semiconductor diode in an integrated structure according ei ⁇ ner first embodiment of the invention, in a planar MOSFET configuration
  • FIG 2 is a cross sectional view of a modification of the first embodiment with regard to the formation of the boundary layer to the cathode and
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional representation of a controllable semiconductor diode in an integrated structure according to egg ⁇ ner second embodiment of the invention, in trench configuration.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a semiconductor device (controllable diode) 1 in a n ⁇ -type semiconductor substrate 2, wherein on a first main surface of the semiconductor substrate 2, two interconnected first operating electrode (anode) 3 and 4 and on the opposite major surface of the semiconductor substrate, a second Be ⁇ drive electrode (cathode) 5 are provided.
  • the anodes 3, 4 each have a side electrode portion 3A, 4A, and between the two main portions of the anodes 3, 4 is connected via the semiconductor substrate 2 (from the latter by a non Darge ⁇ presented insulating separated) a gate electrode 6 provided ⁇ see.
  • These well regions 7, 8 (hereinafter also referred to as second regions) directly contact the sub-anodes 3A, 4A.
  • an n + -doped further semiconductor region 9, 10 (hereinafter also referred to as the third areas) embedded and nen shames in this turn each of a low doped wan ⁇ area of the same Conduction type (n ⁇ ) 11 and 12, respectively.
  • the latter regions 11, 12 (hereinafter also referred to as first regions) directly contact the main portions of the anodes 3, 4 to form a Schottky contact.
  • Adjacent to the gate electrode 5 is in the second main upper ⁇ surface of the semiconductor substrate a coherent Dotie ⁇ approximate layer 13 of the same conductivity type as the semiconductor ⁇ substrate, but (n +) having a higher doping is formed, hereinafter also referred to as the fourth area.
  • the well array described operatively forms a parallel connection of two Schottky diode sections to the pn junction of a primary diode structure.
  • the arrangement of the gate electrode 5 in overlap to n ⁇ -type semiconductor substrate 2 on the one hand and the p + -type regions 7, 8 (with intermediate insulating layer) is also - forming a MOSFET section - in Rei ⁇ hey to the Schottky diode portion.
  • FIG. 2 shows a comparison with the diode configuration of FIG 1 slightly modified configuration of a Halbleitererbau ⁇ element 1 '.
  • the only difference with respect to the construction shown in FIG. 1 and described above is that adjacent to the second working electrode (cathode) 5 in the second main surface of the semiconductor substrate 2 is not a contiguous n + -doped layer 13 is formed, but alternately immediately adjacent n + Areas 13 'and p + regions 14' are provided. This configuration facilitates termination of the holes in the transition from bipolar to unipolar conduction.
  • FIG 3 finally shows a modification of the arrangement of Figure 1, in which a planar gate electrode configura ⁇ tion to a trench configuration has passed.
  • the semiconductor component 1 "shown here has three first operating electrodes (anodes) 3, 3A, 3B connected to one another on the first main surface of the semiconductor substrate 1, the first anode 3 again (as in the configuration according to FIG. 1) having a Schottky contact forms the adjacent (first) doping region in the semiconductor substrate, which is denoted by the reference numeral 11 in analogy to FIG.
  • the further anodes 3A, 3B contact p + -doped regions, which (also in accordance with FIG. 1) are designated by the reference numerals 7 and 8.
  • the semiconductor region adjacent to the second operating electrode (cathode) 5 is, as in the embodiment according to FIG. 1, an n + -doped layer with the reference number 13.
  • Two interconnected gate electrodes 6A, 6B are vertically interposed as trench structures vertically between the first operating electrodes 3A and 3, and 3 and 3B, respectively, in the first main surface, each surrounded by an oxide layer (different from all of the components described above) Arrangements) is designated 15A or 15B.
  • the insulator-coated gate electrodes 6A, 6B are therefore between the p + -doped regions 7 and 8 and a layer structure of the n ⁇ -doped region 11 below the anode portion 3, below which angeord ⁇ Neten n + -doped region 9 and another p + -doped region 16 is arranged. They implement a MOSFET structure operatively connected in series with the central Schottky diode structure. On the functional side, there are no significant differences between the embodiments according to FIGS. 1 and 3, so that the concrete design must be defined as a function of the technological boundary conditions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Steuerbare Halbleiterdiode mit mindestens einem pn-Übergang, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umschaltbar ist, wobei der zweite Zustand im Vergleich zum ersten Zustand einen höheren Durchlasswiderstand und eine kleinere Speicherladung aufweist, mit einer den pn-Übergang überbrückenden Reihenschaltung aus einem Schottky-Diodenabschnitt und einem MOSFET-Abschnitt .

Description

Beschreibung
Steuerbare Halbleiterdiode, elektronisches Bauteil und Span- nungszwischenkreisumrichter
Die Erfindung betrifft eine steuerbare Halbleiterdiode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein elektronisches Bau¬ teil und schließlich Spannungszwischenkreisumrichter, die derartige Halbleiterdioden aufweisen.
