JPH02125666A - ホトトライアック - Google Patents
ホトトライアックInfo
- Publication number
- JPH02125666A JPH02125666A JP63279899A JP27989988A JPH02125666A JP H02125666 A JPH02125666 A JP H02125666A JP 63279899 A JP63279899 A JP 63279899A JP 27989988 A JP27989988 A JP 27989988A JP H02125666 A JPH02125666 A JP H02125666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- gate
- type substrate
- cathode
- triac
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/60—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
- H10D84/676—Combinations of only thyristors
Landscapes
- Thyristors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、固体リレー忙用いる点弧用ホトトライアック
の転流特性の改善に関するものである。
の転流特性の改善に関するものである。
（従来の技術）
トライアックは双方向サイリスタの略称で、２個のサイ
リスタが逆並列された特性を有している。
リスタが逆並列された特性を有している。
それぞれのサイリスタを光によって駆動するものがホト
トライブックであって、その使用例を示すものが第６図
の回路図である。ホトカプラ１は発光ダイオード２とサ
イリスタ８−１．８−２及びそれぞれのゲート抵抗Ｒ１
，Ｒ２とより構成され、電源端子ＴＩ、Ｔ２よや発光ダ
イオード２に電流亀 を加えることＫより発光ダイオード２を点灯し、その光
によりサイリスタ８−１及び８−２よりなる第一のトラ
イアックを駆動する。このようなホトトライアックの１
チツプ化された一例の断面図が第７図である。Ｎ型基板
２１の一方の面には、Ｐ＋型の第一のアノード２２、第
一〇Ｐゲート２３゜’＄−４）？ゲート２３に包囲され
るＮ十型の第一のカソード２４が形成され、これらと対
称にＰ＋型の第二のアノード２５、第二のＰゲート２６
．第二のＰゲート２６に包囲されるＮ十型の第二のカソ
ード２７が形成されている。第一のサイリスタは、前述
の第一のアノード２２．Ｎ型基板２１゜第一のＰゲート
２８及び第一のカソード２４よりなるＰＮＰＮ構造によ
り形成され、第二のサイリスタは、第二の７ノード２５
．Ｎ型基板２１．第二のＰゲート２６．第二のカソード
２７よりなるＰＮＩ’Ｎ構造により形成される。第一の
アノード２２と第二のカソード２７とを端子Ｔ８に接続
し、第二のアノード２５と第一のカソード２４とを端子
７４に接続する。端子Ｔ３と端子Ｔ４とは、第６図に示
されるようにパワートライアックとして作用する第二の
トライアック４に接続される。第６図において、端子Ｔ
４は第二のトライアック４のゲー１−に接続され、第二
のトライアック４は、端子Ｔ６及び端子Ｔ６を介して、
制御すべき回路に接続される。
トライブックであって、その使用例を示すものが第６図
の回路図である。ホトカプラ１は発光ダイオード２とサ
イリスタ８−１．８−２及びそれぞれのゲート抵抗Ｒ１
，Ｒ２とより構成され、電源端子ＴＩ、Ｔ２よや発光ダ
イオード２に電流亀 を加えることＫより発光ダイオード２を点灯し、その光
によりサイリスタ８−１及び８−２よりなる第一のトラ
イアックを駆動する。このようなホトトライアックの１
チツプ化された一例の断面図が第７図である。Ｎ型基板
２１の一方の面には、Ｐ＋型の第一のアノード２２、第
一〇Ｐゲート２３゜’＄−４）？ゲート２３に包囲され
るＮ十型の第一のカソード２４が形成され、これらと対
称にＰ＋型の第二のアノード２５、第二のＰゲート２６
．第二のＰゲート２６に包囲されるＮ十型の第二のカソ
ード２７が形成されている。第一のサイリスタは、前述
の第一のアノード２２．Ｎ型基板２１゜第一のＰゲート
２８及び第一のカソード２４よりなるＰＮＰＮ構造によ
り形成され、第二のサイリスタは、第二の７ノード２５
．Ｎ型基板２１．第二のＰゲート２６．第二のカソード
２７よりなるＰＮＩ’Ｎ構造により形成される。第一の
アノード２２と第二のカソード２７とを端子Ｔ８に接続
し、第二のアノード２５と第一のカソード２４とを端子
７４に接続する。端子Ｔ３と端子Ｔ４とは、第６図に示
されるようにパワートライアックとして作用する第二の
トライアック４に接続される。第６図において、端子Ｔ
４は第二のトライアック４のゲー１−に接続され、第二
のトライアック４は、端子Ｔ６及び端子Ｔ６を介して、
制御すべき回路に接続される。
第一のサイリスタ８−１．第２のサイリスタａ−２，は
