Силовой полупроводниковый прибор

ОП КСАИИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски кСоиивттнстмиескикРеспублик н 1710085 ф .ф з 583.67/18 25(08 Дата опубл санин 25.01,8 маневич и 1 О. А. Е 71) Заяаител(54) СИЛОВОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБ Пред:татаел 1 ое изобрс:тенце относится к облас.ти полулровОдттиковой техники и может бытьиспользовано при конструировании силовыхприборов: гиристоров, симисторов, фототиристоров, трацзцсторов и других,5г;ч:нт,: сит-Овьте иристОтттт, тт кото 1 тьтхдттл уттучьцеттия динамических (с 31/с 2 т, 1 Ь) итепловтих (ст.т, я, Х тт парамстрое увеличива.3 ется длина ттертт.тетра змт гтерттого и - р пере.хода сс стороны управляющего электрода и,1 Очтобы Обеспечить необходимую плотность токауправления вдоль указаттттого периметра, ветра.ивается вспомогательная птристорттая структу.ра, усиливающая входной ток управления 11.Одттако, из-за технологического разброса электрофизическнх и геометрических параметровосновной тиристорной структуры вдоль большого периметра эмнттерцого п+-р перехода,практически трудно обеснечить однородностьвключения всего периметра. Наиболее близкимтехническим решением является силовой полупроводниковый ттрибор, выполненный на основемногослойной кремниевой структуры, напримери - р - и- р, содержащий основную и вспомога. тельт 1 туто структуры и разветвленный со сторо.цы управляющего электрода эмиттерный и+ - р переход основной структуры (2.Целью изобретения язляется улучшение ди.налтттческих и тепловых параметров силового кремниевого прибора.Указатт 1 тая цсль достигается тем, что прибор сцаожсц средством, обеспечивающим по мере удаления от уттравляющего злекгродаф увеУтичение коэффициента инжекции эмиттерногопере.хода, таким как шунтировка эмиттерцого пе.рехода основной структуры, плотность которой убывает по мере удаления от управляющего электрода с одинаковой площадью шунтов или уменьшением площади шунктов по мере удаления от управляющего электрода.В качестве котткретттого примера рассмотрим конструкцию силового тиристора, выполненно. го на основе кремниевой и+ - р - и- т+ структуры большой площади с использованием вспомогательной тиристорцой структуры и разветвлен. цого зашунгироваццого по краю со стороны управляющего электрода (УЭ) эмиттерцого перехода в виде радиальных лучей. Увеличение710085площадь прибора включается за 0,8 - 1 мсек,) 1500 В/мкс.дой Формула изобретения Составитель О, ФедюкинаРедактор Н. Потапова Техред З.Фанта Корректор В. Бутяга Заказ 8771/51 Тираж 844 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3сопротивления утечки вдоль края эмиперногоперехода основной тиристорной структуры обес.печивается увеличением расстояния между шунтами по мере удаления от УЭ. Регулированиесопротивления утечки края п+ - р эмиттерногоперехода может быть выполнено также измене.нием геометрических размеров шунтов, приэтом увеличение размеров шунтов ведет куменьшению сопротивления утечки, Возможнаконструкция, в которой сопротивление утечкирегулируется сочетанием изменения плотностии размеров шунтов вдоль разветвленного и+ - рэмиттера с переменным удалением от УЭ атакже конструкция, в которой расстояние меж.ду границей эмиттерного п+ - р перехода основ.ной структуры со стороны УЭ и первым ря.дом шунтов увеличивается от УЭ,Указанная неравномерность шунтировкивдоль луча эмиттерного перехода и относитель.но края основной тиристорной структуры рас.тягивает включенное состояние во времени ипространстве так, что может быть обеспеченаодновременность включения всей протяженностиэмиттерного перехода основной структуры,Граница п+ - змиттера основной структуры вв период нарастания анодного тока включаетсяоднородно, что свидетельствует о хорошем растекании тока от вспомогательной структуры,В период установления стационарного состояниянаблюдается уплотнение тока в наиболее удаленных от УЭ областях п+ - змиттера, чтообъясняется меньшим сопротивлением утечки.Такой характер распределения тока способству.ет более быстрому и однородному включениювсей площади структуры,Силовой тиристор данной конструкции имеет большие значения Ж/сЫ )600 А/мкс притоке 2500 А, ударного тока Худ. = 34 кА, вся 1. Силовой полупроводниковый прибор, вы.полненный на основе многослойной кремние 1 Овой структуры, например п-р - и - р, содержащий основную и вспомогательную структурыи разветвленный со стороны управляющегоэлектрода эмиттерный п - р переход основнойструктуры, отличающийся тем, что, сцелью улучшения динамических и тепловых15параметров, он снабжен средством, обеспечива.ющим увеличение по мере удаления от управля.тощего электрода коэффициента инжекции эмиттерного перехода,2. Силовой полупроводниковый прибор по2 О п, 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качест-чве средства использована шунтировка эмиттер.ного перехода основной структуры, плотностькоторой убывает по мере удаления от управляющего электрода, причем площадь шунтирую 25щих элементов одинаковая.3. Силовой полупроводниковый прибор пои, 1, отличающийся тем, что в качествесредства использована шунтировка змиттерно.1 го перехода основной структуры, площадь рав 30ноудаленных шунтирующих областей, в которой уменьшается при удалении от управляющего электрода.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе35 1, Вгеивег,1, В., Као т. С ОпсЬ,1 ЕЕЕ СопХ Вес 8 Аппо. Меет 1 ЕЕЕ 1 п 1. Арр 1Яог М 11 ччап 1 сее В 1 с 1 с, 1973,2. Авторское свидетельство СССР У 363410,1971 (прототип),