DE1789193C3 - Steuerbarer Halbleitergleichrichter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen steuerbaren Halbleitergleichrichter mit drei aufeinanderliegenden Schichten abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps, einem vierten und einem von diefem getrennten, fünften Bereich, die in die Oberfläche der ersten Schicht eindiffundiert sind und mit der ersten Schicht pn-Übergänge bilden, zwei Hauptanschlüssen, die mit dem vierten Bereich bzw. der dritten Schicht verbunden sind, und mit einem Steu./anschluß an der freiliegenden Oberfläche der ersten Schicht ohne eh?'ctrisch leitende Verbindung zum vierten und fünften Bereich und mit einem auf dem fünften Bereich arrgebrr diten Stromrückleiter für das Steuersignal.

Ein derartiger Halbleitergleichrichter ist bekannt (US-PS 31 24 703, F i g. 4) und weist eine Hauptelektrode auf, die über einem np-Übergang angeordnet ist, wobei sich unterhalb dieses Obergangs zunächst ein ρ-, ein n- und dann ein p-Bereich fortsetzt. Ebenfalls am p-Bereich ist der Hauptelektrode benachbart ein ohmscher Kontakt angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halbleitergleichrichter der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß sehr schnelle Zündung erreicht wird, ohne daß die Gefahr der Beschädigung oder Zerstörung des Halbleitergleichrichters besteht.

Die Aufgabe wird bei einem Halbleitergleichrichter der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

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50 Durch das ältere Recht (DE-PS 14 89 931) wird zwar eine ähnliche Aufgabe gelöst, jedoch wird hierzu eine andere Anordnung des Steueranschlusses relativ zu den benachbarten Kathodenbereichen vorgeschlagen.

Durch Anordnung des Steueranschlusses zwischen der Hauptkathode und der Hilfskathode wird erreicht, daß der Einschaltsteuerstrom nicht mehr über die Hauptkathode in Vorwärtsrichtung geführt wird. Daher kann lediglich der Bereich um die Hilfskathode leitend werden, die Hauptkathode kann nicht zu früh getriggert werden, wobei der verstärkte Steuerstrom ständig fließen kann. Dadurch wird der gewünschte Schaltvorgang bzw. Schaltmechanismus erreicht, nämlich ein vollständiges Einschalten des Steuerstroms, welchem dann das Schalten des voll verstärkten Hauptstromes folgt Auf diese Art und Weise muß die Hauptkathode nicht vor der vollständigen Ausbildung der Ladungsträgerwolke getriggert werden, was möglicherweise zu örtlich überlasteten Stellen (sog. Hot-Spots) führt und möglicherweise Anlaß für einen Durchschlag ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert

Die Figur zeigt einen steuerbaren Halbleitergleichrichter im Querschnitt, der aus einem scheibenförmigen Bereich II mit N-Leitfähigkeit gebildet ist, an dessen gegenüberliegenden Flächen sich Bereiche I jnd III mit p-Leitfähigkeit befinden. Eine Anode 6 ist mit dem Bereich HI in bekannter Weise verbunden und bildet die eine den Hauptstrom führende Elektrode. In die gegenüberliegende Oberfläche des Bereichs I ist ein Bereich IV aus Gold-Antimon diffundiert, der mit einer weiteren Hauptstrom führenden Elektrode verbunden ist. Weiterhin ist dort ein Bereich V als Hilfskathode aus Gold-Antimon hineindiffundiert. Zusätzlich ist ein Steueranschluß 12 an dieser Oberfläche aus Gold-Bor in im wesentlichen ohmscher Berührung vorgesehen, der sich zwischen dem Bereich V (Hilfskathode) und dem Bereich IV (Hauptkathode) befindet.

Der dargestellte Halbleitergldchrici.tcr hat vier Anschlüsse, benötigt jedoch keinen zusätzlichen ohmschen Kontakt.

Der Halbleitergleichrichter wird dadurch betätigt, daß zwischen dem Steueranschluß 12 und der Hilfskathode (Bereich V) ein Triggersignal eingespeist wird, um die Hilfskathode zu schalten, die dann tatsächlich die volle Speisespannung zum Schalten der Hauptkathode (Bereich IV) liefert. Wenn ein Strom zwischen dem Steueransdiluß 12 und der Hauptkathode (Bereich IV) fließt, arbeitet der Halbleitergleichrichter in der üblichen Art und Weise eines Silizium-Gleichrichters.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerbarer Halbleitergleichrichter mit drei aufeinanderliegenden Schichten abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps, einem vierten und einem von diesem getrennten, fünften Bereich, die in die Oberfläche der ersten Schicht eindiffundiert sind und mit der ersten Schicht pn-Übergänge bilden, zwei Hauptanschlüssen, die mit dem vierten Bereich bzw. der dritten Schicht verbunden sind, und mit einem Steueranschluß an der freiliegenden Oberfläche der ersten Schicht ohne elektrisch leitende Verbindung zum vierten und zum fünften Bereich und mit einem auf dem fünften Bereich angebrachten Stromrückleiter für das Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueranschluß (12) räumlich zwischen dem vierten (IV) und dem fünften (V) Bereich angeordnet ist

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