Силовой управляемый кремниевый вентиль

 

1. СИЛОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ КРЕМНИЕВЫЙ ВЕНТИЛЬ четьфехслойной структуры р-п-р-п-типа, о т л и ч а-* ю щ и и с я тем, что, с целью ловышения напряжения переключения прибора и его стабильности, первый переход структуры выполнен с внутренним огунтом в виде слоя р-типа, выходящего на поверхность сквозь первый слой п-типа.2.Прибор ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения напряжения управления и упрощения технологии изготовления прибора, на область р-типа базы, выходящую на поверхность и служащую в качестве управляющего электрода, нанесено защитное окисное кольцо.3.Прибор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения гибкости и улучшения очистки от загрязнений, внутренний силовой вьшод прибора выполнен в виде конического свинцового стакана с цельным хвостиком.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 951026/26-25 (22) 10.04.63 (46) 23.12.85. Бюл. Р 47 (71) Физико-технический институт

АН СССР и Завод "Электровыпрямитель" (72) И,В,Грехов, Л.Н.Крылов, И.А.Линийчук, В.M.Òó÷êåâè÷, В.Е.Челноков и В.Б,Шуман (53) 621.382.3(088.8) (54)(57) 1, СИЛОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ

КРЕМНИЕВЫЙ ВЕНТИЛЬ четырехслойной структуры р-п-р-п-типа, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения напряжения переключения прибора и его стабильности, первый переход структуры выполнен с внутренним шунтом в виде слоя р-типа, выходящего на поверхность сквозь первый слой и -типа.

2. Прибор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения напряжения управления и упрощения технологии изготовления прибора, на область р-типа базы, выходящую на поверхность и служащую в качестве управляющего электрода, нанесено защитное окисное кольцо.

3. Прибор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения гибкости и улучшения очистки от загрязнений, внутренний силовой вывод прибора выполнен в виде конического свинцового стакана с цельным хвостиком.

30

Составитель

Редактор Л.Письман Техред Л.Мартяшова Корректор А.Обручар

Заказ 8133/3 Тираж 678 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 2345

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов.

Основой полупроводникового управляемого вентиля является структура с четырьмя чередующимися слоями 5 р- и и -типа проводимости, с выводом от одного из внутренних слоев.

Предлагаемая конструкция p -n-,p-пструктуры позволяет технологически просто создать вентили с малыми 10 величинами прямого падения напряжения при номинальном токе и высокими напряжениями загиба и переключения, причем напряжения переключения почти не зависят от температуры, мощность управления мала из-за малого напряжения управления.

На чертеже изображена структура предлагаемого вентиля, где 3„, Э

3, р-переходы.

Для создания полупроводниковой структуры из специального источника на воздухе производится диффузия бора в и-кремнии. При 1300 С образуются достаточно глубокие 25 (х =35-60 мк) переходы 3> и Зэ с койцентрацией атомов бора на поверхности, 1:3 -10 см. На внешнюю поверхность перехода 1> напыляется водный раствор борной кислоты и о оплавляется при 1250 С, Из полученного таким образом борсиликатного стекла идет насыщение поверхностного слоя кремния до концентрации

5 -10 — 1 .10 0 см з . (Окисный слой на внешней поверхности перехода 32

21 2 предохраняет от повышения концентрации). Таким образом, в р-слое перехода Э концентрация атомов бора у поверхности резко увеличивается ° Такая конструкция перехода у позволяет упростить технологию (так как переходы 3 и 3 изготовляются одновременной диффуэией из источника с пониженной и контролируемой концентрацией) и в то же время получить хороший омический контакт с р-слоем перехода 3 .

Затем производится диффузия фосфора во Внешний р -слОЙ перехода 3» причем путем использования окисной защиты предохраняется от диффузии фосфора внешний р-слой перехода и участки, служащие для внутренней шунтировки перехода 3„ и вывода управляющего электрода (базы).

После этого кислотостойкой эмалью наносится защитное кольцо на место выхода базы на поверхность, предохраняющее от закорачивания вышедший на поверхность р -n-переход, разделяющий базу и эмиттер. При такой конструкции вывода базы на границе раздела база-эмиттер нет необходимости в вытравливании канавки. Это приводит к упрощению технологии изготовления и снижает величину напряжения управления.

Для герметизации предлагаемых управляемых вентилей в качестве внутреннего силового вывода служит свинцовый конический стакан.