Полупроводниковое коммутирующее устройство

Союз СоветеиииСоциалистическиеРвоублии ОЛ ЙСАНЙЕЙЗОБРЕТЕН ЙЯН АВТОРСКОМУ СееиДВИЛЬСТВУ(22) Заявлен с присоедии 21) 1495664,6 25 М. КлН 01 1. 21/ ием заяв асударственныи квинтетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий.77. Ьюлл ия описания 121.7 72) Авторы изобретения(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТ Изобретение относится к полупроводниковым многослойным переключающим устройствам.Известны полупроводниковые устройства, состоящие, по меньшей мере, из двух многослой. иых переключающих элементов, например ти ристоров, образованных в подложке, часть которой, заключенная между анодной и управляющей областями каждого тиристора, является областью активной базы этих элементов, При использовании известных устройств в схеме коммутатора перемен. 1 О ного тока необходим отдельный конструктивный элемент, выполняющий функции ключа, соединяющего управляющие области встречно.параллельно соединенных переключающих элементов устройства. Например, в известных коммутаторах 15 переменного тока в качестве ключа используют механические и электромеханические устройства, а также дискретные полупроводниковые приборы.В предлагаемом устройстве повышение его надежности достигается размещением полевого 26 электрода иад подложкои и частью управляющей области каждого тири стора. Полевой электрод создает канал проводимости между управляюцуми областями тиристоров, обеспечивающий лрохож. двине тока управления. включающего один из тиристоров при любой полярности напряжения на внешних выводах устройства. Следовательно, предлагаемое устройство может работать в качестве управляемого коммутатора переменного тока.На чертеже схематически представлен один из вариантов выполнения предлагаемого устройства.На схеме показано сечение полупроводникового устроиства, состоящего из пластины 1 исходного полупроводникового материала и-типа проводимости, содержащей планарные области 2,3,4 и 5 р-типа проводимости и созданные в областях 4 и 5 области 6 и 7 и-кипа проводимости. На окисной пленке 8 над областью 1 и частично над областями 4 и 5 размещен металлический электрод 9. Последний и окисная пленка 8 образуют нолевой электрод,У областей 2, 3, 6, 7 и металлического электро. ля 9 имеются контакты 10, 11, 12, 13 и 14 соот. ветственно, причем контакты 10 и 13 соединены между собой и имеют обцвй вывод 15, контакты 11 и 12 также соединены между собой и имеют общий вывод 16, а контакт 14 имеет вывод 17. Области.2,4, 6 и 1 образуют структуру первого тиристора, а области 3, 5, 7 и 1 - структуру второго тиристора, причем у обоих тиристоров имеетсеЗбб 803 Составитель , ФедюашеТехред И, Клиьгко Корректор В Пвмагм Редактор,А, Затытни Эмез 21 36/223 Тирам 976 Подписное ЦНИИПИ Государствивого комител Совета Мищстров СССР но делам изобретений в открытий 113 О 35, Москва, М.35, Раушскач наб., д, 4/5Филиал ЙЙИПатент", г, Узтсрод, уть Проектно: 4 общая область . пластина (база) 1. Связь контак.тов 10 и 13 с выводом 15 и контактов 11 и 12 с выводом 16 обеспечивается встречно параллельным соединешвм тиристоров, т.е. вводная область первого тиристора. соединена с катодной областью 5 второго тиристора и наоборот. Эти соединения могут быть осуществлены,лри помощи металли зированных дорожек по. поверхности полупро.водникового устройства или любым другим способом. 1 ОУстройство работает следующим образом.Если между выводами 15 и 16 приложено напряжение положительной относительно вывода 16 полярности, а между выводдми 17 и 15 - напри- жение положительной относительно вывода 15 15 полярности, то между областями 4 и 5 образуется канал р-типа проводимости, соединяющий управ.ляющие области обоих тиристоров, Р этом случае первый тиристор открывается, второй . остается закрьпым, а во внешней цепи протекает ток, огра. 2 О ничейный сопротивлением нагрузки, Если при той же полярности напряжения между выводами 15 н 17 между выводами 15 и 16 приложено напряжение отрицательной относительно вывода 16 полярности, то первый тиристор закрывается, а второй - откры- ф лается. Следовательно, устройство обеспечивает коммутацию переменного тока при подаче управ. лчющего сигнала на полевой электрод, Если эа. коротить катодные и управляющие области каждого тирнстора, то будет обеспечена термоста 3 б бильность устройства и улучшены его злектри ческие характеристики.31 ля того, чтобы обеспечить качественную работу предлагаемого устроиства, расстояние вежду областями., размещенными в области общей базы 1 дристсров, должно превышать щирину оВ пастей объймного заряда, войипсаюпгях при подаче напряжения к впеплпм в:.водам устройства, а сопротивление канала, индуугсуемого полввь 1 м электродом, должно быы и;.эм,.:о ьвпп;малыщм.Предлагаемое устротво м,мет быть реализовано с помощью изб.с:тных методов диффузии, эпитаксни и др., что .;озволяет лагко совместить технолоппо его изготовления с общепринятой технологией производства интегральных схем.Устройство может бь ть испольэовало при произ. водстве матриц коммутирующих элементов в схе.мах с электролюьинесцентными индикаторами и ц других электронных схемах с тиристорами.Формула изобретенияЦолупроводппсовое коммутирующее уст. ройство, состоящее, по меньиий мере, из двух многослойных переключкюпли элементов, ню 1 ример тиристоров, горизонтальной структуры, с областью общей базы, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью повьппениа надежности устройствамежду управляющими областями упомяиутых элементов яэд областью об 1 пдЯ:5 яр т:; че; ьпь квеоэу 5 нуправляюпбГ областей размещен полевой