JPH02296370A - ゲートターンオフサイリスタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はゲートターンオフサイリスク（以下ＧＴＯと呼
ぶ）のエミッタ構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図に従来のＧ　ＴＯの断面の１例を示す。

第２図において、（１）、　（４）は各々１１形導電層
であるｎエミッタ層とｎベース膚であり、　（３）、　
Ｃ５）は各々ｐ形導電層であるｐベース層とｐエミッタ
層である。（６）はアノード電極、（７）はカソード電
極、（８）はゲート電極、（９月まカソード電極（７）
を電気的にっなぐ金属板である。

以上の様な構造をもつＧＴＯにおいて、ゲートターンオ
フ時の電流密度分布哲調べると、先ずターンオフ開始時
はゲート電極（８）がカソード電極（７）に対して負バ
イアスになる為、ｐｎ接合Ｊ１のゲート電極（８）に最
も近い部分ａから逆バイアスがかかり、アノード電極か
らカソード電極へ流れるオン電流のｎエミッタＭ　Ｑ’
瑯分はゲートターンオフ時間の経過とともに各ｎエミッ
タ層←′）の中央部に集中することになる。

従がって、ターンオフ完了直前においては各々ｎエミッ
タ層αつの中心部は非常に高い電流密度に達する。

〔発明が解決しようとする課題〕

その為、半導体装置のゲートターンオフ能力以上のオン
電流が流れた場合はこの電流集中によりｎエミッタ層中
央部が熱破壊してしまうことになりこのことがＧＴＯの
ターンオフ能力を制限する大きな要因となっていた。

本発明は上記のような問題点を解消する為になされたも
ので他の特性を劣化させることなくターンオフ能力を改
善できるゲートターンオフサイリスタを得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この様な目的を達成する為、本発明は各々のｎエミッタ
層の内周部不純物濃度を外周部より低くしたものである
。

〔作用〕

本発明によるＧＴＯにおいてはｎエミッタ層内周部濃度
を低くしたことによりゲートターンオフ時のエミッタ層
中央部での電流集中をおさえることができゲートターン
オフ能力を向上させることができる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明によるＧＴＯの１実施例を示す断面図で
ある。

第１図において、各エミッタ層の内周部（２）はその外
周部（１）より不純濃度が低くなるように設定されてい
る。

この様な構造の場合のゲートターンオフ時の電流密度分
布すは先ずゲート電極（８）に最も近い部分ａから逆バ
イアスがかかり、オン電流のｎエミッタ層部分はゲート
ターンオフ時間とともに中央部へ集中していくが、ｎエ
ミッタ層内周部（２）は低濃度な為詞ン状態からオフ状
態への移行がｎエミッタ層外周部（１）よりも先行する
。その為にターンオフ直前においてはｎエミッタ層外周
部（１）の内側の比較的広い部分に電流が流れる為に電
流を分散することが出来、電流集中を防ぐことが出来る
。その結呆としてゲートターンオフ能力も向上する。

又、ターンオン特性についてはゲートトリガ感度がゲー
トターンオフ特性とトレードオフの関係にある。しかじ
、本発明の場合はゲートトリガ感度を決定する１部の構
造は従来と同一の為ゲートトリガ感度を低下させること
はない。

本実施例では（１）　、　（２’）　、　（４）がｎタ
イプの半導体、（３）、（５）がｐタイプの半導体の場
合で説明したが、（１）、（２）、（４）がｐタイプ、
＜３）、　（５）がｎタイプの場合も同様の効果を奏す
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればｎエミッタ層の内周部
不純物濃度を外周部よりも低くすることによりターンオ
フ時のオン電流の集中を防ぎ、他の特性を劣化させるこ
となくターンオフ能力を改善することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＧＴＯの一実施例を示す断面図、
第２図は従来のＧＴＯを示す断面図である。 図中、（１）はｎエミッタ層、（２）は低濃度ｎエミッ
タ層、（３）はｎベース層、（４）はｎベース層、（５
）はｐエミッタ層、（６）はアノード電極、（７）はカ
ソード電極、（８）はゲート電極、（９）は金属板であ
る。 なお、図中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のｐｎ接合を有し、一方の主表面に複数個の独立し
   た島状のエミッタ層が設けられ、その各々のエミッタ層
   の内周部をその外周部より不純物濃度を低くしたことを
   特徴とするゲートターンオフサイリスタ。