JPH0793423B2 - サージ防護デバイス - Google Patents
サージ防護デバイスInfo
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Landscapes
- Thyristors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、雷とかスイッチング・
サージ等、各種サージ要因に基づく異常高電圧ないし異
常大電流から電気回路系を保護するための二端子型サー
ジ防護デバイスにおける改良に関する。
サージ等、各種サージ要因に基づく異常高電圧ないし異
常大電流から電気回路系を保護するための二端子型サー
ジ防護デバイスにおける改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】サージ防護デバイスと呼び得るものは、
二端子型に限定してもこれまで種々考案されてきたが、
中でも好ましくは、サージの印加によって降伏したと
き、単にデバイス両端電圧を一定の降伏電圧値にクラン
プするだけではなく（すなわち、単なる定電圧ダイオー
ドではなくて）、デバイスが降伏して素子電流が流れ始
めた後、それがブレーク・オーバ電流値以上にまで増加
すると負性特性を示してブレーク・オーバし、素子両端
電圧を降伏電圧よりも低いクランプ電圧に遷移させるこ
とで大電流の吸収を可能としたタイプである。こうした
タイプのサージ防護デバイスには、最初の降伏メカニズ
ムに雪崩降伏ないしはツェナ降伏を利用するものとパン
チ・スルー現象を利用するものとがあり、本出願人もこ
れまでに、例えば、 特開昭６１−２５９５０１号公報； 特開昭６２−６５３８３号公報； を始め、各種の改良案を開示している。しかるに、降伏
原理の如何には拘らず、また、上記公報中にて開示され
た構造に限ることなく、これまでに提案されたいずれの
従来例にあっても共通する事実として、吸収したサージ
電流がデバイス中をできるだけ均一に流れる程、また、
降伏の開始からブレーク・オーバを招くために特定の極
性のキャリア流を必要とする場合には当該キャリア流が
均一に流れる程、結果としてサージ耐量（デバイス中に
流し得る最大の吸収電流量）は大きくなり、また、素子
としての各種電気的特性に関する制御性も向上すること
が知られている。
二端子型に限定してもこれまで種々考案されてきたが、
中でも好ましくは、サージの印加によって降伏したと
き、単にデバイス両端電圧を一定の降伏電圧値にクラン
プするだけではなく（すなわち、単なる定電圧ダイオー
ドではなくて）、デバイスが降伏して素子電流が流れ始
めた後、それがブレーク・オーバ電流値以上にまで増加
すると負性特性を示してブレーク・オーバし、素子両端
電圧を降伏電圧よりも低いクランプ電圧に遷移させるこ
とで大電流の吸収を可能としたタイプである。こうした
タイプのサージ防護デバイスには、最初の降伏メカニズ
ムに雪崩降伏ないしはツェナ降伏を利用するものとパン
チ・スルー現象を利用するものとがあり、本出願人もこ
れまでに、例えば、 特開昭６１−２５９５０１号公報； 特開昭６２−６５３８３号公報； を始め、各種の改良案を開示している。しかるに、降伏
原理の如何には拘らず、また、上記公報中にて開示され
た構造に限ることなく、これまでに提案されたいずれの
従来例にあっても共通する事実として、吸収したサージ
電流がデバイス中をできるだけ均一に流れる程、また、
降伏の開始からブレーク・オーバを招くために特定の極
性のキャリア流を必要とする場合には当該キャリア流が
均一に流れる程、結果としてサージ耐量（デバイス中に
流し得る最大の吸収電流量）は大きくなり、また、素子
としての各種電気的特性に関する制御性も向上すること
が知られている。
【０００３】そこで、この点に鑑みて提供された従来例
として、図１０に本出願人により提案された従前のサー
ジ防護デバイスの構成例を挙げ、説明する。図示されて
いるサージ防護デバイス１０は、一般に半導体基板であ
って良い第一の半導体領域１を有し、その導電型はｐ、
ｎのいずれかに設定され、それに応じて他の領域の導電
型も決定されて行くが、ここでは説明の便宜のため、第
一半導体領域１の導電型はｎ型とする。
として、図１０に本出願人により提案された従前のサー
ジ防護デバイスの構成例を挙げ、説明する。図示されて
いるサージ防護デバイス１０は、一般に半導体基板であ
って良い第一の半導体領域１を有し、その導電型はｐ、
ｎのいずれかに設定され、それに応じて他の領域の導電
型も決定されて行くが、ここでは説明の便宜のため、第
一半導体領域１の導電型はｎ型とする。
【０００４】第一半導体領域１の表裏両主面の中、一方
の主面側には順次、第二半導体領域２、第三領域３が、
一般には二重拡散技術で形成され、第一半導体領域１の
他方の主面側には第四領域４が形成される。以下では便
宜上、第二半導体領域２や第三領域３が形成されている
主面を表面と呼び、これに対向する面を裏面と呼ぶこと
もある。このような図１０に示されるサージ防護デバイ
ス１０は、構造的に見ると各領域１，２，３，４が第一
半導体領域１の厚味方向に沿って上下の積層関係となる
し、また、後述する動作からも明らかなように、サージ
を吸収した結果としての素子電流も、第三、第四領域
３，４間の第一半導体領域中を当該第一半導体領域の厚
味方向に流れるため、ヴァーティカル型ないし縦型と呼
ぶことができる。以降では簡単のため、縦型なる表現を
用いるが、このような縦型構造に対し、第四領域４が第
一半導体領域１の表面側にあって第二、第三領域２，３
と並設の関係で設けられたラテラル型ないし横型構造も
本出願人はすでに別途開示している。しかし、本発明は
特に縦型構造に限定的に考えられる改良に関するため、
同じ従来例としてもこの横型構造については触れないも
のとする。
の主面側には順次、第二半導体領域２、第三領域３が、
一般には二重拡散技術で形成され、第一半導体領域１の
他方の主面側には第四領域４が形成される。以下では便
宜上、第二半導体領域２や第三領域３が形成されている
主面を表面と呼び、これに対向する面を裏面と呼ぶこと
もある。このような図１０に示されるサージ防護デバイ
ス１０は、構造的に見ると各領域１，２，３，４が第一
半導体領域１の厚味方向に沿って上下の積層関係となる
し、また、後述する動作からも明らかなように、サージ
を吸収した結果としての素子電流も、第三、第四領域
３，４間の第一半導体領域中を当該第一半導体領域の厚
味方向に流れるため、ヴァーティカル型ないし縦型と呼
ぶことができる。以降では簡単のため、縦型なる表現を
用いるが、このような縦型構造に対し、第四領域４が第
一半導体領域１の表面側にあって第二、第三領域２，３
と並設の関係で設けられたラテラル型ないし横型構造も
本出願人はすでに別途開示している。しかし、本発明は
特に縦型構造に限定的に考えられる改良に関するため、
