JPH0131708B2 - - Google Patents

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JPH0131708B2
JPH0131708B2 JP58127004A JP12700483A JPH0131708B2 JP H0131708 B2 JPH0131708 B2 JP H0131708B2 JP 58127004 A JP58127004 A JP 58127004A JP 12700483 A JP12700483 A JP 12700483A JP H0131708 B2 JPH0131708 B2 JP H0131708B2
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JP
Japan
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region
conductivity type
anode
cathode
main surface
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JP58127004A
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English (en)
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JPS6020577A (ja
Inventor
Masahiko Kizaki
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NIPPON INTAA KK
Original Assignee
NIPPON INTAA KK
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Publication date
Application filed by NIPPON INTAA KK filed Critical NIPPON INTAA KK
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Publication of JPS6020577A publication Critical patent/JPS6020577A/ja
Publication of JPH0131708B2 publication Critical patent/JPH0131708B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H10F30/26Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having three or more potential barriers, e.g. photothyristors
    • H10F30/263Photothyristors

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  • Thyristors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、高電流での使用に耐え得るフオトト
ライアツクに関する。
[発明の技術的背景] 従来のフオトトライアツクの構造の一例を第1
図に示す。
同図において、導電型として例えばN型のシリ
コン半導体基板1に公知の方法により第1主面7
側に軸対称に互いに分離されたP型のアノード領
域3a,3bと、P型のゲート領域2a,2b
と、N型のカソード領域4a,4bと、前記ゲー
ト領域2a,2bと前記アノード領域3a,3b
とを連結する抵抗領域5a,5bとをそれぞれ形
成する。第1主面7の全面にシリコン酸化膜6を
形成し、前記アノード領域3a,3b、カソード
領域4a,4bに対応する部分に窓明けしてそれ
ぞれの部分に電極金属8a,8bを形成する。ま
た、ゲート領域2a,2bのシリコン酸化膜6上
の電極金属8a,8bが切除され投光部9a,9
bが形成されている。
なお、カソード領域4a,4b上のカソード兼
アノード端子をそれぞれ10a,10bとする。
上記構造の等価回路図を示せば第2図のように
なる。
第2図において、サイリスタAに相当するもの
が、第1図におけるアノード端子10b、アノー
ド領域3a、ベース領域1、ゲート領域2a、カ
ソード領域4a、カソード端子10aにより構成
される。
また、第2図において、サイリスタBに相当す
るものが、第1図におけるアノード端子10a、
アノード領域3a、ベース領域1、ゲート領域2
b、カソード領域4b、カソード端子10bによ
り構成される。
次に、上記サイリスタA,Bの点弧動作につい
て説明する。
先ず、サイリスタAについて見ると、アノード
端子10bに正、カソード端子10aに負の電圧
を印加し、ゲート領域2aの投光部9aから光を
照射すると、シリコン酸化膜6を透過した光信号
によりサイリスタAが点弧する。そして流れる電
流はアノード端子10b、アノード領域3b、ベ
ース領域1、ゲート領域2a、カソード領域4a
およびカソード端子10aと流れる。
この場合、ベース領域1のN層中を流れる電流
は矢印mの如く横方向に流れる。
同時にサイリスタBを点弧させる場合にはサイ
リスタAの場合と負荷端子を逆にし、すなわちア
ノード端子を10a、カソード端子を10bと
し、両端子間10a,10bが順バイアスされる
ように電圧をかけると共にゲート領域2bに投光
部9bを通じて光を照射すると、この光信号によ
りアノード領域3aからカソード領域4bに向つ