１テツプ化され、ゲート抵抗Ｒ１，Ｒ２も一般にチップ
内に内蔵されているのが一般であるが、第７図において
はゲート抵抗を省略しである。
１テツプ化され、ゲート抵抗Ｒ１，Ｒ２も一般にチップ
内に内蔵されているのが一般であるが、第７図において
はゲート抵抗を省略しである。
第一のＰゲート２８又は第二〇Ｐゲート２６の何れかに
光をあてることにより、第一のトライアックはＯＮ状態
となる。前記の第−及び第二のサイリスタはホトサイリ
スタとして動作する。
光をあてることにより、第一のトライアックはＯＮ状態
となる。前記の第−及び第二のサイリスタはホトサイリ
スタとして動作する。
（発明が解決しようとする課題）
Ｍｌのように２個のホトサイリスタを一チップ化したホ
トトライアックは、一方のホトサイリスタ、例えば第７
図の第一の７ノード２２から第一のカソード２４に至る
ＰＮＰＮ構造よりなるサイリスクがＯＮの場合、Ｎ型基
板２１中に第一の７ノード２２及び第一〇Ｐゲート２８
から少数キャリアのホールが注入されている丸め、印加
電圧が反転したとき、他方のホトサイリスタ、すなわち
第７図の第二の７ノード２６から＄２のカソード２７に
至るＰＮＰＮ構造よりなるサイリスタは、第゛６図の発
光ダイオード２に入力信号がなく、従って、第７図の第
二のＰゲート２６に光が入力しなくても、Ｎ型基板２１
の内に残留する少数キャリアのため、他方のサイリスタ
がＯＮとなり、転流失敗することがあった。
トトライアックは、一方のホトサイリスタ、例えば第７
図の第一の７ノード２２から第一のカソード２４に至る
ＰＮＰＮ構造よりなるサイリスクがＯＮの場合、Ｎ型基
板２１中に第一の７ノード２２及び第一〇Ｐゲート２８
から少数キャリアのホールが注入されている丸め、印加
電圧が反転したとき、他方のホトサイリスタ、すなわち
第７図の第二の７ノード２６から＄２のカソード２７に
至るＰＮＰＮ構造よりなるサイリスタは、第゛６図の発
光ダイオード２に入力信号がなく、従って、第７図の第
二のＰゲート２６に光が入力しなくても、Ｎ型基板２１
の内に残留する少数キャリアのため、他方のサイリスタ
がＯＮとなり、転流失敗することがあった。
これを改善するには、それぞれのサイリスタを分割し２
テツプにすると良いが、２チツプ化すると、チップサイ
ズが大きくなり、価格が上昇し、また、発光ダイオード
からの光の到達率が低下する欠点がある。また、Ｎ型基
板２１の内部に別のＰ十拡散部分を設け、Ｎ型基板２１
０表又は裏から分離する方法もあるが、これも前記の方
法と同様に、チップサイズが大きくなり、価格が上昇す
る。
テツプにすると良いが、２チツプ化すると、チップサイ
ズが大きくなり、価格が上昇し、また、発光ダイオード
からの光の到達率が低下する欠点がある。また、Ｎ型基
板２１の内部に別のＰ十拡散部分を設け、Ｎ型基板２１
０表又は裏から分離する方法もあるが、これも前記の方
法と同様に、チップサイズが大きくなり、価格が上昇す
る。
（課題を解決するための手段）
本発明においては、−チップ化された一対のホトサイリ
スタの中間に、Ｎ型基板内の少数キャリアの干渉を防止
する分離領域を設けた。
スタの中間に、Ｎ型基板内の少数キャリアの干渉を防止
する分離領域を設けた。
（作 用）
一方のサイリスタ側のＮｍ基板中の少数キャリアは、印
加ＷＥＥが反転した場合、分離領域により、他方のサイ
リスタ側のＮ基板中への移動を防止され、転流失敗を防
止することができる。
加ＷＥＥが反転した場合、分離領域により、他方のサイ
リスタ側のＮ基板中への移動を防止され、転流失敗を防
止することができる。
（実施例）
＠１図〜第４図は本発明の分離領域の各種の実施例の断
面図である。
面図である。
第１図において、Ｎ型基板２１の左方には、第一のアノ
ード２２から第一のカソード２４に至るＰＮＰＮ構造に
よる第一のホトサイリスタが設けられ、Ｎ型基板２１の
右方には、第二のアノード２５から第二のカソード２７
に至るＰＮＰＮ構造による第二のホトサイリスタが設け
られている。
ード２２から第一のカソード２４に至るＰＮＰＮ構造に
よる第一のホトサイリスタが設けられ、Ｎ型基板２１の
右方には、第二のアノード２５から第二のカソード２７
に至るＰＮＰＮ構造による第二のホトサイリスタが設け
られている。
この中間の領域ＫＳＡｕ、Ｐｔ等の重金属の選択拡散に
より分離領域３０を形成する。拡散はＮ型基板２１０表
面もしくは裏面から、又は双方から行うことができる。
より分離領域３０を形成する。拡散はＮ型基板２１０表
面もしくは裏面から、又は双方から行うことができる。
この分離領域により少数キャリアのライフタイムを非常
に小さくすることができる。従って第一のサイリスタと
第二のサイリスタとの間のＮ型基板２１内の少数キャリ
アの干渉を低減し転流特性を改善できる。
に小さくすることができる。従って第一のサイリスタと
第二のサイリスタとの間のＮ型基板２１内の少数キャリ
アの干渉を低減し転流特性を改善できる。
第２図は第１図の変形であって分離領域３１はＮ型基板
２１の中途まで拡散が行われている。
２１の中途まで拡散が行われている。
第１図及び第２図に示される重金属の拡散による第一の