同じ従来例としてもこの横型構造については触れないも
のとする。
【０００５】第二半導体領域２の導電型は第一半導体領
域１のそれと逆である必要があり、したがって図示のよ
うに第一半導体領域１がｎ型である場合、この第二半導
体領域２の導電型はｐ型となる。ただし、後述するよう
に、初期降伏メカニズムに特にパンチ・スルーを利用す
る場合には、第二半導体領域２は少し低濃度のｐ型、す
なわちｐ- 型に設定した方が良いこともある。
域１のそれと逆である必要があり、したがって図示のよ
うに第一半導体領域１がｎ型である場合、この第二半導
体領域２の導電型はｐ型となる。ただし、後述するよう
に、初期降伏メカニズムに特にパンチ・スルーを利用す
る場合には、第二半導体領域２は少し低濃度のｐ型、す
なわちｐ- 型に設定した方が良いこともある。
【０００６】第三領域３は、図示の断面に示されている
ように、少なくとも第一半導体領域１の主面に直交する
一つの断面においては互いに並設関係にある（したがっ
て互いに離間した）複数個から成っており、図示の場合
にはそれぞれが半導体領域とされている。原理的にはこ
れに限らず、後述のようにブレーク・オーバ後の素子内
主電流線路の一端部を形成するので、望ましくは高導電
率であることが良いものの、シリサイドや金属によって
も形成することができる。そうは言っても、一般的なの
はやはり半導体領域とすることで、その場合、各第三領
域３の導電型は第二半導体領域２とは逆導電型とされ
る。したがって図示の場合にはｎ型となっており、これ
に高導電率であることを示す意味も含め、高濃度である
ｎ+ の表記を施している。
ように、少なくとも第一半導体領域１の主面に直交する
一つの断面においては互いに並設関係にある（したがっ
て互いに離間した）複数個から成っており、図示の場合
にはそれぞれが半導体領域とされている。原理的にはこ
れに限らず、後述のようにブレーク・オーバ後の素子内
主電流線路の一端部を形成するので、望ましくは高導電
率であることが良いものの、シリサイドや金属によって
も形成することができる。そうは言っても、一般的なの
はやはり半導体領域とすることで、その場合、各第三領
域３の導電型は第二半導体領域２とは逆導電型とされ
る。したがって図示の場合にはｎ型となっており、これ
に高導電率であることを示す意味も含め、高濃度である
ｎ+ の表記を施している。
【０００７】同様のことは第四領域４についても言え、
この第四領域４も、図示の断面に示されているように、
少なくとも第一半導体領域１の主面に直交する一つの断
面においては互いに並設関係にある複数個から成ってお
り、これも必ずしも半導体領域でなくて良く、後述の動
作から理解されるように、第一半導体領域１中に当該第
一半導体領域１にとっての少数キャリアを注入できれば
良い。したがって、例えばシリサイド等も用いることも
できるし、第一半導体領域１がｐ型の場合には金属材料
を選択することもできる。半導体領域とする場合には当
然、その導電型は第一半導体領域１のそれとは逆のｐ型
とされる。
この第四領域４も、図示の断面に示されているように、
少なくとも第一半導体領域１の主面に直交する一つの断
面においては互いに並設関係にある複数個から成ってお
り、これも必ずしも半導体領域でなくて良く、後述の動
作から理解されるように、第一半導体領域１中に当該第
一半導体領域１にとっての少数キャリアを注入できれば
良い。したがって、例えばシリサイド等も用いることも
できるし、第一半導体領域１がｐ型の場合には金属材料
を選択することもできる。半導体領域とする場合には当
然、その導電型は第一半導体領域１のそれとは逆のｐ型
とされる。
【０００８】こうした断面構造を有するサージ防護デバ
イス１０からは、デバイス端子として、複数の第四領域
４にオーミック接触する第一のデバイス端子Ｔ1(図面上
で下側の端子）と、第二半導体領域２と複数の第三領域
３に共通にオーミック接触する第二デバイス端子Ｔ2 が
取出される。そのためには当然、適当なる導電材料から
成る電極構造を必要とするが、図示の場合にはまず、主
面上の絶縁膜１３に開けられた開口を介し、各第四領域
４の表面に共通にオーミック接触すると共に、各第四領
域４の間の第一半導体領域部分１４,・・・・・と、両端の第
四領域４のさらに外側の第一半導体領域部分１４，１４
にもオーミック接触する第一の電極１１が設けられ、こ
れを介して第一のデバイス端子Ｔ1 への導通が取られて
いる。以降、第一の電極１１がオーミック接触している
第一半導体領域部分１４は、単にオーミック接触領域１
４と呼ぶ。この一方で、第一半導体領域１の表側の主面
絶縁膜１３に開けられた開口を介し、各第三領域３の表
面と第二半導体領域２の表面とにも、それらに共通にオ
ーミック接触する第二の電極１２が設けられ、これから
第二デバイス端子Ｔ2 が取り出されている。
イス１０からは、デバイス端子として、複数の第四領域
４にオーミック接触する第一のデバイス端子Ｔ1(図面上
で下側の端子）と、第二半導体領域２と複数の第三領域
３に共通にオーミック接触する第二デバイス端子Ｔ2 が
取出される。そのためには当然、適当なる導電材料から
成る電極構造を必要とするが、図示の場合にはまず、主
面上の絶縁膜１３に開けられた開口を介し、各第四領域
４の表面に共通にオーミック接触すると共に、各第四領
域４の間の第一半導体領域部分１４,・・・・・と、両端の第
四領域４のさらに外側の第一半導体領域部分１４，１４
にもオーミック接触する第一の電極１１が設けられ、こ
れを介して第一のデバイス端子Ｔ1 への導通が取られて
いる。以降、第一の電極１１がオーミック接触している
第一半導体領域部分１４は、単にオーミック接触領域１
４と呼ぶ。この一方で、第一半導体領域１の表側の主面
絶縁膜１３に開けられた開口を介し、各第三領域３の表
面と第二半導体領域２の表面とにも、それらに共通にオ
ーミック接触する第二の電極１２が設けられ、これから
第二デバイス端子Ｔ2 が取り出されている。
【０００９】上記のような断面構造の下で、第一、第二
デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間にサージ電圧が印加され、そ
れが第一半導体領域１と第二半導体領域２との間のｐｎ
接合に逆バイアスを印加する位相（図示の場合には第一
デバイス端子Ｔ1 側が正となる位相）で、かつ、相当程
度に大きいものであると、当該逆バイアスの印加により
生じた第一、第二領域間ｐｎ接合における空乏層は、第
一半導体領域１にあって第四領域４に向かう方向のみな
らず、第二半導体領域２中を各第三領域３の側に向けて
も伸びて行き、やがてのことに当該空乏層の上方端部が
各第三領域３に達すると、第一半導体領域１と各第三領
域３とがパンチ・スルーする。ただし、ここでの説明で
は、最初の中、上記したオーミック接触領域１４の存在
はとりあえず考えず、原理的な動作説明に留める。
デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間にサージ電圧が印加され、そ
れが第一半導体領域１と第二半導体領域２との間のｐｎ
接合に逆バイアスを印加する位相（図示の場合には第一
デバイス端子Ｔ1 側が正となる位相）で、かつ、相当程
度に大きいものであると、当該逆バイアスの印加により
生じた第一、第二領域間ｐｎ接合における空乏層は、第
一半導体領域１にあって第四領域４に向かう方向のみな
らず、第二半導体領域２中を各第三領域３の側に向けて
も伸びて行き、やがてのことに当該空乏層の上方端部が
各第三領域３に達すると、第一半導体領域１と各第三領
域３とがパンチ・スルーする。ただし、ここでの説明で
は、最初の中、上記したオーミック接触領域１４の存在
はとりあえず考えず、原理的な動作説明に留める。
【００１０】しかるに、上記のように、第一半導体領域
１と複数の第三領域３の各々とがパンチ・スルーする
と、その一方では複数の第四領域４の各々から第一半導
体領域１中に当該第一半導体領域１にとっての少数キャ
リアが注入されるので、これが第二半導体領域２で収集
されて素子電流の流れ始めとなる。こうしたパンチ・ス
ルー動作の開始電圧が、本サージ防護デバイス１０の動
作特性を示す図１２中において、電圧軸上、降伏電圧Ｖ
BRと示された点に相当する。また、この際、第一半導体
領域１中をその厚み方向に流れる当該少数キャリア流
は、図示のように、第四領域４を複数個から構成するこ
とで、単一の領域としたときよりも均一化が図れ、詳細
は省略するが、後述のブレーク・オーバ電流や保持電流
に関し、より設計仕様値に近い特性を得ることができ
る。
１と複数の第三領域３の各々とがパンチ・スルーする
と、その一方では複数の第四領域４の各々から第一半導
体領域１中に当該第一半導体領域１にとっての少数キャ
リアが注入されるので、これが第二半導体領域２で収集
されて素子電流の流れ始めとなる。こうしたパンチ・ス
ルー動作の開始電圧が、本サージ防護デバイス１０の動
作特性を示す図１２中において、電圧軸上、降伏電圧Ｖ
BRと示された点に相当する。また、この際、第一半導体
領域１中をその厚み方向に流れる当該少数キャリア流
は、図示のように、第四領域４を複数個から構成するこ
とで、単一の領域としたときよりも均一化が図れ、詳細
は省略するが、後述のブレーク・オーバ電流や保持電流
に関し、より設計仕様値に近い特性を得ることができ
る。
【００１１】以上のようにして少数キャリア流が発生し
た後に、例え第二半導体領域２と各第三領域３とが第二
の電極１２により、それらの表面では互いに電気的に短
絡されていても、第二半導体領域２を介して流れ始めて
以降、増加して行く素子電流の電流値と、当該素子電流
の第二半導体領域２内における電流経路に沿った抵抗値
との積である電圧値（電圧降下）が、第二半導体領域２
と各第三領域３とにより形成されている各整流性接合
（図示の場合は第三領域３も半導体領域であるのでｐｎ
接合）の順方向電圧に等しくなると、これらｐｎ接合が
ターン・オンし、各第三領域３から第二半導体領域２に
対し、第二半導体領域２にとっての少数キャリアの注入
が起こる。
た後に、例え第二半導体領域２と各第三領域３とが第二
の電極１２により、それらの表面では互いに電気的に短
絡されていても、第二半導体領域２を介して流れ始めて
以降、増加して行く素子電流の電流値と、当該素子電流
の第二半導体領域２内における電流経路に沿った抵抗値
との積である電圧値（電圧降下）が、第二半導体領域２
と各第三領域３とにより形成されている各整流性接合
（図示の場合は第三領域３も半導体領域であるのでｐｎ
接合）の順方向電圧に等しくなると、これらｐｎ接合が
ターン・オンし、各第三領域３から第二半導体領域２に
対し、第二半導体領域２にとっての少数キャリアの注入
が起こる。
【００１２】そして、この第二半導体領域２への少数キ
ャリアの注入は、図１２中、電流軸方向に急に立ち上が
って行く特性曲線部分に示されるように、結果として第
一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に流れる素子電流の
さらなる増大を招くことになり、これがまた、第四領域
４から第一半導体領域１への少数キャリアの注入を促進
するという正帰還現象を招く。
ャリアの注入は、図１２中、電流軸方向に急に立ち上が
って行く特性曲線部分に示されるように、結果として第
一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に流れる素子電流の
さらなる増大を招くことになり、これがまた、第四領域
４から第一半導体領域１への少数キャリアの注入を促進
するという正帰還現象を招く。
【００１３】そのため、当該図１２に示されている電圧
対電流（Ｖ−Ｉ）特性図で見ると、第一、第二デバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2 間を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOと
して示された値以上の大きさの電流が流れた場合、正帰
還現象がデバイス内部で生じていることの表れとして、
特性図上に良く示されているように負性特性が生じ、第
一、第二デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間に表れるデバイス両
端電圧は、ブレーク・オーバを開始した時の電圧値であ
るブレーク・オーバ電圧ＶBOよりも低く、さらには最初
にパンチ・スルーを開始した時の降伏電圧ＶBRよりも低
い、クランプ電圧（ないしオン電圧）ＶP に移行するこ
とができ、これにより、素子の発熱を抑えながら大きな
サージ電流の吸収が可能となる。
対電流（Ｖ−Ｉ）特性図で見ると、第一、第二デバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2 間を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOと
して示された値以上の大きさの電流が流れた場合、正帰
還現象がデバイス内部で生じていることの表れとして、
特性図上に良く示されているように負性特性が生じ、第
一、第二デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間に表れるデバイス両
端電圧は、ブレーク・オーバを開始した時の電圧値であ
るブレーク・オーバ電圧ＶBOよりも低く、さらには最初
にパンチ・スルーを開始した時の降伏電圧ＶBRよりも低
い、クランプ電圧（ないしオン電圧）ＶP に移行するこ
とができ、これにより、素子の発熱を抑えながら大きな
サージ電流の吸収が可能となる。
【００１４】こうしたサージ防護デバイス１０により第
