DE4002040A1 - Rueckwaerts leitender abschaltthyristor - Google Patents
Rueckwaerts leitender abschaltthyristorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen rückwärts leitenden Abschalt
thyristor, insbesondere den Aufbau einer Isolierzone zwischen
den Thyristor- und Diodenbereichen eines rückwärts leitenden
Abschaltthyristors.
Ein rückwärts leitender Abschaltthyristor ist eine integrierte
Schaltungsanordnung, die auf einem Wafer einen Abschalt
thyristor und eine Freilaufdiode aufweist, die antiparallel
zum Abschaltthyristor geschaltet ist. Auf einem Wafer
trennt üblicherweise ein Widerstand einen Thyristorbereich,
der als Abschaltthyristor dient, von einem Diodenbereich,
der als Rückkopplungsdiode dient. Eine solche Einrichtung
miniaturisiert eine Einrichtung, wie z.B. einen Inverter
mit eingebautem Abschaltthyristor.
Fig. 1A zeigt in der Draufsicht eine Hälfte der Oberseite
eines herkömmlichen rückwärts leitenden Abschaltthyristors
vom Druckanschlußtyp. Fig. 1B zeigt eine Schnittansicht zur
Erläuterung des Aufbaus längs der Linie III-III in Fig. 1A.
Die Bezugszeichen X, Y und Z bezeichnen einen Thyristorbereich,
einen Diodenbereich bzw. eine Isolierzone.
Wie aus Fig. 1B ersichtlich, sind auf der Oberseite bzw. der
Unterseite einer n-Typ Basisschicht 1 eine p-Typ Basisschicht 2
bzw. eine n⁺-Typ Schicht 3 ausgebildet. In einem Thyristor
bereich X sind eine Vielzahl von p-Typ Emitterbereichen 4
selektiv innerhalb der n⁺-Typ Schicht 3 ausgebildet; und
eine Vielzahl von n-Typ Emitterbereichen 5 sind selektiv auf
der p-Typ Basisschicht 2 ausgebildet. In einer Isolierzone Z
ist in der p-Typ Basisschicht 2 beispielsweise durch selektives
Atzen ein Graben 6 ausgebildet. Ein verbleibender Teil unter
halb des Grabens 6 der p-Typ Basisschicht 2 niedriger Konzen
tration dient als Isolierwiderstandsbereich 7 mit einem Isolier
widerstand R. Wie am deutlichsten aus Fig. 1A ersichtlich,
umgibt der Graben 6 und damit der Isolierwiderstandsbereich 7
den Thyristorbereich X und trennt den Thyristorbereich X
gegenüber dem Diodenbereich Y.
Kathodenanschlüsse 8 sind auf den n-Typ Emitterbereichen 5
und der p-Typ Basisschicht 2 in dem Diodenbereich Y vorge
sehen. Eine Gateelektrode 9 ist auf der n-Typ Basisschicht 2
in dem Thyristorbereich X vorgesehen. Ein Teil der Gate
elektrode 9 im Zentrum dient als Gatesammelelektrode, die
mit dem Bezugszeichen 9 a bezeichnet ist.
Die Kathodenanschlüsse 8 und die Gateelektrode 9 sind durch
eine Isolierschicht 10 isoliert. Ein Anodenanschluß 11 ist
auf der rückseitigen Oberfläche der n⁺-Typ Schicht 3 und
den p-Typ Emitterbereichen 4 vorgesehen. Der Anodenanschluß
11 schließt die n⁺-Typ Schicht 3 sowie die p-Typ Emitter
bereiche 4 kurz, um eine Emitterkurzschlußstruktur zu bilden,
so daß die Abschalt-Leistungsfähigkeit erhöht werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild des oben beschriebenen
rückwärts leitenden Abschaltthyristors. Ein Abschaltthyristor
12 besteht aus den p-Typ Emitterbereichen 4, der n-Typ Basis
schicht 1, der p-Typ Basisschicht 2 und den n-Typ Emitter
bereichen 5 im Thyristorbereich X gemäß Fig. 1B.
