Тиристор

Р УтО П И С А Н И482837 ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Со 4 етскин Социалистицеских Респубпик(61) Зависимое от ав (22) Заявлено 12.06,6, свидетельства(21) 1164548/26-25 М. Кл, Н 011 11/10 присое м заявки-осударственный комитСовета Министров СССпо делам изобретенийи открытий(32) Приорите публиковано 30.08,75. Бюллете К 621.382.333 (088.8) Дата опублико исания 09.03.7 72) Авторы изобретени. Н. Думаневич и В ноко 71) Заявитель 4) ТИРИСТО предложенного тиристора таким,пробивные ствующих пр ибо Данное изобретение относится к полупроводниковым многослойным приборам.Современные тиристоры способны блокировать напряжение в закрытом состоянии в лучшем случае порядка 2 - 3 кв, что обус ловлено тем, что слой объемного заряда распространяется в обе базовые области, при этом эффективные толщины баз уменьшаются, коэффициент передачи тока возрастает, и это приводит к переключеншо приоора в про- О водящее состояние.Цель изобретения - получение высоких напряжений в закрытом состоянии.Оптимизация свойств сильноточной структуры по оеновным ее параметрам: прямому 1 б падению напряжения в открытом состоянии, матосимальному напряжению в закрытом состоянии и частотным свойствам - показывает, что для тиристоров сопротивление исходного кремния может быть выбрано порядка 20 150 ом см. При этом толщина базы должна быть не менее 250 - 300 мк, и это обеспечивает пробивные напряжения максимум до 3 кв,На чертеже изображена четырехслойная структура при прямом смещении, где 25 У - толщина области объемного заряда, а %эф - разница между толщиной базы и шириной области пространственного заряда.В этом случае ширина области пространственного заряда центрального р - и-перехо- зО да Пе уже при напряжениях л 100 вт достигает нижнего эмиттерного перехода П,. Это обусловлено тем, что структура тиристора изготовлена па кремнии с почти собственной проводимостью. Прилегаюгцпе к широкой базовой области р - и-переходы обладают повышенной скоростью рекомбинации, а следовательно, коэффициенты передачи тока у соответствующих триодов малы. При примыкании области объемного заряда к р - тг-переходу увеличение тока через структуру не происходит, так как имеет место большой ток утечки в р - и-переходе ПзРаспределение напряженности электрического поля в области р - 1 т-перехода, изготовл=нного,на кремнии с собственной проводимостью, почти линейно без четко выраженного максимума (у существующих тиристоров максимум обязательно имеется) .Критическое значение напряженности электрического поля Е,р, при котором наступает пробой в кремнйевом р - а-,переходе, равно 2 Х 10 в/см. При толщине базы в 300 мк пробой наступает при внешнем напряжении порядка 6000 вт. Итак, сохраняя отношение толщины базы к диффузионной дли 6482837 Составитель О. федюнина Техред Т. Курилко Вигдарова едак рректор Е. Рожко аказ 8209 ЦНИИПИ Г СССР Изд,1816 Тираж 833 осударственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5одписное МОТ, Загорский фили напряжения при прочих равных услошгях повышаются примерно в два раза.Для регулирования коэффициентов инжекции в р - и-переходе могут быть применены любые известные способы, как:- введение в область р - и-перехода примесей, повышающих скорость рекомбинации, например типа цинка, золота, с помощью процессов диффузии или эпитаксиального выращивания слоев;- введение в область объемного заряда р - и-перехода контролируемого количества радиационных дефектов одним из известных методов: либо используя неполный отжиг радиационных дефектов, возникающих при ионном легировании, либо дополнительной бомбардировкой полупроводниковой структуры частицами высокой энергии, в результате которой атомы легирующей примеси приводяся ь элскнричсски акгивиое состояние и т, д.Таким образом, предлагаемая структура тиристора, выполненная на кремнии с проводимостью, близкой к собственной, позволяет обеспечить высоковольтность тиристоров. 10 Предмет изобретения Тиристор, выполненный на основе многослойной структуры, например и - р - п - р-типа, отличающийся тем, что, с целью получе ния высоких напряжений в закрытом состоянии, одна из базовых областей изготовлена на материале с проводимостью, близкой к собственной, а р - п-переходы, прилегающие к этой области, обладают повышенной скоро стью рекомбинации,