方法は、等方性であるため、分離領域３０又は８１は広
くなる傾向がある。
方法は、等方性であるため、分離領域３０又は８１は広
くなる傾向がある。
第二の分離領域形成の方法は、中性子、電子線酸素等を
選択的に注入又は照射する方法である。
選択的に注入又は照射する方法である。
これらを行うには、各種材料をマスクとして利用する方
法、又はビーム自身を所定の部分のみに照射する方法が
ある。
法、又はビーム自身を所定の部分のみに照射する方法が
ある。
第３の方法は、第３図に示すように、Ｎ型基板２１０表
面の第一のサイリスタと第二のサイリスタとの中間に、
ドライエツチングにより＃Ｉ８２を形成し、この＄８２
をポリシリコン３３で充填するものである。溝３２の側
面を５ｉ０２で被覆してもよい。
面の第一のサイリスタと第二のサイリスタとの中間に、
ドライエツチングにより＃Ｉ８２を形成し、この＄８２
をポリシリコン３３で充填するものである。溝３２の側
面を５ｉ０２で被覆してもよい。
第４の方法は、第４図に示すように、Ｎ型基板２１の表
面の第一のサイリスタと第二のサイリスタとの中間に、
Ｐ＋不純物の拡散層８４を、ある程度の深さまで形成し
、Ｎ型基板２１の裏面から溝８５を拡散層８４に達する
まで形成し、この溝８５をポリシリコン８６で充填した
ものである。
面の第一のサイリスタと第二のサイリスタとの中間に、
Ｐ＋不純物の拡散層８４を、ある程度の深さまで形成し
、Ｎ型基板２１の裏面から溝８５を拡散層８４に達する
まで形成し、この溝８５をポリシリコン８６で充填した
ものである。
以上の第１図〜第４図の分離領域の幅は、数ミクロン−
数十ミクロンが望ましい。これらの分離領域内での少数
キャリアのライフタイムは、Ｎ型基板２１内のライフタ
イムの１／１０以下が望ましく、ライフタイムが減少さ
れるならば、前記の実施例に限定されない。
数十ミクロンが望ましい。これらの分離領域内での少数
キャリアのライフタイムは、Ｎ型基板２１内のライフタ
イムの１／１０以下が望ましく、ライフタイムが減少さ
れるならば、前記の実施例に限定されない。
分離領域の長さは、例えば第５図の平面図に示されるよ
うに、分離領域３０がＮ型基板２１の一方の端から他方
の端迄形成されているが、必らずしも全部の幅にわたっ
て形成される必要はない。
うに、分離領域３０がＮ型基板２１の一方の端から他方
の端迄形成されているが、必らずしも全部の幅にわたっ
て形成される必要はない。
（発明の効果）
本発明によれば、ホトトライアックにおける一方のサイ
リスタのＮ型基板中の少数キャリアが、他方のサイリス
タに干渉して、転流失敗することを防止できるから、動
作の確実なホトトライアックを得ることができる。
リスタのＮ型基板中の少数キャリアが、他方のサイリス
タに干渉して、転流失敗することを防止できるから、動
作の確実なホトトライアックを得ることができる。
第１図、第２図、第８図、第４図は本発明の実施例の略
断面図、第５図はその平面図、＄６図はホトトライアッ
クの使用例の回路図、第７図は従来のホトトライアック
の略断面図である。
断面図、第５図はその平面図、＄６図はホトトライアッ
クの使用例の回路図、第７図は従来のホトトライアック
の略断面図である。
Claims (1)
- １、単一の基板の表面に形成した一対のホトサイリスタ
の中間に分離領域を設けたことを特徴とするホトトライ
アック
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279899A JPH02125666A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ホトトライアック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279899A JPH02125666A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ホトトライアック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125666A true JPH02125666A (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=17617474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63279899A Pending JPH02125666A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | ホトトライアック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02125666A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612255A (en) * | 1993-12-21 | 1997-03-18 | International Business Machines Corporation | One dimensional silicon quantum wire devices and the method of manufacture thereof |