てベース領域1内を横方向に鎖線nで示すような
電流が流れる。
上記のようにサイリスタA又はBの点弧時にベ
ース領域1のN層中を横方向に電流が流れ、この
N層の横方向抵抗によりターンオン時のオン電圧
が高くなり、この結果、従来の構造では電流容量
の大きなフオトライアツクを得ることができなか
つた。
[発明の目的] 本発明は、上記の事情に基づきなされたもの
で、点弧時にアノード領域からカソード領域に向
つてベース領域を流れる横方向電流を少なくし、
使用電流値を大きくしたフオトトライアツクを提
供することを目的とする。
[発明の概要] すなわち、本発明は、第1導電型の半導体基板
と、この半導体基板の第1主面の幅方向一端側に
設けた第2導電型のゲート領域および第1導電型
のカソード領域と、第1主面の幅方向他端側に設
けた第2導電型のゲート領域および第1導電型の
カソード領域と、前記一端側に設けた前記ゲート
領域およびカソード領域の外側に前記他端側に設
けたカソード領域に対応する第2導電型のアノー
ド領域と、前記他端側に設けた前記ゲート領域お
よびカソード領域の外側に設けた前記一端側のカ
ソード領域に対応する第2導電型のアノード領域
とをそれぞれ軸対称に形成し、それら双方のアノ
ード領域は、前記半導体基板の前記第1主面の反
対側の第2主面まで貫通すると共にこの第2主面
の幅方向に沿つて互いに対応する前記カソード領
域に向つて延在させるか、又はこの延在させアノ
ード領域を前記第1主面側のアノード領域とは分
離して設け、これら分離されたアノード領域を導
体にて短絡するようにし、点弧時の電流がベース
領域中を縦方向に流れるようにし電流経路の抵抗
を小さくし、上記目的を達成したものである。
[発明の実施例] 第3図は、本発明の第1の実施例を示す。
同図において、N型ベース層11を有するシリ
コン半導体基板10に先ずその両主面17a,1
7bの両端部近傍に両主面17a,17bを縦方
向に貫通するP型アノード領域131a,131
bを形成し、また第2主面17b側には互いに前
記基板10の内方に向つて延在するアノード領域
132a,132bを分離形成する。次いで、第
1主面17a側から互いに分離したP型ゲート領
域12a,12b、N型カソード領域14a,1
4bをそれぞれ形成し、また、前記ゲート領域1
2a,12bと前記アノード領域13a,13b
とを連結する抵抗領域15a,15bをそれぞれ
前記ゲート領域の外側に図示、前後方向の前端と
後端を結ぶように斜めに形成する。
次いで、第1主面17a、第2主面17bの全
面にシリコン酸化膜16を形成した前記アノード
領域13a,13b、前記カソード領域14a,
14bおよび前記アノード領域132a,132
bに対応する部分に窓明けしてそれぞれの部分に
電極金属18a,18b,18cをそれぞれ形成
する。
ゲート領域12a,12b上の電極金属18
a,18bは所定の形状に切除された投光部19
a,19bが形成される。
上記の構造において、今、第2図のサイリスタ
Aを点弧させる場合にはアノード端子20b、カ
ソード端子20a間を順バイアスし、ゲート領域
12aに投光部19aから光を照射する。この光
信号によりサイリスタAが点弧し、この時の電流
は、アノード領域13b,131bおよび第2主
面17b側に形成されたアノード領域132bか
らベース領域11、ゲート領域12a、カソード
領域14a、カソード端子20aと流れる。
上記の本発明の構造では、ベース領域に流れる
電流が、第1主面17b側に形成したアノード領
域132bからベース領域11中を図示Qで示す
ように縦方向に流れるために従来の構造における
横方向のみにしか流れなかつたものに比較し、電
流経路の抵抗を著しく小さくすることができる。
上記と同様に第2図の等価回路のサイリスタB
についてもサイリスタAと同様な動作により点弧
し、アノード領域132bからベース領域11中
を縦方向に電流が流れ、この場合にも前記同様に
電流経路の抵抗は小さくなる。
次に第4図は、本発明の第2の実施例を示す。
この実施例では第1主面17a側の第1アノード
領域130a,130bを第2主面側へ投影した
位置の第2導電型第2アノード領域133a,1
33bを第2主面に分離形成したものである。
さらに、第2アノード領域は互いに対応するカ
ソード領域に向つて延在し、第2アノード領域1
33aはカソード領域14bの方向に、第2アノ
ード領域133bはカソード領域14a方向に形
成されている。各アノード領域上には電極金属が
形成され、第1アノード領域130aと第2アノ
ード領域133aは導体21aで連結される。同
様に第1アノード領域130bと第2アノード領
域133bは導体21bで連結される。この構造
は、前記第1の実施例のそれらの連結用アノード
領域131a,13bを導体21a,21bで代
替したものである。
上記の実施例では、第1主面17aから第2主
面17bまで到達する拡散工程が不要となり、安
価な導体21a,21bで代用するので、工数並
びに製造原価の低減を図り得る。
なお、第3図と同一部分には同一符号を付して
その詳しい説明は省略する。
また、第3図、第4図に示す実施例では、第2
主面17b側の表面にPN接合部の端部が位置し
ているいわゆるプラナ構造であるが、この部分を
いわゆるメサ型構造として逆耐圧に対して耐量を
大きくすることも可能である。すなわち、ベース
付等を行う際、ベース付に用いるソルダがメサ部
にまわり込まずそのため接合部の耐圧劣化が防止
されることとなる。
[発明の効果] 本発明は、上記のように第2主面側に第1主面
側のアノード領域と連結され、かつ互いに内方に
向つて延在するアノード領域を設けたので、この
アノード領域からベース領域中を流れ、カソード