Umrichter werden zum Umformen eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung einer bestimmten Amplitude, Frequenz und Phasenzahl in einen Wechselstrom oder eine Wechselspannung anderer Amplitude, anderer Frequenz und/oder anderer Phasenzahl eingesetzt. Zwischenkreisumrichter sind spezielle Umrichter, die eine Eingangswechselspannung oder einen Eingangswechselstrom einer bestimmten Amplitude und Frequenz zunächst in einem Gleichrichter gleichrichten, dann in einem Zwischenkreis die gleichgerichtete Spannung oder den gleichgerichteten Strom glätten und schließlich in einem nachgeschalteten Wechselrichter in eine Ausgangswechselspannung oder einen Ausgangswechselstrom einer bestimmten Amplitude und Frequenz umformen .
Bei einem Spannungszwischenkreisumrichter (oder: Gleichspan- nungszwischenkreisumrichter) arbeitet der Wechselrichter mit einer eingeprägten Spannung und der Zwischenkreis umfasst im Allgemeinen eine parallel geschaltete Kapazität. Bei einem Stromzwischenkreisumrichter arbeitet der Wechselrichter mit einem eingeprägten Strom, und der Zwischenkreis umfasst im Allgemeinen eine in Reihe geschaltete Induktivität.
Derartige Umrichter weisen in der Regel steuerbare Halblei¬ terschaltelemente auf. Spannungszwischenkreisumrichter benö- tigen Halbleiterschalter, die in beiden Richtungen stromführend sein können und in einer Richtung eine Spannung aufnehmen oder sperren können. Dies können zwar grundsätzlich unipolare MOSFETs bewerkstelligen. Jedoch sind bei höheren Be- triebsspannungen, aufgrund ihrer niedrigeren Durchlassspannung und höheren Sperrfähigkeit gegenüber MOSFETs, bipolare Leistungsbauelemente, insbesondere Bipolartransistoren, IGBTs, GTOs oder auch IGCTs, in Gebrauch.
Die genannten bipolaren Leistungshalbleiterbauelemente leiten den Strom nur in einer Richtung. Den bipolaren Halbleiterschaltelementen werden Freilaufdioden antiparallel, d.h. parallel in zur Durchlassrichtung des Halbleiterschaltelements entgegengesetzter Richtung, geschaltet, die den Strom in der anderen Richtung leiten können. Als Freilaufdioden werden bislang PIN-Dioden und - bei kleineren Spannungen - Schottky- Dioden auf Si-Basis und für größere Spannungen auch Schottky- Dioden auf SiC-Basis eingesetzt.
Das Reverse-Recovery-Verhalten der Freilaufdiode begrenzt jedoch die zulässige Einschaltgeschwindigkeit des Halbleiter¬ schalters. Bevor die Diode Spannung aufnehmen kann, muss die Speicherladung ausgeräumt werden. Dies verursacht Verlust- leistung sowohl in der Diode als auch in dem Halbleiterschalter. Bei sogenannten "höhersperrenden" Elementen (mit einer Sperrspannung ab 1700 V) bestimmen die Einschaltverluste ma߬ geblich die Gesamt-Schaltverluste und damit die mögliche Schaltfrequenz und den Ausgangsstrom des Umrichters.
Bei der Dimensionierung der Freilaufdioden muss daher ein Kompromiss zwischen niedriger Durchlassspannung (verbunden mit einer hohen Speicherladung) und niedrigen Schaltverlusten (kleine Speicherladung, verbunden mit hohen Durchlassspan- nung) gefunden werden.
Um niedrige Speicherladungen mit niedriger Durchlassspannung zu verbinden, wird die Verwendung steuerbarer Dioden vorgeschlagen .
Unabhängig von und ohne Bezug zu Spannungszwischenkreisum- richtern sind verschiedene Arten MOS-gesteuerter Dioden (MCD) aus Schröder, Dierk: "Elektrische Antriebe 3 - Leistungs- elektronische Bauelemente", Springer-Verlag, Berlin, 1996, Seiten 373 bis 377 bekannt. In allen dort beschriebenen MCD wird mittels eines MOS-Steuerkopfes, d.h. einer über dem Halbleitermaterial isoliert angebrachten Gateelektrode, zwi- sehen zwei Zuständen des Bauelements umgeschaltet. Diese Zu¬ stände können folgendermaßen charakterisiert werden:
Zustand 1: geringer Durchlasswiderstand, hohe Speicherladung,
Sperrvermögen Zustand 2: hoher Durchlasswiderstand, geringe oder keine
Speicherladung, kein oder nur geringes Sperrvermögen
Im Zustand 1 verhalten sich alle beschriebenen MCD wie eine PIN-Diode mit hochdotiertem p-Gebiet, d.h. im Durchlassfall ist das Bauelement gut leitend. Ferner ist es sperrfähig, al¬ lerdings muss beim Übergang von Durchlass- in Sperrrichtung eine hohe Speicherladung ausgeräumt werden.