Eine Freilaufdiode 13, die antiparallel zum Abschaltthyristor
12 geschaltet ist, besteht aus der n-Typ Basisschicht 1 und
der p-Typ Basisschicht 2 in dem Diodenbereich Y gemäß Fig. 1B.
Der Isolierwiderstand R wird gebildet durch den spezifischen
Flächenwiderstand in dem Isolierwiderstandsbereich 7 gemäß
Fig. 1B. Der Isolierwiderstand R ist zwischen der Gateelektrode
G und der Kathode K des Abschaltthyristors 12 in dem Ersatz
schaltbild vorgesehen.
Der oben beschriebene, rückwärts leitende Abschaltthyristor
hat keine kurzgeschlossene Emitterstruktur bezüglich der
n-Typ Emitterbereiche 5. Wenn dementsprechend dieser her
kömmliche, rückwärts leitende Abschaltthyristor abgeschaltet
wird, muß der von den n-Typ Emitterbereichen 5 und der p-Typ
Basisschicht 2 gebildete PN-Übergang in Sperr-Richtung vorge
spannt bleiben, um zu verhindern, daß Elektronen von den
n-Typ Emitterbereichen 5 in die p-Typ Basisschicht 2 fließen.
Um daher den Abschaltthyristor abzuschalten, sind die
Kathodenanschlüsse 8 und die Gateelektrode 9 in Sperr-Richtung
vorgespannt. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Blindstrom durch
den Isolierwiderstand R, der die Belastung auf eine nicht
dargestellte Gatetreiberschaltung erhöht. Es ist daher
wünschenswert, daß der Isolierwiderstand R einen möglichst
hohen Wert hat.
Der Wert des Isolierwiderstandes R ist nur bestimmt durch
den spezifischen Widerstand des Isolierwiderstandsbereiches 7
und die Breite der Isolierzone Z. Der Wert des Isolier
widerstandes R der ringförmigen Isolierzone Z gemäß Fig. 1A
ist somit durch die nachstehende Gleichung bestimmt:
R=ρ PB×ln ( r 2/r 1).
Dabei ist p PB der spezifische Widerstand des Isolierwider
standsbereiches 7, also der p-Typ Basisschicht 2; r 1 ist der
Innendurchmesser der Isolierzone Z; und r 2 ist der Außen
durchmesser dieser Isolierzone Z. Der spezifische Widerstand
ρ PB der n-Typ Basisschicht 2 ist hinsichtlich seiner
Vergrößerung beschränkt im Hinblick auf eine Blockierspannung
der Anordnung in Vorwärtsrichtung.
Insbesondere gilt folgendes: Nimmt man an, daß das Verun
reinigungsprofil der p-Typ Basisschicht 2 konstant ist, so
ermöglicht eine Spannung, die zwischen Anode und Kathode
angelegt wird, daß sich eine Verarmungsschicht gleichmäßig
in die p-Typ Basisschicht 2 hinein ausbreitet, und zwar von
dem PN-Übergang aus, der von der n-Typ Basisschicht 1 und
der p-Typ Basisschicht 2 gebildet wird, während der Thyristor
abgeschaltet ist. Wenn die Verarmungsschicht bis zur Ober
fläche des Isolierwiderstandsbereiches 7 hinaufreicht, ist
zu befürchten, daß ein Durchbruch der Anordnung hervorgerufen
wird. Um dies zu verhindern, ist es erforderlich, den spezi
fischen Widerstand ρ PB der p-Typ Basisschicht 2 klein
genug zu machen.
Andererseits ist das Verkürzen des Innendurchmessers r 1 der
Isolierzone Z begrenzt im Hinblick auf die Stromkapazität.
Mit anderen Worten, der Thyristorbereich X muß eine aus
reichende Fläche haben, um eine gewünschte Stromkapazität
zur Verfügung zu stellen, so daß der Innendurchmesser r 1
der Isolierzone Z nicht kleiner gemacht werden kann als
der Wert, der dieser ausreichenden Fläche des Thyristor
bereiches X entspricht.
Um somit den Isolierwiderstand R zu vergrößern, ist es
erforderlich, den Außendurchmesser r 2 der Isolierzone Z
größer zu machen, also die Breite (r 2- r 1) zu erhöhen.