一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 を介して吸収可能な最
大電流値が一般に「サージ耐量」と呼ばれ、また、一旦
ターン・オンしたデバイスがそのオン状態を維持し得る
最小の素子電流値が保持電流ＩH と呼ばれるが、第四領
域４共々、第三領域３も図示のように複数個から形成さ
れていると、第一半導体領域１中をその厚み方向に流れ
る吸収サージ電流を均一化でき、サージ耐量を増すこと
ができる外、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH
の設計性、制御性も向上する。
一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 を介して吸収可能な最
大電流値が一般に「サージ耐量」と呼ばれ、また、一旦
ターン・オンしたデバイスがそのオン状態を維持し得る
最小の素子電流値が保持電流ＩH と呼ばれるが、第四領
域４共々、第三領域３も図示のように複数個から形成さ
れていると、第一半導体領域１中をその厚み方向に流れ
る吸収サージ電流を均一化でき、サージ耐量を増すこと
ができる外、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH
の設計性、制御性も向上する。
【００１５】このようなブレーク・オーバ・タイプのサ
ージ防護デバイスに対し、先に少し述べたように、単な
る定電圧ダイオード型のサージ防護デバイスであると、
降伏しても素子両端電圧は低くならず、むしろ吸収電流
の増大と共に漸増傾向となるので、当該素子両端電圧と
素子電流との積により決定されるデバイス消費電力、ひ
いてはデバイスの発熱量は相当に大きなものとなる。ブ
レーク・オーバ・タイプの優れている点はこの一事から
しても証明される。
ージ防護デバイスに対し、先に少し述べたように、単な
る定電圧ダイオード型のサージ防護デバイスであると、
降伏しても素子両端電圧は低くならず、むしろ吸収電流
の増大と共に漸増傾向となるので、当該素子両端電圧と
素子電流との積により決定されるデバイス消費電力、ひ
いてはデバイスの発熱量は相当に大きなものとなる。ブ
レーク・オーバ・タイプの優れている点はこの一事から
しても証明される。
【００１６】次に、第四領域４と並設の関係にあるオー
ミック接触領域１４の働きにつき説明すると、これは、
当該サージ防護デバイス１０が取り付けられた回路系へ
の誘導ノイズ電圧値の波高値こそ、ブレーク・オーバ電
圧ＶBOないしは降伏電圧ＶBRよりずいぶん低く、本来な
らば吸収を必要とする程のサージでもないのに、その時
間微分値（dV／dt）が大きかったがため（つまり、立ち
上がりが極めて早く、急峻であったがため）、デバイス
がブレーク・オーバしてしまう誤動作を防ぐために設け
られたものである。
ミック接触領域１４の働きにつき説明すると、これは、
当該サージ防護デバイス１０が取り付けられた回路系へ
の誘導ノイズ電圧値の波高値こそ、ブレーク・オーバ電
圧ＶBOないしは降伏電圧ＶBRよりずいぶん低く、本来な
らば吸収を必要とする程のサージでもないのに、その時
間微分値（dV／dt）が大きかったがため（つまり、立ち
上がりが極めて早く、急峻であったがため）、デバイス
がブレーク・オーバしてしまう誤動作を防ぐために設け
られたものである。
【００１７】すなわち、図１０に示されるサージ防護デ
バイス１０には、第一半導体領域１と第二半導体領域２
とにより、サージが印加された時に逆バイアスされるｐ
ｎ接合が形成されているので、これには接合容量Ｃj が
見込まれる。そこで、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間に、その電圧の時間微分値（スルー・レイト）がdV
／dtのサージが印加されると、この接合容量Ｃj を充電
する過渡的な電流として次式で表される変位電流ｉt が
流れる。 ｉt ＝（dV／dt）Ｃj ・・・・・・・・・ (1) 一方、こうした接合容量Ｃj は、サージ耐量を十分大き
く取るために各領域を面積的に大きくすると、それに連
れてかなり大きくなる場合が多く、具体的には１００ｐ
Ｆ程度からそれ以上の値も普通に考えられるし、かつま
た、例えば電話通信線路への雷サージ印加時等にあって
は、回路系への誘導ノイズ電圧値の波高値こそ、よしん
ば低くても、上記のdV／dt値としては１００Ｖ／μｓ程
度位までの値が十分に考えられる。そのため、これらの
値を上記(1) 式に代入すると明らかな通り、接合容量を
充電する過渡的な電流の値ｉt は、１０ｍＡ程度になり
得る。スルー・レイトが高くなればもっと大きくなり、
いずれにしても、結構大きな値の変位電流ｉt が瞬時で
はあるが流れる可能性がある。そして事実、その時々の
変位電流ｉt の値が、場合によってブレーク・オーバ電
流ＩBOの値を越えると、例え印加されたサージの電圧絶
対値においてはブレーク・オーバ電圧ＶBOや降伏電圧Ｖ
BR以下ではあっても、これにデバイスが誤応答してしま
う。換言すれば、そのような誤動作が起きているときの
実効的なブレーク・オーバ電圧ＶBOは、図１２に示され
ている値よりもかなり小さい方（左側）に移行したに等
価となる。
バイス１０には、第一半導体領域１と第二半導体領域２
とにより、サージが印加された時に逆バイアスされるｐ
ｎ接合が形成されているので、これには接合容量Ｃj が
見込まれる。そこで、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間に、その電圧の時間微分値（スルー・レイト）がdV
／dtのサージが印加されると、この接合容量Ｃj を充電
する過渡的な電流として次式で表される変位電流ｉt が
流れる。 ｉt ＝（dV／dt）Ｃj ・・・・・・・・・ (1) 一方、こうした接合容量Ｃj は、サージ耐量を十分大き
く取るために各領域を面積的に大きくすると、それに連
れてかなり大きくなる場合が多く、具体的には１００ｐ
Ｆ程度からそれ以上の値も普通に考えられるし、かつま
た、例えば電話通信線路への雷サージ印加時等にあって
は、回路系への誘導ノイズ電圧値の波高値こそ、よしん
ば低くても、上記のdV／dt値としては１００Ｖ／μｓ程
度位までの値が十分に考えられる。そのため、これらの
値を上記(1) 式に代入すると明らかな通り、接合容量を
充電する過渡的な電流の値ｉt は、１０ｍＡ程度になり
得る。スルー・レイトが高くなればもっと大きくなり、
いずれにしても、結構大きな値の変位電流ｉt が瞬時で
はあるが流れる可能性がある。そして事実、その時々の
変位電流ｉt の値が、場合によってブレーク・オーバ電
流ＩBOの値を越えると、例え印加されたサージの電圧絶
対値においてはブレーク・オーバ電圧ＶBOや降伏電圧Ｖ
BR以下ではあっても、これにデバイスが誤応答してしま
う。換言すれば、そのような誤動作が起きているときの
