JPH02270377A - スイツチング素子 - Google Patents
スイツチング素子Info
- Publication number
- JPH02270377A JPH02270377A JP1091088A JP9108889A JPH02270377A JP H02270377 A JPH02270377 A JP H02270377A JP 1091088 A JP1091088 A JP 1091088A JP 9108889 A JP9108889 A JP 9108889A JP H02270377 A JPH02270377 A JP H02270377A
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- JP
- Japan
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- voltage
- drain
- mosfet
- igbt
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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〕
本発明はスイン）ング電源等に・使用して好適なスイッ
チング素子に関する。
チング素子に関する。
従来、スイッチング素子として、絶縁ゲート凰電界効果
トランジスタ、いわゆるＭＯＳＦＥＴや、絶縁ゲート型
バイポーラトランジスタ、いわゆるＩＧＢＴが知られて
いる。
トランジスタ、いわゆるＭＯＳＦＥＴや、絶縁ゲート型
バイポーラトランジスタ、いわゆるＩＧＢＴが知られて
いる。
ここに、ＩＧＢＴは、第３因に示すように−ＰＮダイオ
ードの順方向特性と同様の電圧−電流特性を有している
。即ち、ゲートを開いたとしても、ＰＮ接合のビルトイ
ンポテンシャルのために、ドレイン・ソース間電圧が０
．７（Ｖ）以下ではドレイン電流は流れないが、ビルト
インポテンシャル以上の電圧を印加すると伝導度変調を
生じ、急激に電流が流れ始めるという特性を有している
。
ードの順方向特性と同様の電圧−電流特性を有している
。即ち、ゲートを開いたとしても、ＰＮ接合のビルトイ
ンポテンシャルのために、ドレイン・ソース間電圧が０
．７（Ｖ）以下ではドレイン電流は流れないが、ビルト
インポテンシャル以上の電圧を印加すると伝導度変調を
生じ、急激に電流が流れ始めるという特性を有している
。
これに対して、ＭＯＳ ＦＥＴは、第４図に示すように
、ゲートを開けば、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下でありてもドレイン電流は流れるが、ドレイン
電流が流れ出しても、伝導度変調を生じないので、オン
電圧はＩＧＢＴと比軟すると小さい。
、ゲートを開けば、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下でありてもドレイン電流は流れるが、ドレイン
電流が流れ出しても、伝導度変調を生じないので、オン
電圧はＩＧＢＴと比軟すると小さい。
以上のように、ＩＧＢＴには、オン電圧が小さいという
利点があるものの、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下では動作しないという欠点があり、他方、ＭＯ
ＳＦＥＴには、ドレイン−ソー２間電圧が０．７（Ｖ）
以下でも動作するという利点はあるものの、オン電圧が
大きいという欠点がある。
利点があるものの、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下では動作しないという欠点があり、他方、ＭＯ
ＳＦＥＴには、ドレイン−ソー２間電圧が０．７（Ｖ）
以下でも動作するという利点はあるものの、オン電圧が
大きいという欠点がある。
このため、それぞれその用途が限定されてしまうという
問題点があった。
問題点があった。
本発明は、かかる点に鑑み、オン電圧が小さく、且つ、
０．７（Ｖ）以下のドレイン働ソース間電圧でも動作す
るようにしたスイッチング素子を提供することを目的と
する。
０．７（Ｖ）以下のドレイン働ソース間電圧でも動作す
るようにしたスイッチング素子を提供することを目的と
する。
本発明のスイッチング素子は、ＭＯＳ ＦＥＴ と、
ＩＧＢＴとを並列接続したものである。
ＩＧＢＴとを並列接続したものである。
ドレイン・ソース間電圧が０．７（Ｖ）以下の場合にお
いては、ＭＯＳＦＥＴが動作し、ＭＯＳ ＦＥＴの電
圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。
いては、ＭＯＳＦＥＴが動作し、ＭＯＳ ＦＥＴの電
圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。
また、ドレイン・ソース間電圧が０．７（Ｖ）以上の場
合には、ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴの両者が動作し、こ
れらＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴにおいて、それぞれＭＯ
ＳＦＥＴ及びＩＧＢＴの電圧−電流特性に従ったドレイ
ン電流が流れる。この結果、本発明のオン電圧は、ＭＯ