Im Zustand 2 verhalten sich die beschriebenen Dioden je nach Ausführungsform wie ein eingeschalteter MOSFET oder wie eine Schottky-Diode, d.h. schlechtere Leitfähigkeit im Durchlass¬ fall als im Zustand 1, kein oder - aufgrund des Schottky- Kontakts - nur geringes Sperrvermögen, allerdings auch keine oder nur geringe Speicherladung, die bei Änderung der Stromrichtung ausgeräumt werden muss.
Alle beschriebenen MCD sind so aufgebaut, dass durch das an¬ legen einer Gatespannung ein p- bzw. n-dotiertes Halbleiter- gebiet durch einen n- bzw. p-leitenden Kanal überbrückt wird. Das Umschalten der MCD bewirkt somit ein Aufbauen oder Abbauen des leitenden Kanals. Im Zustand 2 wird dadurch der pn- Übergang von einem alternativen Stromweg "umgangen". Der pn- Übergang ist daher im Zustand 2 nicht sperrfähig. Der Zustand 2 der MCD ist somit charakterisiert durch kein oder - beim
Verhalten wie eine Schottky-Diode - durch nur geringes Sperr¬ vermögen . Da Zustand 1 den geringeren Durchlasswiderstand aufweist, sollte im Durchlassfall dieser Zustand eingestellt sein. Im Sperrfall kann die MCD nur im Zustand 1 sein, da Zustand 2 kein oder nur geringes Sperrvermögen aufweist und daher keine oder nur geringe Spannung aufnehmen kann. Allerdings sollte die MCD bei Änderung der Stromrichtung, d.h. beim Übergang vom Durchlassfall zum Sperrfall, im Zustand 2 sein, da dieser Zustand im Gegensatz zu Zustand 1 keine oder nur geringe Speicherladung aufweist. Bei Änderung der Stromrichtung, d.h. beim Übergang vom Durchlass- in den Sperrfall, sollte daher - um ein optimales Verhalten der MCD zu erreichen - die MCD zunächst im Zustand 1 sein, dann in Zustand 2 umgeschaltet wer¬ den, nun die Änderung der Stromrichtung erfolgen, und anschließend die Umschaltung in Zustand 1 erfolgen, um die Sperrung zu realisieren.
Auch Q. Huang: "MOS-Controlled Diode - A New Class of Fast Switching Diode", VPEC, 1994 VPEC Seminar Proc. 12th Annual Power Electronics Seminar, Blacksburg, USA, Sep 11-13, 1994, schlägt vor, einen MOSFET als Diode zu verwenden. Im Leitend- Zustand wird dabei das Gate ausgeschaltet, die Inversdiode führt zu bipolarer Leitung, die n-Zone wird mit Elektronen- Loch-Plasma überschwemmt und die Durchlassspannung ist ge¬ ring. Rechtzeitig vor dem Reverse Recovery wird das Gate ein- geschaltet. Dadurch wird die Inversdiode überbrückt, und die Injektion von Löchern wird unterbrochen.
Nach dem Ausräumen der gespeicherten Ladungsträger ist die Durchlassspannung hoch, die Speicherladung aber wie gewünscht sehr klein. Allerdings kann das Element in diesem Zustand keine Spannung aufnehmen. Bevor die Diode Spannung aufnehmen soll, muss das Gate daher wieder ausgeschaltet werden. Das Ausschalten muss mit extrem hoher zeitlicher Genauigkeit erfolgen, daher ist dieses Konzept nicht praxisgerecht.
D. Drücke, D. Silber "Power Diodes wich Active Control of Emitter Efficiency", Proceedings of the 13th International Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs IPSD 'Ol, schlagen als zu den erläuterten MCDs alternative eine Paral¬ lelstruktur aus einer Diode mit hohem anodenseitigen Emitterwirkungsgrad und einer mit niedrigem anodenseitigen Emitterwirkungsgrad vor.
Die Diode mit niedrigem Wirkungsgrad ist zuschaltbar. Ist diese Diode abgeschaltet, fließt der Strom über die Diode mit hohem Wirkungsgrad, die Durchlassspannung ist gering. Wird die Diode mit niedrigem Wirkungsgrad eingeschaltet, so sorgt deren geringe Diffusionsspannung am pn-Übergang dafür, dass der Strom über die Diode mit niedrigem Wirkungsgrad fließt, die Speicherladung wird reduziert. Dieses Konzept hat den Vorteil, dass die Diode in beiden Zuständen sperrfähig ist.
