Тиристор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 455685 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено02,01,73 (21) 1864015/26 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77.Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 27.04.77 (51) M. Кл.

Н 01 L 29/74

Государстаенный комитет

Соаота Министраа СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 621-ЗВ2 (0SB,B) (72) Авторы изобретения

Ж. И. Алферов, В. И. Корольков и B. Г. Никитин

Ордена Ленина физико-технический институт им. A. Ф. Иоффе (71) Заявитель (54) ТИРИСТОР

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов.

В современной энергетике и электронике широко используются четырехслойные р-п

-р-тт-структуры — тиристоры. Включение из- 5 вестных тиристоров из- а больпогс сопротивления базы происходит не по всей площади, а в области прилегающей к электроду управления, и распространение включенного состояния на всю площадь структуры 10 происходит путем диффузии носителей из включенной области в соседтп е. Зто ухудшает быстродействие тиристора.

Бель изобретения — уменьшение времени распространения проводящего состояния l5 по площади структуры.

Бель достигается путем использования в предлагаемом тиристоре в качестве одной из баз, по которой осуществляется управление, материала с переменной шири- 20 ной запрещенной зоны, изменяющейся в направлении, параллельном. плоскости р- ri— переходов, причем ширина запрещенной зоны этой базы максимальна (и может быть равна ширине запрещенной зоны всех осталь- 5 ных слоев р-п.-р-п, -структуры) в области, прилегаюшей к электроду управления.

На фиг. 1 приведена зонная энергетическая диаграмма предлагаемой структуры при нулевом смещении; на фиг. 2 — профиль базовой области переменного состава.

Указанный ход ширинь запрещенной зоны может быть получен в материалах на основе полупроводников с различной шириной запрещенных зон, образующих непрерывный ряд твердых растворов. При приложении к эмнттерным областям пропускного напряжения и подаче включающего импульса включенное состояние начинает распространяться от электрода управления по всей плошадт структуры. В зависимости от используемого материала управляющей базы существует несколько причин, приводящих к ускорению распространения включенного состояния.

В том случае, когда в качестве базовой области использу-ются полупроводники, например, с прямой зонной структурой (A8 Qa„„As O,a T„As„„, I „Ca„„p), где доля излучательной рекомбинации велика, инжектированные носители вблизи элек455685

Фve-1

Фиг. 2

Составитель О, Федюкина

Редактор И. Орлова Техред O. Луговая Корректор В. Куприянов

Заказ 893/79 Тираж 976 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул, Проектная, 4 трода управления рекомбинируют с излучением. 3ТО излучение поглощается в прилегаюших областях с меньшей шириной за» прешенной зоны, вызывая фотоионизацию и генерацию электронно-дырочных пар, что приводит к увеличению концентрации и почти мгновенному распространению включенного состояния.

В случае использования непрямых полупроводников с градиентом. ширины запрещен- o ной зоны наличие внутреннего электрического поля (Eared E ) приводит к значительному увеличению диффузионной длины неосновных носителей, что также ускоряет распространение включенного состояния.

Кроме того, в предлагаемом тиристоре практически мгновенное включение можно осуществить оптически при облучении ба« зы светом с энергией Е ) 31) E „

2 так как в этом случае поглошение света происходит во всем объеме базы.

Формула изобретения

1, Тиристор на основе полупроводниковой структуры с гетеропереходами и управляющим электродом к одной из базовых облас« тей, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения времени распространения проводящего состояния, базовая область выполнена из прямозонного материала с переменной шириной запрещенной зоны, уМеньшающейся от управляющего электрода в направлении, параллельном плоскости р

-переходов.

2, Тиристор по и. 1, отличаюшийся тем, что базовая область выполнена на основе твердых растворов, напри мер A0„Qa<„AS где 0 х 0,37.