ＳＦＥＴ及びＩＧＢＴのオン電圧に比較して小さくなる
。
合には、ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴの両者が動作し、こ
れらＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴにおいて、それぞれＭＯ
ＳＦＥＴ及びＩＧＢＴの電圧−電流特性に従ったドレイ
ン電流が流れる。この結果、本発明のオン電圧は、ＭＯ
ＳＦＥＴ及びＩＧＢＴのオン電圧に比較して小さくなる
。
以下、ｌ！１図及び纂２図を参照して、本発明の一実施
例につき説明する。
例につき説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図であうて
、本実施例のスイッチング素子は、Ｐ盤シリコン基板ｌ
を基体とし、ＭＯＳ ＦＥＴ ２とＩＧＢＴ３とを一髪
して作り込み、これらを並列接続して構成されている。
、本実施例のスイッチング素子は、Ｐ盤シリコン基板ｌ
を基体とし、ＭＯＳ ＦＥＴ ２とＩＧＢＴ３とを一髪
して作り込み、これらを並列接続して構成されている。
ここに、４はＰ型シリコン基板１上に成長させたＮ層、
５は８層４の表面側に選択的に形成されたＰ層、６は２
層５の表面側に形成されたＮ 層からなるソース領域で
あって、このソース領域６には、アルミニウムからなる
ソース電極７がオーミックに接続されている。なお、８
はＰＳＧ膜である。
５は８層４の表面側に選択的に形成されたＰ層、６は２
層５の表面側に形成されたＮ 層からなるソース領域で
あって、このソース領域６には、アルミニウムからなる
ソース電極７がオーミックに接続されている。なお、８
はＰＳＧ膜である。
また、９はＮ 層からなるドレイン領域であって、この
ドレイン領域９には、アルミニウムからなるドレイン電
極１０がオーミックに接続されている。
ドレイン領域９には、アルミニウムからなるドレイン電
極１０がオーミックに接続されている。
また、１１はゲート絶縁膜、１２はポリシリコンからな
るゲート電極でありで、このポリシリコンからなるゲー
ト電極１２にはアルミニウムからなるゲート電極１３が
積層されている。
るゲート電極でありで、このポリシリコンからなるゲー
ト電極１２にはアルミニウムからなるゲート電極１３が
積層されている。
また、１４は素子分離帯をなすＰ層、 １５は８層４の
表面側に選択的に形成されたＰ層、１６は８層４の表面
側に形成されたＮ層であって、これら２層１５及び８層
１６には、アルミニウムからなるソース電極１７がオー
ミックに接続されている。
表面側に選択的に形成されたＰ層、１６は８層４の表面
側に形成されたＮ層であって、これら２層１５及び８層
１６には、アルミニウムからなるソース電極１７がオー
ミックに接続されている。
また、 １８は８層４の表面側に選択的に形成されたＮ
層、１９は８層１８の狭面側に選択的に形成されたＰ層
であって、この２層１９には、アルミニウムからなるド
レイン電極頭がオーミックに接続されている。
層、１９は８層１８の狭面側に選択的に形成されたＰ層
であって、この２層１９には、アルミニウムからなるド
レイン電極頭がオーミックに接続されている。
また、２１はゲート酸化膜、ｎはポリシリコンからなる
ゲート電極でありて、このゲート電極ｎにはアルミニウ
ムからなるゲート電極器が積層されている。
ゲート電極でありて、このゲート電極ｎにはアルミニウ
ムからなるゲート電極器が積層されている。
ここに、ＭＯＳＦＥＴ２のソース電極７、ドレイン電極
１０及びゲート電極１３は、それぞれＩＧＢＴ３のソー
ス電極１７、ドレイン電極□□□及びゲート電極器と共
通接続されている。
１０及びゲート電極１３は、それぞれＩＧＢＴ３のソー
ス電極１７、ドレイン電極□□□及びゲート電極器と共
通接続されている。
かかる本実施例においては、第２図に破線Ｘで示すよう
な電圧−電流特性を得ることができる。
な電圧−電流特性を得ることができる。
なセ、この第２図において、実１１ＹはＩＧＢＴ３の電
圧−電流特性、実憑ｚはＭＯＳ ＦＥＴ２の電圧−電流
特性である。
圧−電流特性、実憑ｚはＭＯＳ ＦＥＴ２の電圧−電流
特性である。
即ち、ドレイン・ソース間電圧が０．７（Ｖ）以下の場
合においては、ＭＯＳＦＥＴ２が動作し、ＭＯＳＦＥＴ
２の電圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。
合においては、ＭＯＳＦＥＴ２が動作し、ＭＯＳＦＥＴ
２の電圧−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。
また、ドレイン・ソース間電圧が０．７（Ｖ）以上の場
合には、ＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ３の両者が動
作し、これらＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ３において
、それぞれＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩ ＧＢＴ ３の電圧
−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この結果、
本実施例のオン電圧は、ＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ
３のオン電圧に比較して小さくなる。
合には、ＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ３の両者が動
作し、これらＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ３において
、それぞれＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩ ＧＢＴ ３の電圧
−電流特性に従ったドレイン電流が流れる。この結果、
本実施例のオン電圧は、ＭＯＳ ＦＥＴ２及びＩＧＢＴ
３のオン電圧に比較して小さくなる。
本発明においては、ＭＯＳＦＥＴとＩＧＢＴとを並列接
続させているので、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下でも動作し、且つ、オン電圧がＭＯＳ ＦＥＴ
及びＩＧＢＴよりも小さくなる。したがって、ＭＯＳＦ
ＥＴやＩＧＢＴのようには用途範囲が限定されず、広い
範囲に使用することができる。
続させているので、ドレイン・ソース間電圧が０．７（
Ｖ）以下でも動作し、且つ、オン電圧がＭＯＳ ＦＥＴ
及びＩＧＢＴよりも小さくなる。したがって、ＭＯＳＦ
ＥＴやＩＧＢＴのようには用途範囲が限定されず、広い
範囲に使用することができる。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図、第２図
は第１図例の電圧−電流特性図、第３図はＩＧＢＴの電
圧−電流特性図、ｆＪ４図はＭＯＳＦＥＴの電圧−電流
特性図である。 ＭＯＳＦＥＴ ＩＧＢＴｌ シリコ
ン基板 １３ゲート電極
（アルミニウム）２ ＭＯＳＦＥＴ
１４ Ｐ＋層（素子分離帯）３ ＩＧＢＴ
１５ Ｐ層４Ｎ層
１６Ｎ１層第１図 第２図 Ｑ、７ （Ｖ） 電圧 第３図 ０．７ （Ｖ） 電圧 第４図
は第１図例の電圧−電流特性図、第３図はＩＧＢＴの電
圧−電流特性図、ｆＪ４図はＭＯＳＦＥＴの電圧−電流
特性図である。 ＭＯＳＦＥＴ ＩＧＢＴｌ シリコ
ン基板 １３ゲート電極
（アルミニウム）２ ＭＯＳＦＥＴ
１４ Ｐ＋層（素子分離帯）３ ＩＧＢＴ
１５ Ｐ層４Ｎ層
１６Ｎ１層第１図 第２図 Ｑ、７ （Ｖ） 電圧 第３図 ０．７ （Ｖ） 電圧 第４図
Claims (1)
- ＭＯＳＦＥＴと、ＩＧＢＴとを並列接続したことを特徴
とするスイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091088A JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091088A JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270377A true JPH02270377A (ja) | 1990-11-05 |
| JP2550700B2 JP2550700B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14016766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091088A Expired - Lifetime JP2550700B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | スイツチング素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550700B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318062A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高耐圧半導体スイッチング素子 |
| JP2011119542A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 内燃機関点火装置用半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124764A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091088A patent/JP2550700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124764A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318062A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高耐圧半導体スイッチング素子 |
| JP2011119542A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 内燃機関点火装置用半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550700B2 (ja) | 1996-11-06 |
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