Da diese Diode allerdings auch in beiden Zuständen als PIN- Diode arbeitet, ist der einstellbare Unterschied zwischen niedriger und hoher Durchlassspannung nicht sehr groß.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbes- serte Halbleiterdiode der gattungsgemäßen Art bereitzustel¬ len, die insbesondere unter den praktischen Einsatzbedingungen eines Spannungszwischenkreisumrichters zuverlässig funk¬ tioniert und ein hinreichend großes Verhältnis zwischen den Durchlassspannungen im Zustand 1 und 2 erreicht. Des weiteren soll ein elektronisches Bauteil mit entsprechenden Eigen¬ schaften und ein in diesem Sinne verbesserter Spannungszwi- schenkreisumrichter bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird in ihrem ersten Aspekt durch eine steuer- bare Halbleiterdiode mit den Merkmalen des Anspruchs 1, in ihrem zweiten Aspekt durch ein elektronisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und in ihrem dritten Aspekt durch einen Spannungszwischenkreisumrichter mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfin- dungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen An¬ sprüche . Erfindungsgemäß wird die steuerbare Diode durch eine Halblei¬ teranordnung realisiert, bei der der pn-Übergang einer Leistungsdiode durch eine Reihenschaltung aus Schottky-Diode und MOSFET überbrückt wird.
Die Halbleiteranordnung unterscheidet sich von einem konventionellen vertikalen MOSFET dadurch, dass auf der Oberseite (beim MOSFET-Source, hier Anode) das n-\—Gebiet nicht direkt kontaktiert, sondern über einen Schottky-Übergang angeschlos- sen ist.
Im Leitendzustand ist das MOS-Gate ausgeschaltet. Die pn~n+- Diode ist aktiv, die n~-Driftzone ist mit Löchern und Elek¬ tronen überflutet. Rechtzeitig vor dem Reverse Recovery wird der MOSFET eingeschaltet. Der pn-Übergang wird überbrückt, die Diode geht von bipolarer zu unipolarer Leitung über. Rein unipolare Leitung oder schwach bipolare Leitung lässt sich durch die Größe des anodenseitigen p+-Gebiets einstellen.
Anders als vorbekannten Anordnungen, ist die Halbleiteranord¬ nung durch die Schottky-Diode auch im Zustand mit eingeschal¬ tetem MOSFET noch sperrfähig. Sobald der in der Schaltung gegenüberliegende Transistor eingeschaltet wird und der Strom durch die Diode durch Null geht, sperrt die Schottky-Diode. Die Spannung an der Schottky-Diode reduziert die wirksame Ga¬ te-Spannung des MOSFET. Durch eine zunehmende Spannung an der Schottky-Diode sperrt dadurch der MOSFET. Die Schottky-Diode braucht daher nur einen kleinen Teil der gesamten Sperrspannung der Leistungshalbleiteranordnung aufzunehmen.
Die Tabelle zeigt einen Vergleich der verschiedenen Konzepte:
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000009_0001
Im Rahmen der Erfindung ist bevorzugt die Ausführung als Freilaufdiode einer Leistungshalbleiteranordnung, insbesondere eines Spannungszwischenkreisumrichters .
Weiter bevorzugt sind Ausführungen der Erfindung mit Mitteln der aktuellen Halbleitertechnologie, zweckmäßig ist demgemäß eine weitere Ausgestaltung, wonach der Schottky-Diodenab- schnitt einen Abzweig bzw. Abschnitt einer ersten Elektrode auf einem ersten Gebiet eines ersten vorgegebenen Leitungstyps innerhalb eines zweiten Gebietes mit einem zweiten vor¬ gegebenen, dem ersten Leitungstyp entgegengesetzten Leitungstyp in einem Halbleitersubstrat des ersten Leitungstyps auf¬ weist. Hierbei ist insbesondere die erste Elektrode eine Ano- de der Halbleiterdiode und der erste Leitungstyp ist der n-
Leitungstyp und der zweite Leitungstyp der p-Leitungstyp, wo- bei das zweite Gebiet insbesondere höher datiert ist als das erste Gebiet .
Des weiteren ist bevorzugt eine Ausführung, bei der der MOSFET-Abschnitt eine über dem Halbleitersubstrat des ersten Leitungstyps, von diesem getrennt durch eine Isolations¬ schicht, in lateraler Überlappung mit zwei voneinander beab- standeten zweiten Gebieten des zweiten Leitungstyps mit hierin jeweils eingeschlossenen dritten Gebieten des ersten Lei- tungstyps angeordnete Gateelektrode aufweist. Hierbei sind die dritten Gebiete insbesondere jeweils höher dotiert als das erste Gebiet .
Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, dass an der ge- samten Oberfläche einer zweiten Elektrode (Kathode) ein zu¬ sammenhängendes viertes Gebiet des ersten Leitungstyps in dem Halbleitersubstrat des ersten Leitungstyps ausgebildet ist, wobei das vierte Gebiet höher datiert ist als das Halbleiter¬ substrat .