| US7157747B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Bidirectional photothyristor chip, light-fired coupler and solid state relay |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50157081A (ja) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | ||
| JPS5360183A (en) * | 1976-11-11 | 1978-05-30 | Hitachi Ltd | Bidirectional photo thyristor and its use circuit |
| JPS542076A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-09 | Hitachi Ltd | Manufacture for semiconductor device |
| JPS55154765A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-02 | Nec Corp | Semiconductor pellet |
| JPS5678164A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor element |
| JPS5713761A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Light energized bidirectional thyristor |
| JPS5880866A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Fuji Electric Co Ltd | 双方向半導体スイツチ |
| JPS5940577A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Toshiba Corp | 光点弧形双方向性サイリスタ |
| JPS63202969A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | ホトトライアツク |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63279899A patent/JPH02125666A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50157081A (ja) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | ||
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| JPS5713761A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Light energized bidirectional thyristor |
| JPS5880866A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Fuji Electric Co Ltd | 双方向半導体スイツチ |
| JPS5940577A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Toshiba Corp | 光点弧形双方向性サイリスタ |
| JPS63202969A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | ホトトライアツク |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612255A (en) * | 1993-12-21 | 1997-03-18 | International Business Machines Corporation | One dimensional silicon quantum wire devices and the method of manufacture thereof |
| US7157747B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Bidirectional photothyristor chip, light-fired coupler and solid state relay |
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