実効的なブレーク・オーバ電圧ＶBOは、図１２に示され
ている値よりもかなり小さい方（左側）に移行したに等
価となる。
【００１８】これに対し、図１０に示されているよう
に、第一デバイス端子Ｔ1 が第四領域４のみならず、第
四領域４の近傍において第一半導体領域１の主面にもオ
ーミック接触するオーミック接触領域１４が設けられて
いると、第一半導体領域１と第二半導体領域２とを逆バ
イアスする極性のサージが印加され、したがって第一半
導体領域１と第四半導体領域４との接合が順バイアスさ
れる関係となる時にも、当該接合がターン・オンする以
前の段階として、第一デバイス端子Ｔ1 が第一半導体領
域１の主面に接触しているオーミック接触領域１４を介
し、あらかじめ第一半導体領域１中に当該第一半導体領
域１にとっての多数キャリアを流し込んでおくことがで
き、換言すれば、第一半導体領域１と第二半導体領域２
とで構成されるｐｎ接合の接合容量Ｃj をあらかじめ充
電しておくことができるため、上記したような大きな変
位電流ｉt の発生を抑止することができる。
に、第一デバイス端子Ｔ1 が第四領域４のみならず、第
四領域４の近傍において第一半導体領域１の主面にもオ
ーミック接触するオーミック接触領域１４が設けられて
いると、第一半導体領域１と第二半導体領域２とを逆バ
イアスする極性のサージが印加され、したがって第一半
導体領域１と第四半導体領域４との接合が順バイアスさ
れる関係となる時にも、当該接合がターン・オンする以
前の段階として、第一デバイス端子Ｔ1 が第一半導体領
域１の主面に接触しているオーミック接触領域１４を介
し、あらかじめ第一半導体領域１中に当該第一半導体領
域１にとっての多数キャリアを流し込んでおくことがで
き、換言すれば、第一半導体領域１と第二半導体領域２
とで構成されるｐｎ接合の接合容量Ｃj をあらかじめ充
電しておくことができるため、上記したような大きな変
位電流ｉt の発生を抑止することができる。
【００１９】実際、この手法により、一応は「小さなサ
ージ」に応答しないサージ防護デバイスを得るのに成功
したし、一方では、こうした接合容量充電のための当初
の第一半導体領域１への多数キャリアの注入という現象
も、すでに説明したパンチ・スルー発生後では、その基
本的な動作自体に悪影響を及ぼさないで済んだ。と言う
のも、第一半導体領域１と第三領域３とがパンチ・スル
ーした後に、上記した多数キャリアによる電流が増し、
第四領域４の主として厚味方向（深さ方向）の電圧降下
が当該第四領域４と第一半導体領域１との間の接合の順
方向電圧に等しくなると、そのときから、第一半導体領
域１中に第一半導体領域１にとっての少数キャリアが第
四領域４から注入され始めるため、以降、すでに述べた
メカニズムにより、デバイスの降伏からブレーク・オー
バに至ることができるからである。また、ブレーク・オ
ーバした後は、一対のデバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間のデバ
イス電流の主電流通路は、端子Ｔ1 と第一半導体領域１
とのオーミック接触領域１４ではなく、主として第三領
域３と第四領域４を介する経路となり、これは第一半導
体領域１に対する端子Ｔ1のオーミック接触部分を有さ
ない構造のデバイスにおける状態とほぼ等価となる。
ージ」に応答しないサージ防護デバイスを得るのに成功
したし、一方では、こうした接合容量充電のための当初
の第一半導体領域１への多数キャリアの注入という現象
も、すでに説明したパンチ・スルー発生後では、その基
本的な動作自体に悪影響を及ぼさないで済んだ。と言う
のも、第一半導体領域１と第三領域３とがパンチ・スル
ーした後に、上記した多数キャリアによる電流が増し、
第四領域４の主として厚味方向（深さ方向）の電圧降下
が当該第四領域４と第一半導体領域１との間の接合の順
方向電圧に等しくなると、そのときから、第一半導体領
域１中に第一半導体領域１にとっての少数キャリアが第
四領域４から注入され始めるため、以降、すでに述べた
メカニズムにより、デバイスの降伏からブレーク・オー
バに至ることができるからである。また、ブレーク・オ
ーバした後は、一対のデバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間のデバ
イス電流の主電流通路は、端子Ｔ1 と第一半導体領域１
とのオーミック接触領域１４ではなく、主として第三領
域３と第四領域４を介する経路となり、これは第一半導
体領域１に対する端子Ｔ1のオーミック接触部分を有さ
ない構造のデバイスにおける状態とほぼ等価となる。
【００２０】上記した従来のサージ防護デバイス１０
は、明らかなように、吸収の対象となるサージの極性が
特定される。つまり、第一のデバイス端子Ｔ1 の側が正
となる極性のサージでなければ吸収できない、いわば片
極性素子となる。これに対し、大体同様の構成原理に従
うが、両極性ないし双極性のサージをも吸収可能なデバ
イス構造例として、本出願人はすでに、図１１に示され
るような構造も提案している。とは言っても、この構造
例は、オーミック接触領域１４を除いて、すでに述べた
片極性サージ吸収用として構成されたサージ防護デバイ
ス１０の持つ構成要件を全て有しており、それらについ
ては同一の符号を付すと共に、特に適用できない旨を述
べない限り、それら各構成要件に関してのこれまでの説
明も全て援用することができる。
は、明らかなように、吸収の対象となるサージの極性が
特定される。つまり、第一のデバイス端子Ｔ1 の側が正
となる極性のサージでなければ吸収できない、いわば片
極性素子となる。これに対し、大体同様の構成原理に従
うが、両極性ないし双極性のサージをも吸収可能なデバ
イス構造例として、本出願人はすでに、図１１に示され
るような構造も提案している。とは言っても、この構造
例は、オーミック接触領域１４を除いて、すでに述べた
片極性サージ吸収用として構成されたサージ防護デバイ
ス１０の持つ構成要件を全て有しており、それらについ
ては同一の符号を付すと共に、特に適用できない旨を述
べない限り、それら各構成要件に関してのこれまでの説
明も全て援用することができる。
【００２１】双極性サージ吸収用とするために新たに必
要となった要件の一つは、第四領域４が第二半導体領域
２と同様、第一半導体領域１との間で第二のｐｎ接合を
構成する半導体領域に限定されることである。そして、
この第四領域４に対しては、当該第四領域４にとっての
少数キャリアを注入し得ると共に、第一デバイス端子Ｔ
1 に電気的に接続され、互いには並設関係にある複数の
第五領域５（それぞれ第一半導体領域１に対し反対側か
ら第四領域４に接触）が付加されている。このような構
造では、第四領域４がこれまで述べてきた片極性サージ
吸収用のサージ防護デバイスにおける第四領域４と全く
同様の機能を呈するように構成されているのみならず、