Eine hierzu alternative Ausgestaltung sieht vor, dass an der gesamten Oberfläche der zweiten Elektrode (Kathode) eine, insbesondere reguläre, Anordnung aus einer ersten Mehrzahl von vierten Gebieten des ersten Leitungstyps und einer zwei- ten Mehrzahl von fünften Gebieten des zweiten Leitungstyps in dem Halbleitersubstrat des ersten Leitungstyps ausgebildet ist, wobei die vierten und fünften Gebiete höher datiert sind als das Halbleitersubstrat, derart, dass beim Übergang von unipolarer zu bipolarer Leitung der Abfluss der Löcher aus dem Elektroden-Grenzbereich erleichtert wird.
Weiter bevorzugt ist, dass mindestens die dritten Gebiete, vorzugsweise auch die zweiten Gebiete und/oder das erste Ge¬ biet, Wannenform aufweisen. Im übrigen kann die Gateelektrode der MOSFET-Struktur wahlweise eine planare oder eine Trench- Konfiguration aufweisen. Diese Ausführungen erlangen speziell Bedeutung im Zusammenhang mit dem ebenfalls vorgeschlagenen elektronischen Bauteil gemäß Anspruch 13. Eine bevorzugte Ausführung dieses Bauteils sieht des weiteren vor, dass min¬ destens ein Chip erster Art und mindestens ein Chip zweiter Art, der eine Mehrzahl von abschaltbaren Leistungshalbleitern als Zellen umfasst, integriert sind.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
FIG 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer steuerbaren Halbleiterdiode in integriertem Aufbau gemäß ei¬ ner ersten Ausführungsform der Erfindung, in planarer MOSFET-Konfiguration, FIG 2 eine Querschnittsdarstellung einer Modifikation der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Ausbildung der Grenzschicht zur Kathode und
FIG 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer steuerbaren Halbleiterdiode in integriertem Aufbau gemäß ei¬ ner zweiten Ausführungsform der Erfindung, in Trench- Konfiguration.
FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Halbleiterbauelement (steuerbare Diode) 1 in einem n~-dotierten Halbleitersubstrat 2, wobei auf einer ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates 2 zwei miteinander verbundene erste Betriebselektroden (Anoden) 3 und 4 und auf der gegenüberliegenden Hauptfläche des Halbleitersubstrates eine zweite Be¬ triebselektrode (Kathode) 5 vorgesehen sind. Die Anoden 3, 4 haben jeweils einen Neben-Elektrodenabschnitt 3A, 4A, und zwischen den beiden Hauptabschnitten der Anoden 3, 4 ist über dem Halbleitersubstrat 2 (von diesem durch eine nicht darge¬ stellte Isolierschicht separiert) eine Gateelektrode 6 vorge¬ sehen .
Während unter einem zentralen Abschnitt der Gateelektrode 6 das Halbleitersubstrat 2 mit seiner ursprünglichen Dotierung bis zur ersten Hauptoberfläche reicht, ist unter den periphe¬ ren Bereichen der Gateelektrode 6 sowie unterhalb der Neben- abschnitte 3A, 4A der Anoden 3, 4 ein diese Hauptoberfläche erreichendes wannenartiges Gebiet 6 bzw. 7 vom p+-Leitungstyp vorgesehen. Diese Wannen-Gebiete 7, 8 (nachfolgend auch als zweite Gebiete bezeichnet) kontaktieren die Neben-Anoden 3A, 4A direkt.
In die p+-dotierten Gebiete 7, 8 ist jeweils, wiederum wannenartig, ein n+-dotiertes weiteres Halbleitergebiet 9, 10 (nachfolgend auch als dritte Gebiete bezeichnet) eingebettet, und in dieses wiederum jeweils ein niedriger dotiertes wan¬ nenartiges Gebiet des gleichen Leitungstyps (n~) 11 bzw. 12. Die letztgenannten Gebiete 11, 12 (nachfolgend auch als erste Gebiete bezeichnet) kontaktieren direkt die Hauptabschnitte der Anoden 3, 4, unter Bildung eines Schottky-Kontaktes .
Benachbart zur Gateelektrode 5 ist in der zweiten Hauptober¬ fläche des Halbleitersubstrates eine zusammenhängende Dotie¬ rungsschicht 13 vom gleichen Leitungstyp wie das Halbleiter¬ substrat, aber mit höherer Dotierung (n+) ausgebildet, die nachfolgend auch als viertes Gebiet bezeichnet wird.
Die beschriebene Wannenanordnung bildet funktionsmäßig eine Parallelschaltung von zwei Schottky-Diodenabschnitten zum pn- Übergang einer primären Diodenstruktur. Durch die Anordnung der Gateelektrode 5 in Überlappung zum n~-dotierten Halbleitersubstrat 2 einerseits und den p+-dotierten Gebieten 7, 8 (mit dazwischenliegender Isolierschicht) wird zudem - in Rei¬ he zu dem Schottky-Diodenabschnitt - ein MOSFET-Abschnitt ausgebildet .
