Симметричный тиристор

 

СИММЕТРИЧНЫЙ ТИРИСТОР на основе многослойной структуры, например h-p->&i-p- п типа с зашунтированиыми эмиттерными переходами и управляющим электродом, перекрывающим области разноименного типа проводимости, отличающийся тем, что,с целью уменьшения времени вьпслюче-ния и снижения токоя управления, полупроводниковая структура содержит участки в базовых слоях, время жизни неосновных носителей в которых по крайней мере в 1,5 раза больше,чем в остальной части структуры, расположенные так, что проекции границ этих участков на поверхность структуры с управляющем электродом охватывают границы эмиттерных переходов на расстоянии не менее толщины узкой базы и изолировап!1ые от основного токосъема со стороны структуры, свободной от управляющего электрода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„97122

4(!) Н 01 L 29/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 1811613/26-25 (22) 20.07.72 (46) 07;02.85, Б)ап. 9 5 (72) Ю.А.Евсеев и А.И.Думаневич (53) 62 1.382.3(088.8) (54)(57) СИИИЕТРИЧНЫИ ТИРИСТОР на основе многослойной структуры, например

tl-.f)-h-Р- и типа с зашунтированными эмиттерными переходами и управляющим электродом, перекрывающим области разноименного типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени выключения и снижения токов управления, по" лупроводниковая структура содержит участки в базовых слоях, время жизни неосновных носителей в которых по крайней мере в 1,5 раза больше,чем в остальной части структуры, расположенные так, что проекции границ этих участков на поверхность структуры с управляющим электродом охватывают границы эмиттерных переходов на расстоянии не менее толщины узкой базы и изолированные от основного токосьема со стороны структуры, свободной от управляющего электрода.

397 1 2 2

Редактор 0.10ркова Техред T.Èàòo÷êà Корректор М.Демчик

Заказ 303/1 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к многослоиным полупроводниковым приборам с управляющим электродом.

Известные симметричные (двухпроводящие) тиристоры на основе пятислойной ll - -0-р-1l-структуры имеют рабочее напряжение ниже, чем у обычных одпопроводящих тиристоров, так как управление симистором при обратном включении осуществляется через широ- 10 кую h -базу. Это предъявляет дополнительные требования к коэффициенту усиления составного условного триода с широкой базой и требует его поддержания на высоком уровне. В свою оче- 35 редь большие значения коэффициента усиления ухудшают частотные свойства прибора.

Цель изобретения — уменьшение време и выключения и снижение токов уп- 20 ра глешы.

Это достигается тем, что полупроводниковая структура содержит участки в базовых слоях, время жизни неосповных носителей в которых по крайней 25 мере в 1,5 раза больше, чем в осталь ной части структуры, расположенные так, что проекции границ этих участков па поверхность структуры с управляющим электродом охватывают границы 50 эмиттерных переходов на расстоянии не менее толщины узкой базы и иэолировапные от основного токосъема со стороны структ pbl свободной QT управляющего электрода.

На чертеже показана схема структу-.

35 ры тиристора, управляемого в прямом направлении током положительной, а в обратном направлении — током отрицательной полярности. Схема содержит слой 1 исходного нпзколегированного полупроводника электронного типа, слои 2 и 3 дырочного типа с умерен.ой степенью легирования, сильноле— гпрованные слои 4 5 и 6 электронпоS

Д5 го типа, электронно-дырочные переходы 7, 8 и 9; изолирующие слоя 10-13, участки 14 и 15 структуры с увеличенным временем жизни дырок в ll-базе „ металлические контакты 16 и 17, управляющий электрод 18, изолирующие слои 19 и 20.

Область первоначального включения пр едла ra емой структуры имеет вр е. мя .жизни носителей заряда, превышающее хотя бы в 1,5 раза время жизни в остальной части структуры. Наиболее целесообразно это условие выполнять для участков структуры, ответственных за включение прибора в обратном направлении, так как при этом происходит выравнивание токов управления для прямого и обратного включения. Однако наличие даже небольшой области с повышенным временем жизни приводит к тому, что время выключения, определяемое этим участком, резко вбзрастает. Чтобы устранить этот эффект, необходимо исключить возможность протекания тока выключения через участки с повышенным временем жизни. В большинстве случаев через область управления во включенном состоянии проходит незначительный ток. Протекание этого тока можно практически устранить, расположив с нижней стороны в местах первоначального включения между структурой и металлическим контактом изолирую.— щие слои (или слои с противоположным прилежащему слою типом проводимости

12, 13, 19, 20).

Такие средства по локальному увеличению времени жизни применимы практически ко всем известным структурам симметричных и несимметричных тиристоров с четко выраженным наличием первоначальной области включения, а также к приборам с регенеративным управлением.

Изобретение позволяет создать симметричный тиристор оптимизирован. ные параметры которого по напряжению переключения и времени выключения соответствуют достигнутым аналогичным параметрам для обычных несимметричных тиристоров.