印加されるサージの極性が反転し、図中、第一デバイス
端子Ｔ1 の方が負となる極性では、上述した第二半導体
領域２と等価な半導体領域として機能し、全く同様に、
第五領域５は、これまでの説明におけるとは逆の極性の
サージが印加された場合、第三領域３に代わって当該第
三領域３が果たしていたと同等の働きをなす。そのた
め、この第五領域５も、第三領域３と同様に、やはり高
濃度ｎ（ｎ+)型半導体であることが望ましいが、ただ
し、原理的にはこれに限らず、ブレーク・オーバ後の素
子内主電流線路の一端部を形成するので、望ましくは高
導電率であれば良く、シリサイドや金属によっても形成
することができる。もちろん、この双極性サージ吸収用
のサージ防護デバイス１０においても、第五領域５や第
三領域３がそれぞれ複数個から成っていることは、同様
に第一半導体領域１の内部を厚み方向に流れる電流ない
しはキャリア流の均一化に寄与する。
要となった要件の一つは、第四領域４が第二半導体領域
２と同様、第一半導体領域１との間で第二のｐｎ接合を
構成する半導体領域に限定されることである。そして、
この第四領域４に対しては、当該第四領域４にとっての
少数キャリアを注入し得ると共に、第一デバイス端子Ｔ
1 に電気的に接続され、互いには並設関係にある複数の
第五領域５（それぞれ第一半導体領域１に対し反対側か
ら第四領域４に接触）が付加されている。このような構
造では、第四領域４がこれまで述べてきた片極性サージ
吸収用のサージ防護デバイスにおける第四領域４と全く
同様の機能を呈するように構成されているのみならず、
印加されるサージの極性が反転し、図中、第一デバイス
端子Ｔ1 の方が負となる極性では、上述した第二半導体
領域２と等価な半導体領域として機能し、全く同様に、
第五領域５は、これまでの説明におけるとは逆の極性の
サージが印加された場合、第三領域３に代わって当該第
三領域３が果たしていたと同等の働きをなす。そのた
め、この第五領域５も、第三領域３と同様に、やはり高
濃度ｎ（ｎ+)型半導体であることが望ましいが、ただ
し、原理的にはこれに限らず、ブレーク・オーバ後の素
子内主電流線路の一端部を形成するので、望ましくは高
導電率であれば良く、シリサイドや金属によっても形成
することができる。もちろん、この双極性サージ吸収用
のサージ防護デバイス１０においても、第五領域５や第
三領域３がそれぞれ複数個から成っていることは、同様
に第一半導体領域１の内部を厚み方向に流れる電流ない
しはキャリア流の均一化に寄与する。
【００２２】また、これまではパンチ・スルー型の従来
デバイスについて述べてきたが、断面構造上は図１０や
図１１に示されている構造とほとんど変わらなくても、
第二半導体領域２や第三領域３の厚さ（双極性の場合に
は第四半導体領域４や第五領域５の厚さも）を厚くする
等の外、各領域の幾何的パラメータや不純物濃度パラメ
ータ等を適当に選択すると、降伏開始当初のメカニズム
には雪崩降伏やツェナ降伏を利用し、ブレーク・オーバ
に関しては上記した正帰還現象を生起するサージ防護デ
バイスも作製できる。ただし、雪崩降伏やツェナ降伏
は、一般に「ポイント・フェノメノン（局所現象）」と
呼ばれることもある通り、降伏をし始める個所、ないし
は降伏後も電界の集中する個所が局所的になり易いがた
め、サージ耐量を大きく取るのが難しく、上記したパン
チ・スルー型デバイスに比べると不利である外、設計自
由度も小さく、製造パラメータに対する許容度も乏しい
等、やや劣った側面を見せる。しかし、そうした優劣の
比較をせず、ここで問題にした基本的なサージ吸収原理
や、「小さなサージ」に対しての応答対策についてだけ
考えるならば、そうした雪崩降伏型やツェナ降伏型のサ
ージ防護デバイスにおいても、上記してきた説明はほぼ
そのまま適用することができる。
デバイスについて述べてきたが、断面構造上は図１０や
図１１に示されている構造とほとんど変わらなくても、
第二半導体領域２や第三領域３の厚さ（双極性の場合に
は第四半導体領域４や第五領域５の厚さも）を厚くする
等の外、各領域の幾何的パラメータや不純物濃度パラメ
ータ等を適当に選択すると、降伏開始当初のメカニズム
には雪崩降伏やツェナ降伏を利用し、ブレーク・オーバ
に関しては上記した正帰還現象を生起するサージ防護デ
バイスも作製できる。ただし、雪崩降伏やツェナ降伏
は、一般に「ポイント・フェノメノン（局所現象）」と
呼ばれることもある通り、降伏をし始める個所、ないし
は降伏後も電界の集中する個所が局所的になり易いがた
め、サージ耐量を大きく取るのが難しく、上記したパン
チ・スルー型デバイスに比べると不利である外、設計自
由度も小さく、製造パラメータに対する許容度も乏しい
等、やや劣った側面を見せる。しかし、そうした優劣の
比較をせず、ここで問題にした基本的なサージ吸収原理
や、「小さなサージ」に対しての応答対策についてだけ
考えるならば、そうした雪崩降伏型やツェナ降伏型のサ
ージ防護デバイスにおいても、上記してきた説明はほぼ
そのまま適用することができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】ここでもう一度、図１
０の断面構造を見てみると、既述した通り、第三領域３
や第四領域４が、それぞれ単一の領域ではなくて、複数
個が並設された領域群として構成されていると、確か
に、第一半導体領域１中をその厚み方向に流れる電流な
いしはキャリア流は相当程度均一化し、ブレーク・オー
バ電流や保持電流の制御性が向上する外、吸収し得るサ
ージ電流の大きさ（サージ耐量）も増す。しかし、もう
少し詳しく見てみると、これまでの提案では、本出願人
自身によるものも含めて、このような構造を採用する場
合、第三領域３や第四領域４は、平面形状的にはそれぞ
れ長辺と短辺を有する矩形形状とされ、短辺方向を並設
方向とし、かつ、互いに平面投影的に見てみると、重な
り合う関係とされた。図に示されているように、各第三
領域３の真下に第四領域４が一つづつ位置するようにさ
れたのである。そのため、少し極端ではあるが、理解を
深めるために図１０中においてあえて模式的に示されて
いる領域１５、すなわち、隣接する第三領域３，３及び
第四領域４，４間にあって斜線を付してその一つの端面
部分が示され、図示断面とは直交する方向にも寸法を有
する直方体の領域（便宜上、間隙領域と名付ける）１５
は、殆どその中に電流ないしキャリア流が流れないか、
流れるにしてもごく一部にしか流れない領域となり得る
ことが分かった。
０の断面構造を見てみると、既述した通り、第三領域３
や第四領域４が、それぞれ単一の領域ではなくて、複数
個が並設された領域群として構成されていると、確か
に、第一半導体領域１中をその厚み方向に流れる電流な
いしはキャリア流は相当程度均一化し、ブレーク・オー
バ電流や保持電流の制御性が向上する外、吸収し得るサ
ージ電流の大きさ（サージ耐量）も増す。しかし、もう