Da die Isolierzone Z beim Betrieb des rückwärts leitenden
Abschaltthyristors in nicht aktiver Weise fungiert, bewirkt
die Vergrößerung der Breite (r 2- r 1) der Isolierzone Z
zur Erhöhung ihrer Fläche, daß die Effizienz der Verwendung
der Waferoberfläche beim rückwärts leitenden Abschaltthyristor
abnimmt.
Damit der rückwärts leitende Abschaltthyristor gemäß Fig. 1A
und 1B eine große Kapazität erhält, muß die Stromkapazität
im Thyristorbereich X und Diodenbereich Y erhöht werden.
Zur Erhöhung der Stromkapazität im Thyristorbereich X muß
der Innendurchmesser r 1 der Isolierzone Z erhöht werden.
Wenn somit der Wert des Isolierwiderstandes R und somit der
Wert von (r 2/r 1) konstant gehalten werden, muß die Breite
der Isolierzone (r 2- r 1) weiter vergrößert werden. Infolge
dessen wird bei einem rückwärts leitenden Abschaltthyristor
mit größerer Kapazität die Effizienz der Verwendung der
Waferoberfläche weiter reduziert.
Beim rückwärts leitenden Abschaltthyristor gemäß Fig. lA und
1B müssen Ladungen, die sich in der p-Typ Basisschicht 2
gesammelt haben, durch die Gateelektrode 9 abgezogen werden,
und zwar durch die Vorspannung in Sperr-Richtung zwischen
der Kathode und der Gateelektrode, um den Anodenstrom zu
blockieren. Der Gaterückstrom, der zu diesem Zeitpunkt im
Gate fließt, ist bestimmt durch den Wert des Anodenstromes
und die Abschaltverstärkung des Thyristors. Die Abschalt
verstärkung beträgt üblicherweise 3 bis 5, und dementsprechend
muß 1/3 bis 1/5 des Hauptstromes über die Gateelektrode 9
nach außen abgezogen werden. Somit benötigen Abschaltthyristoren
ein Gateleitungsvermögen, das wesentlich größer ist als bei
üblichen Thyristoren.
Der rückwärts leitende Abschaltthyristor gemäß Fig. 1A und 1B
ist mit einer Gatesammelelektrode 9 a versehen, die mit einer
nicht-dargestellten externen Gateelektrode in Kontakt steht,
um einen solchen großen Strom fließen zu lassen. Die Fläche
der Gatesammelelektrode 9 a muß vergrößert werden, um die
Stromkapazität der Anordnung zu erhöhen, so daß die Effizienz
der Verwendung der Waferoberfläche aufgrund der Fläche redu
ziert wird, die für die Gatesammelelektrode 9 a erforderlich
ist.
Wie oben erläutert, hat ein herkömmlicher rückwärts leitender
Abschaltthyristor den Nachteil, daß die Effizienz der
Verwendung der Waferoberfläche verringert wird, wenn der
Widerstandswert des Isolierwiderstandes R, der den Thyristor
bereich X von dem Diodenbereich Y isoliert, vergrößert wird
oder wenn die Stromkapazität der Anordnung erhöht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen rückwärts leitenden
Abschaltthyristor anzugeben, bei dem eine hohe Effizienz der
Verwendung der Waferoberfläche beibehalten werden kann, auch
wenn die Werte des Isolierwiderstandes oder der Stromkapazi
tät erhöht werden.
Ein rückwärts leitender Abschaltthyristor gemäß der Erfindung
weist folgendes auf: eine erste Halbleiterschicht vom ersten
Leitfähigkeitstyp mit ersten und zweiten Hauptflächen; eine
zweite Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die
auf der ersten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht ausge
bildet ist; eine Trennschicht, die in der zweiten Halbleiter
schicht ausgebildet ist, um die zweite Halbleiterschicht in
erste und zweite Bereiche zu trennen; eine dritte Halbleiter
schicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die auf einem Teil
der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht ausge
bildet ist, welche dem ersten Bereich der zweiten Halbleiter
schicht entspricht; eine vierte Halbleiterschicht vom ersten
Leitfähigkeitstyp, die auf dem ersten Bereich der zweiten
Halbleiterschicht ausgebildet ist; eine erste Elektrode, die
sowohl auf der dritten Halbleiterschicht als auch einem
Bereich der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht
ausgebildet ist, die dem zweiten Bereich der zweiten Halb
leiterschicht entspricht; eine zweite Elektrode, die sowohl
auf der vierten Halbleiterschicht als auch dem zweiten
Bereich der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet ist; und
eine dritte Elektrode, die sowohl auf dem ersten Bereich der
zweiten Halbleiterschicht als auch der Trennschicht ausge
bildet ist.
