Транзистор

-25Бюл. У 37нский и Р.Е. Смоляниазе ции легиру 1 ощеи примесичем в эмиттерной областжена высоколегированная располобласть то ости и кольцевая 1оложного типа провосающаяся с базовой мы. Переводартюшоваичающиис я ю обеспечения рабо изменений полярносколлекторе, вокру ой змиттерной обла бласть противополо 60.биполярног ика, 1974,тран 3,эпитаксиальнымитаксиальной ентрациеи онцентрас менее ОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) ТРАНЗИСТОРколлектором, базой,эмиттерной областьюлегирующей примеси же типа провод область против димости, сопри областью, о т тем, что, сце способности пр ти напряжения высоколегирова ти расположена ного типа проводимости, глубина которой не превышает глубины высоколегированной области, снабженнаяэлектродным выводом.807 55 736Й 4 -.ФИзобретение отйосится к областиполупроводниковой электроники, к кон " струкциям транзисторов.Известны транзисторы, содержащиеструктуру с п-р-п-п-слоями,Известные транзисторы не могутнормально функционировать при приложении к коллекторному выводу отрицательного напряжения из-за низкогонапряжения пробоя эмиттерно-базовогор-п-перехода и возникающего токамежду коллекторным и базовым выводами,Наиболее близким к предлагаемомуявляется транзистор с эпитаксиальнымколлектором, базой, эпйтаксиальнойэмиттерной областью с концентрациейлегирующей примеси менее концентрации примеси в базовой области, срасположенными в указанной эмиттерной области поверхностной высоколегированной областью того же типапроводимости и кольцевой области противоположного типа проводимости, расположенной вокруг высоколегированнойэмиттерной области и соприкасающийся с базовой областью,Указанный транзистор не допускаетприложение к коллекторному выводу" повышенного отрицательного напряжения, однако при изменении полярностинапряжения на коллекторном выводе,как и в указанном вьппе случае, работоспособность схемы с транзисторомнарушается из-за тока между коллекторным и базовым выводами.Цель изобретения - обеспечениеработоспособности при изменении по.лярности напряжения на коллекторномвыводе.Указанная цель достигается благодаря тому, что вокруг высоколегированной эмиттерной области расположе, . /на область протирополОжного типапроводимости, глубина которой от поверхности эмиттерного слоя не превышает глубины высоколегированной эмиттерной области, снабженной электродным выводом.Благодаря этому при изменении полярности напряжения на коллекторном выводе истощенная область расположена лишь в эпитаксиальной части эмиттерной области, и ток между коллекторным выводом и управляющим выводом .не возникает ни из-за проводимости, ни из-за пробоя р-п-перехода. Структура транзистора показана нафиг. 1; семейство вольтамперных характеристик при.положительном смещениимежду управляющим электродом иэмиттером - на фиг. 2.Транзистор содержит п -контактнуюобласть 1, эпитаксиальную п-область2, базовую р-область 3, с концентра цией легирующей примеси на 1-2 порядка большей, чем концентрация леги( (брующей примеси в слое ( 10 -1 О )-3,эпитаксиальная эмиттерная областьп-типа 4 с концентрацией легирующей 15 примеси порядка 10 -10 см -4, коль 1 бцевая ограничивающая область 5, ограничивающая область транзистора,высоколегированная (10 -1 О см )(9 2( -Ъобласть у амиттера п -типа, глуби 2 о ной примерно 1-2 мкм, дополнительнаяр-область 6 с концентрацией примесипорядка 10 -10 см , с глубинойь гОне более глубины области 7, металлизация к ней 8,. вывод 9 коллектора, 25 электронный вывод эмиттера 1 О, элек-тродный вывод управляющего электрода11, Ширину слоев областей 2,3,4 выбирают исходя из необходимых значений прямых ы обратных рабочих нап- ЗО ряжений и желаемых значений коэффициентов усиления.При положительном смещении р-пперехода (областей 6-4) и положительном смещении коллекторного вывода 9 область 6 инжектирует дырки,которые достигают области 3, а электроны, инжектируемые областью 7, снижают потенциал области 4; соответствующие дырочные токи от области 3 к 40 области 4 отпирают эмиттерный р-ппереход областей 3-4 и вызывают протекание электронного тока к положительно смещенной коллекторной области 2; при достаточном уровне токаэлектрода 11 дырки, инжектируемыеобластью 6, достигают коллекторногослоя 2 и модулируют его проводимость.При отрицательном смещении коллекторного вывода 9 дырки, инжектируемые областью 6, достигают области 3; дырки, достигшие базовой области 3 протекают к находящемуся подотрицательным потенциалом слою 2,тем самым включая транзистор в инверсном направлении (4 - коллекторный слой, 3 - базовая область, 2 - эмиттерная область). При отрицательном смещении коллекторного вывода обедненная область расположена в эмитСоставитель О. ФедюкинаРедактор Т. Шагова Техред Л,Олейник ектор И. Муск одписное аж 697рственного комитета ССзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб. Заказ 48 Т ВНИИПИ ГосУдпо делам113035,Моск 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул ектна 3,: 73 терной области 4 и защищает управляющую область 6 от отрицательного потенциала коллекторной области 2.Преимуществом предлагаемого транзистора является его способность усиливать сигналы ( или осуществлять коммутацию тока) при знакопеременном напряжении на коллекторном выводе и положительных смещениях эмиттернобазового р-п-перехода, Это позволяет использовать предлагаемый транзистор в схемах усиления или коммутации разнополярных напряжений, в различных импульсных формирователях разно- полярных сигналов, для выпрямления или даже управления полярностью выпрямленного напряжения. 6807 4В сравнении с симметричными тиристорами, предназначенными для коммутации разнополярных напряжений, предлагаемые транзисторы обладают меньшими падениями напряжения в открытом(насыщенном) состоянии, значительноболее высокими скоростями переключения, возможностью прерывания токав любой момент при использовании уп равляющего злектрода, а не тольков момент спада напряжения сети.При использовании приборов в качестве управляемых выпрямителей можетбыть достигнут КПД больший, чем при 15 использовании КУВ, диодов "с р-п-переходом или даже диодов Шоттки в диапазоне средних плотностей тока черезприбор.