FIG 2 zeigt eine gegenüber der Diodenkonfiguration nach FIG 1 geringfügig modifizierte Konfiguration eines Halbleiterbau¬ elementes 1'. Die einzige Abweichung gegenüber dem in FIG 1 gezeigten und oben beschriebenen Aufbau besteht darin, dass benachbart zur zweiten Arbeitselektrode (Kathode) 5 in der zweiten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates 2 nicht eine zusammenhängende n+-dotierte Schicht 13 gebildet ist, sondern alternierend unmittelbar aneinander angrenzende n+-Gebiete 13' und p+-Gebiete 14' vorgesehen sind. Diese Konfiguration erleichtert den Abschluss der Löcher beim Übergang von bipolarer zu unipolarer Leitung.
FIG 3 schließlich zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach FIG 1, bei der von einer planaren Gateelektroden-Konfigura¬ tion auf eine Trench-Konfiguration übergegangen ist.
Das hier gezeigte Halbleiterbauelement 1 ' ' hat drei miteinan- der verbundenen erste Betriebselektroden (Anoden) 3, 3A, 3B auf der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates 1, wobei die erste Anode 3 wieder (wie bei der Konfiguration nach FIG 1) einen Schottky-Kontakt zum angrenzenden (ersten) Dotierungsgebiet im Halbleitersubstrat bildet, das in Analo- gie zu FIG 1 mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist.
Die weiteren Anoden 3A, 3B kontaktieren p+-dotierte Gebiete, welche (ebenfalls in Anlehnung an FIG 1) mit den Bezugsziffern 7 und 8 bezeichnet sind. Das zur zweiten Betriebselek- trode (Kathode) 5 benachbarte Halbleitergebiet ist wie bei der Ausführung nach FIG 1 eine n+-dotierte Schicht mit der Bezugsziffer 13.
Zwei miteinander verbundenen Gateelektroden 6A, 6B sind als Trench-Strukturen vertikal zwischen den ersten Betriebselektroden 3A und 3 bzw. 3 und 3B in die erste Hauptoberfläche in vertikaler Erstreckung eingefügt, jeweils umgeben von einer Oxidschicht, die (zur Unterscheidung von sämtlichen Komponenten der oben beschriebenen Anordnungen) mit 15A bzw. 15B be- zeichnet ist. Die Isolator-umhüllten Gateelektroden 6A, 6B sind mithin zwischen den p+-dotierten Gebieten 7 bzw. 8 und einer Schichtstruktur aus dem n~-dotierten Gebiet 11 unterhalb des Anodenabschnittes 3, einem unterhalb dessen angeord¬ neten n+-dotierten Gebiet 9 und einem weiteren p+-dotierten Gebiet 16 angeordnet. Sie realisieren eine MOSFET-Struktur, die funktionsmäßig in Reihe zur zentralen Schottky-Dioden- struktur geschaltet ist. Funktionsseitig bestehen zwischen den Ausführungen nach FIG 1 und 3 keine wesentlichen Unterschiede, so dass die konkrete Ausführung in Abhängigkeit von den technologischen Randbedingungen festzulegen ist.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Des weiteren sind sämtliche technisch sinnvollen Kombinationen von Merkmalen der abhängigen Ansprüche sowie der gezeigten Ausführungsbeispiele als im Schutzbereich der Erfindung liegend anzusehen .

Claims

Patentansprüche
1. Steuerbare Halbleiterdiode (1; 1'; I'1) mit mindestens einem pn-Übergang, die zwischen einem ersten Zustand und ei- nem zweiten Zustand umschaltbar ist, wobei der zweite Zustand im Vergleich zum ersten Zustand einen höheren Durchlasswider¬ stand und eine kleinere Speicherladung aufweist, g e ¬ k e n n z e i c h n e t durch eine den pn-Übergang überbrü¬ ckende Reihenschaltung aus einem Schottky-Diodenabschnitt und einem MOSFET-Abschnitt.
2. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 1, g e ¬ k e n n z e i c h n e t durch die Ausführung als Freilauf¬ diode einer Leistungshalbleiteranordnung, insbesondere eines Spannungszwischenkreisumrichters .
3. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 1 oder 2, d a¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schott¬ ky-Diodenabschnitt einen Abzweig (3; 4) einer ersten Elektrode auf einem ersten Gebiet (11,12) eines ersten vorgegebenen
Leitungstyps innerhalb eines zweiten Gebietes (7, 8) mit ei¬ nem zweiten vorgegebenen, dem ersten Leitungstyp entgegenge¬ setzten Leitungstyp in einem Halbleitersubstrat (2) des ers¬ ten Leitungstyps aufweist.
4. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 3, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Elektrode eine Anode der Halbleiterdiode ist und der erste Leitungstyp der n-Leitungstyp und der zweite Leitungstyp der p-Leitungstyp ist, wobei das zweite Gebiet (7,8) höher da¬ tiert ist als das erste Gebiet (11,12) .
5. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 3 oder 4, d a¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der MOSFET- Abschnitt eine über dem Halbleitersubstrat (2) des ersten Leitungstyps, von diesem getrennt durch eine Isolations¬ schicht (15A, 15B), in lateraler Überlappung mit zwei vonein¬ ander beabstandeten zweiten Gebieten (7,8,16) des zweiten Leitungstyps mit hierin jeweils eingeschlossenen dritten Gebieten (9,10) des ersten Leitungstyps angeordnete Gatee¬ lektrode aufweist.
6. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dritten Gebiete (9,10) jeweils höher datiert sind als das erste Ge¬ biet (11,12) .
7. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindes¬ tens die dritten Gebiete (9,10), vorzugsweise auch die zwei¬ ten Gebiete (7,8) und/oder das erste Gebiet (11,12), Wannen¬ form aufweisen.
8. Steuerbare Halbleiterdiode nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der gesamten Oberfläche einer zweiten Elektrode (5) ein zusammenhängendes viertes (13) Gebiet des ersten Lei- tungstyps in dem Halbleitersubstrat (2) des ersten Leitungs¬ typs ausgebildet ist, wobei das vierte Gebiet höher datiert ist als das Halbleitersubstrat.
9. Steuerbare Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der gesamten Oberfläche der zweiten Elektrode (5) eine, insbesondere reguläre, Anordnung aus einer ersten Mehrzahl von vierten Gebieten (13') des ersten Leitungstyps und einer zweiten Mehrzahl von fünften Gebieten (14) des zweiten Lei- tungstyps in dem Halbleitersubstrat (2) des ersten Leitungs¬ typs ausgebildet ist wobei die vierten und fünften Gebiete höher datiert sind als das Halbleitersubstrat, derart, dass beim Übergang von unipolarer zu bipolarer Leitung der Abfluss der Löcher aus dem Elektroden-Grenzbereich erleichtert wird.
10. Steuerbare Halbleiterdiode nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Elektrode (5) als Katode der Halbleiterdiode wirkt.
11. Steuerbare Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 5 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gateelektrode eine planare Konfiguration aufweist.
12. Steuerbare Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 5 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gateelektrode (6A, 6B) eine Trench-Konfiguration aufweist .
13. Elektronisches Bauteil mit mindestens einem Typ erster Art, der eine Mehrzahl von steuerbaren Halbleiterdioden nach einem der Ansprüche 3 bis 12 als Zellen umfasst.
14. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 13, mit einem Mo- dulgehäuse, in dem mindestens ein Chip erster Art und mindes¬ tens ein Chip zweiter Art, der eine Mehrzahl von abschaltbaren Leistungshalbleitern als Zellen umfasst, integriert sind.
15. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätz¬ lich zu dem Chip oder den Chips erster Art und dem Chip oder den Chips zweiter Art Ansteuerschaltungen oder Teile von Ansteuerschaltungen für die steuerbaren Halbleiterdioden der Chips erster Art und/oder für die abschaltbaren Leistungs- halbleiter der Chips zweiter Art in das Modulgehäuse integ¬ riert sind.
16. Spannungszwischenkreisumrichter, der mindestens eine steuerbare Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und mindestens einen abschaltbaren Leistungshalbleiter umfasst .
17. Spannungszwischenkreisumrichter nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die oder jede steuerbare Halbleiterdiode die Freilaufdiode eines ab¬ schaltbaren Leistungshalbleiters ist.
PCT/EP2006/061834 2005-04-28 2006-04-26 Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter WO2006114424A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06754857A EP1875513A2 (de) 2005-04-28 2006-04-26 Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter
JP2008508217A JP2008539571A (ja) 2005-04-28 2006-04-26 可制御半導体ダイオード、電子部品および電圧中間形コンバータ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005019860A DE102005019860B4 (de) 2005-04-28 2005-04-28 Steuerbare Halbleiterdiode, elektronisches Bauteil und Spannungszwischenkreisumrichter
DE102005019860.0 2005-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006114424A2 true WO2006114424A2 (de) 2006-11-02
WO2006114424A3 WO2006114424A3 (de) 2007-03-01

Family

ID=37025078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/061834 WO2006114424A2 (de) 2005-04-28 2006-04-26 Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1875513A2 (de)
JP (1) JP2008539571A (de)
DE (1) DE102005019860B4 (de)
WO (1) WO2006114424A2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8415747B2 (en) * 2010-12-28 2013-04-09 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device including diode
JP5804494B2 (ja) * 2011-05-18 2015-11-04 国立大学法人九州工業大学 半導体装置及びその駆動方法