Gemäß der Erfindung ist eine dritte Elektrode auf einer
Trennschicht vorgesehen, die mit einem ersten Bereich in
einer zweiten Halbleiterschicht verbunden ist. Wenn somit
die dritte Elektrode auf der Isolierschicht als Sammel
elektrode verwendet wird, werden die Flächen der Trennschicht
und der Sammelelektrode, welche die Ursache für die Abnahme
der Verwendungseffizienz der Waferoberfläche sind, gemeinsame
Flächen, so daß die Verwendungseffizienz der Waferoberfläche
vergrößert werden kann. Infolgedessen kann ein rückwärts
leitender Abschaltthyristor realisiert werden, bei welchem
eine hohe Effizienz der Verwendung der Waferoberfläche
beibehalten werden kann, auch wenn die Werte des Isolier
widerstandes oder der Stromkapazität erhöht werden.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs
beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1A eine Draufsicht zur Erläuterung einer Hälfte der
Oberflächenstruktur eines herkömmlichen, rück
wärts leitenden Abschaltthyristors vom
Kompressionsverbindungstyp;
Fig. 1B eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus
der Anordnung längs der Linie III-III in Fig. 1A;
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild eines rückwärts leitenden
Abschaltthyristors;
Fig. 3A eine Draufsicht zur Erläuterung einer Hälfte
der Oberflächenstruktur eines rückwärts leitenden
Abschaltthyristors gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 3B eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus
längs der Linie I-I in Fig. 3A;
Fig. 4A eine Draufsicht zur Erläuterung einer Hälfte
der Oberflächenstruktur einer anderen Aus
führungsform des rückwärts leitenden Abschalt
thyristors gemäß der Erfindung; und in
Fig. 4B eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus
der Anordnung längs der Linie II-II in Fig. 4A.
Im folgenden wird zunächst auf die Fig. 3A und 3B Bezug
genommen, die eine erste Ausführungsform des Abschaltthyristors
gemäß der Erfindung zeigen. Die Bezugszeichen X, Y und Z
bezeichnen in ähnlicher Weise wie in den oben beschriebenen
Fig. 1A und 1B einen Thyristorbereich, einen Diodenbereich
bzw. eine Isolierzone.
Wie in Fig. 3B dargestellt, sind auf der ersten bzw. zweiten
Hauptfläche einer n-Typ Basisschicht 21 eine p-Typ Basis
schicht 22 bzw. eine n⁺-Typ Schicht 23 ausgebildet. In dem
Thyristorbereich X sind eine Vielzahl von n-Typ Emitter
bereichen 24 innerhalb der n⁺-Typ Schicht 23 selektiv ausge
bildet; und eine Vielzahl von n-Typ Emitterbereichen 25
sind auf der p-Typ Basisschicht 22 selektiv ausgebildet.
In der Isolierzone Z ist eine n-Typ Trennschicht 26 in der
p-Typ Basisschicht 22 mit vorgegebener Tiefe vorgesehen,
um die p-Typ Basisschicht 22 in zwei Teile elektrisch zu
trennen. Ein Teil der p-Typ Basisschicht 22 niedriger Verun
reinigungskonzentration, unter der n-Typ Trennschicht 26,
dient als Isolierwiderstandsbereich 27.
Wie aus Fig. 3A ersichtlich, umgeben die n-Typ Trennschicht
26 und damit der Isolierwiderstandsbereich 27 den Thyristor
bereich X, um den Thyristorbereich X vollständig von dem
Diodenbereich Y zu trennen.