領域に向う電流は、前記のベース領域中を縦方向
に流れることになり従来の構造に比較して電流経
路の抵抗は小さくなる。
以上の結果、オン電流値が小さくなるので使用
電流値およびサージ電流値が大きくなの等の効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフオトトライアツクの構造例を
示す斜視図、第2図は、その等価回路図、第3図
は、本発明の第1の実施例を示すフオトトライア
ツクの斜視図、第4図は、本発明の第2の実施例
を示す上記同様の斜視図である。 10…半導体基板、11…ベース領域、12
a,12b……ゲート領域、13a,13b…ア
ノード領域、14a,14b…カソード領域、1
5a,15b…抵抗領域、16…シリコン酸化
膜、17a…第1主面、17b…第2主面、18
a,18b,18c…電極金属、19a,19b
…投光部、20a,20b…アノード又はカソー
ド端子、21a,21b…導体、130a,13
0b…第1アノード領域、131a,131b…
アノード領域、132a,132b…アノード領
域、133a,133b…第2アノード領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1導電型の半導体基板10と、この半導体
    基板10の第1主面17aの幅方向一端側に設け
    た第2導電型のゲート領域12aおよび第1導電
    型のカソード領域14aと、第1主面の幅方向他
    端側に設けた第2導電型のゲート領域12bおよ
    び第1導電型のカソード領域14bと、前記一端
    側に設けた前記ゲート領域12aおよびカソード
    領域14aの外側には、前記カソード領域14b
    に対応する第2導電型のアノード領域13aと、
    前記他端側に設けた前記ゲート領域12bおよび
    カソード領域14bの外側には、前記カソード領
    域14aに対応する第2導電型アノード領域13
    bをそれぞれ軸対称に形成し、それら双方のアノ
    ード領域13a,13bは前記半導体基板の第2
    主面17bまで貫通すると共に、この第2主面1
    7bの幅方向に沿つて互いに対応する前記カソー
    ド領域14a,14bに向かつて延在しているこ
    とを特徴とするフオトトライアツク。 2 特許請求の範囲第1項記載の第2主面17b
    に現われる第2導電型のアノード領域13a,1
    3bと、半導体基板の第1導電型との接合部をメ
    サ型としたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のフオトトライアツク。 3 第1導電型の半導体基板10と、この半導体
    基板10の第1主面17aの幅方向一端側に設け
    た第2導電型のゲート領域12aおよび第1導電
    型のカソード領域14aと、第1主面の幅方向他
    端側に設けた第2導電型のゲート領域12bおよ
    び第1導電型のカソード領域14bと、前記一端
    側に設けた前記ゲート領域12aおよびカソード
    領域14aの外側の第1主面には、前記カソード
    領域14bに対応する第2導電型の第1アノード
    領域130aと、前記他端側に設けた前記ゲート
    領域12bおよびカソード領域14bの外側の第
    1主面には、前記カソード領域14aに対応する
    第2導電型の第1アノード領域130bとをそれ
    ぞれ軸対称に形成し、第1主面に形成された該第
    1アノード領域130a,13bを第2主面側に
    投影した位置に第2導電型の第2のアノード領域
    133a,133bを第2主面に分離形成し、第
    2アノード領域133aはカソード領域14b方
    向へ、第2アノード領域133bはカソード領域
    14a方向へ、それぞれ延在しているとともに、
    第1アノード領域130a上の電極金属と第2ア
    ノード領域133a上の電極金属を、第1アノー
    ド領域130b上の電極金属と第2アノード領域
    133b上の電極金属をそれぞれ導体21a,2
    1bで短絡したことを特徴とするフオトトライア
    ツク。 4 特許請求の範囲第3項記載の第2主面に形成
    された第2のアノード領域の第2導電型と、半導
    体基板の第1導電型との接合部をメサ型としたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のフオ
    トトライアツク。
JP58127004A 1983-07-14 1983-07-14 フオトトライアツク Granted JPS6020577A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58127004A JPS6020577A (ja) 1983-07-14 1983-07-14 フオトトライアツク

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JP58127004A JPS6020577A (ja) 1983-07-14 1983-07-14 フオトトライアツク

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Publication Number Publication Date
JPS6020577A JPS6020577A (ja) 1985-02-01
JPH0131708B2 true JPH0131708B2 (ja) 1989-06-27

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