少し詳しく見てみると、これまでの提案では、本出願人
自身によるものも含めて、このような構造を採用する場
合、第三領域３や第四領域４は、平面形状的にはそれぞ
れ長辺と短辺を有する矩形形状とされ、短辺方向を並設
方向とし、かつ、互いに平面投影的に見てみると、重な
り合う関係とされた。図に示されているように、各第三
領域３の真下に第四領域４が一つづつ位置するようにさ
れたのである。そのため、少し極端ではあるが、理解を
深めるために図１０中においてあえて模式的に示されて
いる領域１５、すなわち、隣接する第三領域３，３及び
第四領域４，４間にあって斜線を付してその一つの端面
部分が示され、図示断面とは直交する方向にも寸法を有
する直方体の領域（便宜上、間隙領域と名付ける）１５
は、殆どその中に電流ないしキャリア流が流れないか、
流れるにしてもごく一部にしか流れない領域となり得る
ことが分かった。
【００２４】こうした間隙領域１５は、図１１に示され
ている、双極性サージ吸収用のサージ防護デバイス１０
においても同様に存在するが、明らかなように、このよ
うな領域１５がない程、ないしは小さい程、より一層、
サージ耐量は向上する。逆に言えば、同じサージ耐量で
良ければ、このような、言わば無効ないしは準無効領域
１５が小さい程、小型な素子とすることができる。とこ
ろが、従来において、この点にまで踏み込んで検討され
た例はなかった。
ている、双極性サージ吸収用のサージ防護デバイス１０
においても同様に存在するが、明らかなように、このよ
うな領域１５がない程、ないしは小さい程、より一層、
サージ耐量は向上する。逆に言えば、同じサージ耐量で
良ければ、このような、言わば無効ないしは準無効領域
１５が小さい程、小型な素子とすることができる。とこ
ろが、従来において、この点にまで踏み込んで検討され
た例はなかった。
【００２５】本発明は、まさしくこの点に鑑み、この種
の二端子ブレーク・オーバ型のサージ防護デバイスとし
て、当該デバイス中の主電流経路ないしは主たるキャリ
ア流経路の中に、上記したような無駄な領域がなるべく
存在せず、ないしは小さくすることができて、その結
果、サージ耐量をさらに大きく取り得るような、合理的
構造を提供せんとするものである。
の二端子ブレーク・オーバ型のサージ防護デバイスとし
て、当該デバイス中の主電流経路ないしは主たるキャリ
ア流経路の中に、上記したような無駄な領域がなるべく
存在せず、ないしは小さくすることができて、その結
果、サージ耐量をさらに大きく取り得るような、合理的
構造を提供せんとするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
のため、まず、すでに従来例に即して詳しく述べた二端
子ブレーク・オーバ型で、かつ縦型構造を採る片極性サ
ージ吸収用のサージ防護デバイスの改良として、上記し
た通り、互いに並設関係にあり、並設方向と直交する方
向に相対的に長寸法の平面形状を有する複数の第三領域
の当該並設方向と、同様に互いに並設関係にあり、並設
方向と直交する方向に相対的に長寸法の平面形状を有す
る上記した複数の第四領域の当該並設方向とを、平面投
影的に見て互いに角度を置くように交叉させ、これによ
り当該平面投影的に見て、それら複数の第三領域と複数
の第四領域とが、互いに完全に重なり合う部分を有する
ようにする。交叉角度は、代表的には直角とする。同様
に、二端子ブレーク・オーバ型で、かつ縦型構造を採る
双極性サージ吸収用サージ防護デバイスに対する改良と
しては、これも上記した通り、互いに並設関係にあり、
並設方向と直交する方向に相対的に長寸法の平面形状を
有する複数の第三領域の当該並設方向と、同様に互いに
並設関係にあり、並設方向と直交する方向に相対的に長
寸法の平面形状を有する上記した複数の第五領域の当該
並設方向とを、平面投影的に見て互いに角度を置くよう
に交叉させ、これにより当該平面投影的に見て、それら
複数の第三領域と複数の第五領域とが、互いに完全に重
なり合う部分を有するようにする。やはりこの場合に
も、交叉角度は、代表的には直角とする。
のため、まず、すでに従来例に即して詳しく述べた二端
子ブレーク・オーバ型で、かつ縦型構造を採る片極性サ
ージ吸収用のサージ防護デバイスの改良として、上記し
た通り、互いに並設関係にあり、並設方向と直交する方
向に相対的に長寸法の平面形状を有する複数の第三領域
の当該並設方向と、同様に互いに並設関係にあり、並設
方向と直交する方向に相対的に長寸法の平面形状を有す
る上記した複数の第四領域の当該並設方向とを、平面投
影的に見て互いに角度を置くように交叉させ、これによ
り当該平面投影的に見て、それら複数の第三領域と複数
の第四領域とが、互いに完全に重なり合う部分を有する
ようにする。交叉角度は、代表的には直角とする。同様
に、二端子ブレーク・オーバ型で、かつ縦型構造を採る
双極性サージ吸収用サージ防護デバイスに対する改良と
しては、これも上記した通り、互いに並設関係にあり、
並設方向と直交する方向に相対的に長寸法の平面形状を
有する複数の第三領域の当該並設方向と、同様に互いに
並設関係にあり、並設方向と直交する方向に相対的に長
寸法の平面形状を有する上記した複数の第五領域の当該
並設方向とを、平面投影的に見て互いに角度を置くよう
に交叉させ、これにより当該平面投影的に見て、それら
複数の第三領域と複数の第五領域とが、互いに完全に重
なり合う部分を有するようにする。やはりこの場合に
も、交叉角度は、代表的には直角とする。
【００２７】
【実施例】以下、添付図面に即し本発明の各実施例につ
き詳記するが、図１には、本発明に従って作製された、
二端子ブレーク・オーバ型で縦型、そして第一、第二の
デバイス端子間に定められた極性のサージが印加された
ときにこれを吸収する片極性サージ吸収用としてのサー
ジ防護デバイス２０の要部構造が透視図的に示されてお
り、図２には、図１中のＡ−Ａ線に従う断面図が示され
ている。なお、以降のいずれの実施例においてもそうで
あるが、図中、他の実施例と同一の符号で指摘される各
構成要素は当該他の実施例におけるそれら符号で指摘さ
れる構成要素と同一ないし同様で良いものであり、した
がって説明の省略される場合もある。そして、どれかの
実施例に関しそれら各構成要素について説明された内容
や改変例は、特に個々の実施例で適用不能である旨を明
記しない限り、同様に適用することができる。
き詳記するが、図１には、本発明に従って作製された、
二端子ブレーク・オーバ型で縦型、そして第一、第二の
デバイス端子間に定められた極性のサージが印加された
ときにこれを吸収する片極性サージ吸収用としてのサー
ジ防護デバイス２０の要部構造が透視図的に示されてお
り、図２には、図１中のＡ−Ａ線に従う断面図が示され
ている。なお、以降のいずれの実施例においてもそうで
あるが、図中、他の実施例と同一の符号で指摘される各