JP6077309B2 (ja) * 2013-01-11 2017-02-08 株式会社豊田中央研究所 ダイオード及びダイオードを内蔵した半導体装置
CN107888056B (zh) 2013-07-10 2020-04-17 株式会社电装 驱动控制装置
JP2020013822A (ja) * 2018-07-13 2020-01-23 トヨタ自動車株式会社 半導体装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133642A1 (de) * 1983-06-30 1985-03-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Halbleiteranordnung mit einem DMOSFET
JPS63244777A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Toshiba Corp Ｍｏｓ型電界効果トランジスタ
US4811065A (en) * 1987-06-11 1989-03-07 Siliconix Incorporated Power DMOS transistor with high speed body diode
JPH03110867A (ja) * 1989-09-26 1991-05-10 Nippon Inter Electronics Corp 縦型電界効果トランジスタ
GB2241111A (en) * 1990-02-15 1991-08-21 Mitsubishi Electric Corp Transistors integrated with diodes
US5362775A (en) * 1991-03-27 1994-11-08 Nippondenso Co., Ltd. Epoxy resin composition and cured product thereof
DE10148740A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-17 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zur Erdschlussüberwachung eines Stromrichterantriebs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2809253B2 (ja) * 1992-10-02 1998-10-08 富士電機株式会社 注入制御型ショットキーバリア整流素子
DE10308313B4 (de) * 2003-02-26 2010-08-19 Siemens Ag Halbleiterdiode, elektronisches Bauteil, Spannungszwischenkreisumrichter und Steuerverfahren

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133642A1 (de) * 1983-06-30 1985-03-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Halbleiteranordnung mit einem DMOSFET
JPS63244777A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Toshiba Corp Ｍｏｓ型電界効果トランジスタ
US4811065A (en) * 1987-06-11 1989-03-07 Siliconix Incorporated Power DMOS transistor with high speed body diode
JPH03110867A (ja) * 1989-09-26 1991-05-10 Nippon Inter Electronics Corp 縦型電界効果トランジスタ
GB2241111A (en) * 1990-02-15 1991-08-21 Mitsubishi Electric Corp Transistors integrated with diodes
US5362775A (en) * 1991-03-27 1994-11-08 Nippondenso Co., Ltd. Epoxy resin composition and cured product thereof
DE10148740A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-17 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zur Erdschlussüberwachung eines Stromrichterantriebs

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008539571A (ja) 2008-11-13
WO2006114424A3 (de) 2007-03-01
DE102005019860B4 (de) 2010-11-18
DE102005019860A1 (de) 2006-11-02
EP1875513A2 (de) 2008-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60028850T2 (de) Bipolartransistor mit isoliertem Gate
DE102016109235B4 (de) Elektrische baugruppe, die eine rückwärts leitende schaltvorrichtung und eine gleichrichtende vorrichtung enthält
DE102008055052A1 (de) Schaltungseinrichtung mit einer Freilaufdiode, Schaltungseinrichtung und Leistungswandler unter Verwendung von Dioden
DE10308313B4 (de) Halbleiterdiode, elektronisches Bauteil, Spannungszwischenkreisumrichter und Steuerverfahren
DE10250575A1 (de) IGBT mit monolithisch integrierter antiparalleler Diode
DE112019000544T5 (de) Halbleitervorrichtung und leistungswandlungsvorrichtung
EP1097482B1 (de) J-fet-halbleiteranordnung
DE112019001054T5 (de) Halbleitervorrichtung und leistungswandlungsvorrichtung
WO2006114424A2 (de) Steuerbare halbleiterdiode, elektronisches bauteil und spannungszwischenkreisumrichter
DE4039012C2 (de) Mos-Halbleiterbauelement
EP1116276B1 (de) Halbleiterbauelement mit feldformungsgebieten
DE69937665T2 (de) Halbleiterbauelement mit isoliertem Gate und dessen Betriebsverfahren
DE10214160B4 (de) Halbleiteranordnung mit Schottky-Kontakt
EP0709899A2 (de) Halbleiterdiode mit Elektronen-Injektionsmittel
DE112013006639T5 (de) Halbleitervorrichtung, Treibervorrichtung für eine Halbleiterschaltung und Leistungswandlungsvorrichtung
EP1488465B1 (de) Halbleiteraufbau mit schaltelement und randelement
DE10007416C1 (de) Steuerbare Halbleiteranordnung und ihre Verwendung
EP1135806A1 (de) Steuerbares halbleiterbauelement mit einem gatevorwiderstand
DE102005029263A1 (de) Halbleiterbauelement mit verbesserter dynamischer Belastbarkeit
DE4240027A1 (de) MOS-gesteuerte Diode
EP1127379B1 (de) Vertikal aufgebautes leistungshalbleiterbauelement
WO2006010734A1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zum betreiben des halbleiterbauelements
EP0559945A1 (de) Abschaltbares Leistungshalbleiter-Bauelement
DE10038150B4 (de) Mittels Feldeffekt steuerbares Halbleiterelement mit integrierter Schottky-Diode
DE10326739B3 (de) Halbleiterbauelement mit Schottky-Metallkontakt

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006754857

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008508217

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006754857

Country of ref document: EP