Патент ссср 285707

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ц.ВИДЕЖЯЬСТВУ (>2857О7

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. сви детельсвва— (22) Заявлено 14.07.69 (21) 1348474/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 04.0б.75 (51) М. Кл. Н 01 l 11/10

1Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.382.333 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы .изобретения

Н. И, Якивчик, Н. П. Молибог и А. Н. Думаневич (71) Заявитель

ВПТУ фй.,"т

ЯЦ Д г .; т т-т т- г . ° ! (54) ИМПУЛЪСНЫЙ ТИРИСТОР

Изобретение относится к конструкциям полупроводниковых приборов.

Для создания имлулI cHûх тиристоро в с большой величиной допусвимой скорости нарастания di dt необходимо обеспечить большую площадь одновременного включения и повышенную скорость распространения включенного состояния.

Известен импульсный виристор .на основе многослойной структуры, например, ти па и-р-п-р с выводом, по край ней мере, от одной ,из базовых областей и с са мовозбуждающим упра вляющим электродом, непосредственно к которому примыкает слой эм иттера, GBQбодный от омического контакта.

Известна конструкция тиристора с самовозбуждающим включением, в которой,потенциал полевой части эмиттера в области первоначального,выключения,иапользуется как управляющий сигнал большой амплитуды для быстрого, переноса .включенного состояния в новые обла сти структуры.

Цель предлагаемого изобретения — повышение допустимой величины скорости нарастания анодного тока и повышение рабочей частоты.

Для эффективного самовозоуждения сигнал полевой части эмиттера должен быть достаточно большим, что и осуществляется в предлагаемой конструкции за счет повышения сопротивления полевой части эмиттера.

Свободная от металлического покрытия часть эмиттера выполнена в виде узкой полосы, подходящей к центральной части структуры и охватывающей выход базового слоя в области основного управляющего электрода, а вспозтогательные управляющие электроды окружены эмиттерной областью. При этом сопротивления участков эмиттера между металллчеакихт;контактом к нему и вспомогательными управляющими электродами одинаковы.

На фиг. 1 и 2 представлена предлатаемая геометрия эмиттерного слоя четырехслойной структуры, где 1 — основной управляющий электрод, 2 — электрод полевой области, 3— вспомогательный управляющий электрод.

Для устранения возможного включения структуры вне областями с повышенным сопротивлением полевой части основной управляющий электрод расположен так, что он охватывается свободной от металлического покрытия частью эмиттера. Сопротивление полевой части и-эмиттера при заданном легировании оотределяется лишь геометрическими размерами и,при заданной глубине тем больше, чем больше отношение длины к ширине. Обла сть

Зо первоначального включения (ом. фиг. 2) име285707 ет длинную подезую часть t{, позволяющую возбудить включение в центре структуры.

Таа<ая геометрия четырехслойной структуры с самозозбу>кде:{ием обладает. рядом преимуществ: а) позволяет увеличить амплитуду. сигнала у правления, CHHìàåìîãî с полевой части, для включения пер{{ферийных мест;

o) первоначально устраняется .возможное включение вне области эмиттера с высоким сопроти влениез{ полевой части; в) включение периферийных участков при наличии, включенного состоян{ия в центре значительно (примерно в шесть раз) сокращает путь Bозможного рàclIIðocòðанения включенного состояния,по диаметру структуры.

Одни м из BBIpHBHTQB аналогичной а-р-и-р структуры является расположение,вспомогательных управляющих электродов на периферии пластинки. В этом случае зона самовозбуждающего заключения располо>кена не внутри эмиттерной области, а по периферии.

Для более эффективного использования рабочей .площади струк. туры целесообразно сопротивление полевых частей эмиттерного слоя регулировать за счет различной степени легиро вания нужных участ{ков.

Протекание анодного тока по свободной от металлического покрытия части эмиттерного слоя в продольном на правлении приводит к образованию большого электрического ,поля, которое вызывает искрение и эрозию крсм{{ия с поверх{1ости пластины, а также к сильному разогреву полевой части структуры.

Нанесение слоя диэлектрика с хорошей тепJIoIIpoBîäíîñòüþ и большой теплоемкостью на поверхность полевой части структуры значительно устраняет эти отрицательные эффекты, что в конечном итоге приводит к ловь{шению допустимого значения скорости нарастания анодного тока при включении тиристора.

Предмет изобретения

Импульсный тиристор на основе многоIcJIoHHoH,структу{ры, например, тила и-р-и-р с вь{во{дом, по крайней мере, от одной из базовых областей и с самовозбуждающим управляющи{м электродом, непосредственно к которому примыкает, слой эмиттера, свободный от омического контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения допустимой величины скорости нарастания анодного тока и повышения рабочей частоты, свободная от металличе{ского покрытия часть эмиттера выполнена ,в виде уз кой полосы, подходящей к центральной части структуры и охватызающей выход базового слоя в области основного управляющего электро да, а вспомогательные управляющие электроды окру>ке{{ь{ эмиттерной областью, причем collpoTHBлеция участков эмпттера между металлическим контактом к нему и вспомогательными упра{вляющ{{ми электродамм и один а ковы.