Kathodenanschlüsse 28 sind auf den n-Typ Emitterbereichen 25
und der p-Typ Basisschicht 22 im Diodenbereich Y vorgesehen,
und eine Gateelektrode 29 ist auf der p-Typ Basisschicht 22
im Thyristorbereich X vorgesehen. Die Kathodenanschlüsse 28
und die Gateelektrode 29 sind durch eine Isolierschicht 30
isoliert. Die Isolierschicht 30 überdeckt die gesamte obere
Oberfläche der n-Typ Trennschicht 26.
Eine Gatesammelelektrode 29 a ist auf der n-Typ Trennschicht
26 ausgebildet, wobei sie von der n-Typ Trennschicht 26
durch die Isolierschicht 30 isoliert ist. Wie aus Fig. 3A
ersichtlich, ist die Gatesammelelektrode 29 a so ausgebildet,
daß sie mit der Gateelektrode 29 integriert ist.
Ein Anodenanschluß 31 ist auf der rückseitigen Oberfläche
der n⁺-Typ Schicht 23 und den p-Typ Emitterbereichen 24
vorgesehen. Der Anodenanschluß 31 schließt die n⁺-Typ
Schicht 23 und die p-Typ Emitterbereiche 24 kurz, um eine
kurzgeschlossene Emitterstruktur zu bilden, so daß das
Abschalt-Leistungsvermögen der Anordnung erhöht wird.
Die Erfindung ist auch anwendbar auf den Fall, wo die p-Typ
Emitterbereiche 24 keine kurzgeschlossene Emitterstruktur
haben, d.h., wenn der Thyristorbereich X einen p-Typ Emitter
bereich 24 aufweist, der auf der gesamten zweiten Hauptfläche
der n-Typ Basisschicht 21 ausgebildet ist. Der oben beschriebene
rückwärts leitende Abschaltthyristor hat das gleiche Ersatz
schaltbild, das in der oben beschriebenen Fig. 2 dargestellt
ist.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen des rückwärts
leitenden Abschaltthyristors vom Druckverbindungstyp be
schrieben, der in den Fig. 3A und 3B dargestellt ist.
Nach dem Herstellen eines n-Typ Halbleiterwafers, der als
n-Typ Basisschicht 21 dient, wird eine p-Typ Basisschicht 22
auf der ersten Hauptfläche des n-Typ Halbleiterwafers ausge
bildet, und zwar durch das Eindiffundieren von p-Typ Verun
reinigungen oder durch epitaxiales Aufwachsen.
Ferner wird eine n⁺-Typ Schicht 23 auf der zweiten Hauptfläche
des n-Typ Halbleiterwafers ausgebildet, und zwar durch Ein
diffundieren von n-Typ Verunreinigungen. Dann werden p-Typ
Emitterbereiche 24 innerhalb der n⁺-Typ Schicht 23 ausgebildet
durch selektives Eindiffundieren von p-Typ Verunreinigungen.
Dann wird im Thyristorbereich X eine n-Typ Schicht auf der
p-Typ Basisschicht 22 ausgebildet, und zwar durch Eindiffun
dieren von n-Typ Verunreinigungen in die p-Typ Basisschicht 22.
Danach wird die n-Typ Schicht selektiv entfernt, so daß n-Typ
Emitterbereiche 25 übrigbleiben.
Gleichzeitig mit dem Entfernen der n-Typ Schicht wird auch
ein oberer Oberflächenbereich der p-Typ Basisschicht 22 in
der Isolierzone Z entfernt. Dann wird in der Isolierzone Z
eine n-Typ Trennschicht 26 vorgegebener Dicke ausgebildet
durch Eindiffundieren von n-Typ Verunreinigungen. Ein Teil
der p-Typ Basisschicht 22, der unter der n-Typ Trennschicht
26 bleibt, dient als Isolierwiderstandsbereich 27.
Gemäß der Erfindung kann der Isolierwiderstandsbereich 27
in seiner Dicke präzise gesteuert werden durch einen
Diffusionsprozeß, bei dem eine wesentlich höhere Genauigkeit
erreicht wird als beim Ätzen. Infolgedessen kann der spezi
fische Widerstand des Isolierwiderstandsbereiches 27 mit
hoher Genauigkeit gesteuert bzw. kontrolliert werden.
Danach wird eine Isolierschicht 30 über der gesamten Oberfläche
der p-Typ Basisschicht 22 ausgebildet. Wenn die Isolierschicht
30 ein entsprechendes Muster erhalten hat, erfolgt eine
Metallisierung zur Bildung der Kathodenanschlüsse 28, der
Gateelektrode 29 sowie der Gatesammelelektrode 29 a. Ferner
wird ein Anodenanschluß 31 auf der rückseitigen Oberfläche
des Wafers durch Metallisierung gebildet. Auf diese Weise
kann der rückwärts leitende Abschaltthyristor gemäß Fig. 3A
und 3B realisiert werden.
Bei dem herkömmlichen rückwärts leitenden Abschaltthyristor
gemäß Fig. 1A und 1B wird die Effizienz der Verwendung der
Waferoberfläche sowohl durch die Gatesammelelektrode 9 a
als auch die Isolierzone Z reduziert. Bei der oben beschrie
benen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist jedoch die
Gatesammelelektrode 29 a innerhalb der Fläche der Isolierzone
Z vorgesehen, so daß die Waferoberfläche effektiver verwendet
werden kann, weil nämlich eine nicht effektive Fläche auf
der Waferoberfläche verringert werden kann. Infolgedessen
kann die Effizienz der Verwendung der Waferoberfläche erhöht
werden.
Dabei kann anstelle der Isolierschicht 26 aus einem n-Typ
Halbleiter eine Isolierschicht verwendet werden, die aus einem
Isoliermaterial, wie z. B. SiO2 oder einem Material mit hohem
Widerstand besteht. In diesem Falle braucht die Isolierschicht
30 nicht über der Isolierschicht ausgebildet zu werden.
Fig. 4A zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung einer Hälfte
der oberen Oberfläche einer anderen Ausführungsform eines
rückwärts leitenden Abschaltthyristors gemäß der Erfindung.
Fig. 4B zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus
längs der Linie II-II in Fig. 4A.
Während bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3A und 3B
der Abschaltthyristor innerhalb der Isolierzone Z und seine
Rückkopplungsdiode außerhalb der Isolierzone Z angeordnet
sind, ist bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 4A und 4B
die Anordnung umgekehrt vorgesehen. Es ist nämlich der
Abschaltthyristor X außerhalb der Isolierzone Z vorgesehen,
während ihre Rückkopplungsdiode Y innerhalb der Isolierzone
Z vorgesehen ist.
Die Gatesammelelektrode 29 a ist in ähnlicher Weise wie bei
der oben beschriebenen Ausführungsform innerhalb der Isolier
zone Z ausgebildet. Infolgedessen kann auch bei dieser
Ausführungsform gemäß den Fig. 4A und 4B die Effizienz der
Verwendung der Waferoberfläche erhöht werden, nämlich durch
effektive Ausnutzung der Waferoberfläche.
Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform gemäß den
Fig. 4A und 4B können die einzelnen Schichten und Komponenten
des Abschaltthyristors in gleicher Weise hergestellt werden
wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 3A
und 3B. Es muß lediglich mit dem abgewandelten Muster der
Anordnung der einzelnen Komponenten gearbeitet werden, die
in Fig. 4B im einzelnen dargestellt sind und dabei die
gleichen Bezugszeichen tragen, die vorstehend bereits
erläutert worden sind.
Claims (8)
1. Rückwärts leitender Abschaltthyristor,
gekennzeichnet durch
- - eine erste Halbleiterschicht (21) vom ersten Leitfähig keitstyp mit ersten und zweiten Hauptflächen;
- - eine zweite Halbleiterschicht (22) vom zweiten Leitfähig keitstyp, die auf der ersten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet ist;
- - eine Trennschicht (26), die in der zweiten Halbleiter schicht (22) ausgebildet ist, um die zweite Halbleiter schicht (22) elektrisch in erste und zweite Bereiche (X, Y) zu trennen;
- - eine dritte Halbleiterschicht (23) vom zweiten Leitfähig keitstyp, die auf einem Teil der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet ist, die dem ersten Bereich der zweiten Halbleiterschicht (22) entspricht;
- - eine vierte Halbleiterschicht (25) vom ersten Leitfähig keitstyp, die auf dem ersten Bereich der zweiten Halbleiter schicht (22) ausgebildet ist;
- - eine erste Elektrode (A, 31), die sowohl auf der dritten Halbleiterschicht (23) als auch einem Teil der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet ist, entsprechend dem zweiten Bereich der zweiten Halb leiterschicht (22);
- - eine zweite Elektrode (K, 28), die sowohl auf der vierten Halbleiterschicht (25) als auch dem zweiten Bereich der zweiten Halbleiterschicht (22) ausgebildet ist; und
- - eine dritte Elektrode (G, 29, 29 a), die sowohl auf dem ersten Bereich der zweiten Halbleiterschicht (22) als auch auf der Trennschicht (26) ausgebildet ist.
2. Abschaltthyristor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (26) eine trennende Halbleiterschicht (26) vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, die bis zu einer vorgegebenen Tiefe der zweiten Halbleiterschicht (22) ausgebildet ist,
und daß eine Isolierschicht (30) vorgesehen ist, die zwischen der trennenden Halbleiterschicht (26) und der dritten Elektrode (G, 29, 29 a) vorgesehen ist.
daß die Trennschicht (26) eine trennende Halbleiterschicht (26) vom ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, die bis zu einer vorgegebenen Tiefe der zweiten Halbleiterschicht (22) ausgebildet ist,
und daß eine Isolierschicht (30) vorgesehen ist, die zwischen der trennenden Halbleiterschicht (26) und der dritten Elektrode (G, 29, 29 a) vorgesehen ist.
3. Abschaltthyristor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (26) eine Isolierschicht aufweist
oder aus einem Material mit hohem Widerstand besteht.
4. Abschaltthyristor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil der dritten Elektrode (G, 29, 29 a) auf der
Trennschicht (26) als Sammelelektrode (29 a) dient, um den
durch die dritte Elektrode (G, 29, 29 a) fließenden Strom
zu sammeln.
5. Abschalttyhristor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (26) den ersten Bereich (X) der zweiten
Halbleiterschicht (22) umgibt, um den ersten Bereich (X)
von dem zweiten Bereich (Y) der zweiten Halbleiterschicht (22)
zu trennen.
6. Abschaltthyristor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschicht (26) den zweiten Bereich (Y) der zweiten
Halbleiterschicht (22) umgibt, um den zweiten Bereich (Y)
vom ersten Bereich (X) der zweiten Halbleiterschicht (22)
zu trennen.
7. Abschaltthyristor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Halbleiterschicht (23) eine Vielzahl von Schichten aufweist, die selektiv auf dem Teil der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet sind, die dem ersten Bereich der zweiten Halbleiterschicht (22) entsprechen,
und daß die erste Elektrode (31) eine Elektrode ist, welche über der Gesamtheit der Vielzahl von Schichten und der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet ist.
daß die dritte Halbleiterschicht (23) eine Vielzahl von Schichten aufweist, die selektiv auf dem Teil der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet sind, die dem ersten Bereich der zweiten Halbleiterschicht (22) entsprechen,
und daß die erste Elektrode (31) eine Elektrode ist, welche über der Gesamtheit der Vielzahl von Schichten und der zweiten Hauptfläche der ersten Halbleiterschicht (21) ausgebildet ist.
8. Abschaltthyristor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die trennende Halbleiterschicht (26) eine Verunreinigungs-
Diffusionsschicht aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021673A JPH02202061A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 逆導通ゲートターンオフサイリスタ |
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| DE4002040A1 true DE4002040A1 (de) | 1990-08-02 |
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ID=12061569
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|---|---|---|---|
| DE4002040A Ceased DE4002040A1 (de) | 1989-01-31 | 1990-01-24 | Rueckwaerts leitender abschaltthyristor |
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| IT1232299B (it) | 1992-01-28 |
| JPH02202061A (ja) | 1990-08-10 |
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