構成要素は当該他の実施例におけるそれら符号で指摘さ
れる構成要素と同一ないし同様で良いものであり、した
がって説明の省略される場合もある。そして、どれかの
実施例に関しそれら各構成要素について説明された内容
や改変例は、特に個々の実施例で適用不能である旨を明
記しない限り、同様に適用することができる。
【００２８】便宜上、図２に示されている断面構造に即
して説明を始めると、第一半導体領域２１は、いわゆる
半導体ウエハから供給された第一導電型の半導体基板で
あって良い。この第一の半導体領域２１に対しては、そ
の表裏両主面の中、一方の主面（この場合、表面）側
に、第一半導体領域の第一導電型とは逆の導電型の、す
なわち第一半導体領域２１とｐｎ接合を形成する第二の
半導体領域２２が形成され、この第二半導体領域２２に
対してはまた、第一半導体領域２１とは対向する側から
第三領域２３が接触している（現実的には、第一半導体
領域の一主面に形成されている第二半導体領域２２の中
に、一般的な二重拡散技術等によって、さらに第三領域
２３が形成されていると見て良い）。また、これら第
二、第三領域２２，２３の表面に対しては、第一半導体
領域２１の主面上に形成された絶縁膜３３に所定パタン
のコンタクト開口を開けることにより、適当なる導電材
料製の電極３２が共通にオーミック接触している。
して説明を始めると、第一半導体領域２１は、いわゆる
半導体ウエハから供給された第一導電型の半導体基板で
あって良い。この第一の半導体領域２１に対しては、そ
の表裏両主面の中、一方の主面（この場合、表面）側
に、第一半導体領域の第一導電型とは逆の導電型の、す
なわち第一半導体領域２１とｐｎ接合を形成する第二の
半導体領域２２が形成され、この第二半導体領域２２に
対してはまた、第一半導体領域２１とは対向する側から
第三領域２３が接触している（現実的には、第一半導体
領域の一主面に形成されている第二半導体領域２２の中
に、一般的な二重拡散技術等によって、さらに第三領域
２３が形成されていると見て良い）。また、これら第
二、第三領域２２，２３の表面に対しては、第一半導体
領域２１の主面上に形成された絶縁膜３３に所定パタン
のコンタクト開口を開けることにより、適当なる導電材
料製の電極３２が共通にオーミック接触している。
【００２９】これに対し、第二、第三領域２２，２３の
ある側とは対向する第一半導体領域２１の他方の主面
側、すなわちこの場合は裏面側には第四領域２４が形成
され、この第四領域２４の表面にも、第一半導体領域２
１の主面上に形成された絶縁膜３３に所定パタンのコン
タクト開口を開けることにより、適当なる導電材料製の
電極３１がその表面にオーミック接触している。便宜
上、この電極３１を第一電極と呼び、先の電極３２を第
二電極と呼ぶが、本デバイス２０を外部回路に対して接
続するため、第一電極３１の適当な個所からは第一のデ
バイス端子Ｔ1 が、第二電極３２の適当な個所からは第
二のデバイス端子Ｔ2 が取り出される。
ある側とは対向する第一半導体領域２１の他方の主面
側、すなわちこの場合は裏面側には第四領域２４が形成
され、この第四領域２４の表面にも、第一半導体領域２
１の主面上に形成された絶縁膜３３に所定パタンのコン
タクト開口を開けることにより、適当なる導電材料製の
電極３１がその表面にオーミック接触している。便宜
上、この電極３１を第一電極と呼び、先の電極３２を第
二電極と呼ぶが、本デバイス２０を外部回路に対して接
続するため、第一電極３１の適当な個所からは第一のデ
バイス端子Ｔ1 が、第二電極３２の適当な個所からは第
二のデバイス端子Ｔ2 が取り出される。
【００３０】ここで、各領域の導電型の組合せ例につき
述べるに、本実施例では半導体基板ないし第一半導体領
域２１の導電型はｎ型に想定されており、したがってこ
の第一半導体領域２１と共にｐｎ接合を形成する第二半
導体領域２２の導電型はｐ型となっている。また、先に
従来例の説明の項中でも述べたように、第三領域２３は
第二半導体領域２２に対して当該第二半導体領域２２に
とっての少数キャリアを注入できる物質から構成されて
いれば良く、同様に第四領域２４は第一半導体領域２１
に対し当該第一半導体領域２１にとっての少数キャリア
を注入できる物質から構成されていれば良いので、接触
する相手方の導電型に応じては、ホール注入可能なシリ
サイドや電子注入可能な金属等も選ぶことができる。
が、一般には、これら第三、第四領域も半導体製とする
のが製作上も設計上も便利である。図示実施例の場合も
そうした考えに従い、第三領域２３は第二半導体領域２
２に対して整流性の接合を形成するｎ型領域として、ま
た、第四領域２４は第一半導体領域２１に対して整流性
の接合を形成するｐ型領域として、それぞれ不純物の二
重拡散技術により形成されている。ただし、第三半導体
領域２３は、本サージ防護デバイス２０のブレーク・オ
ーバ動作後における主電流（デバイス電流）線路の一端
部を形成するので、望ましくは高導電率であることが良
いため、この実施例では高不純物濃度ｎ型、すなわちｎ
+ 型領域とされている。もちろん、第一半導体領域２１
に対してそれぞれ所定の導電型、所定の厚味、所定の不
純物濃度に各領域２２，２３，２４を形成する技術自体
には、例えば上記の通り、選択的に硼素（ｐ型）や燐
（ｎ型）を拡散する技術その他、数多ある公知既存の技
術の中から任意適当なるものを採用することができ、ま
た、第一〜第四の全ての半導体領域２１，２２，２３，
２４の導電型を反転しても、以下で説明する動作電流な
いしデバイス電流の方向が逆になるだけで、本書におけ
る他の説明はほぼそのままに援用することができる。
述べるに、本実施例では半導体基板ないし第一半導体領
域２１の導電型はｎ型に想定されており、したがってこ
の第一半導体領域２１と共にｐｎ接合を形成する第二半
導体領域２２の導電型はｐ型となっている。また、先に
従来例の説明の項中でも述べたように、第三領域２３は
第二半導体領域２２に対して当該第二半導体領域２２に
とっての少数キャリアを注入できる物質から構成されて
いれば良く、同様に第四領域２４は第一半導体領域２１
に対し当該第一半導体領域２１にとっての少数キャリア
を注入できる物質から構成されていれば良いので、接触
する相手方の導電型に応じては、ホール注入可能なシリ
サイドや電子注入可能な金属等も選ぶことができる。
が、一般には、これら第三、第四領域も半導体製とする
のが製作上も設計上も便利である。図示実施例の場合も
そうした考えに従い、第三領域２３は第二半導体領域２
２に対して整流性の接合を形成するｎ型領域として、ま
た、第四領域２４は第一半導体領域２１に対して整流性
の接合を形成するｐ型領域として、それぞれ不純物の二
重拡散技術により形成されている。ただし、第三半導体
領域２３は、本サージ防護デバイス２０のブレーク・オ
ーバ動作後における主電流（デバイス電流）線路の一端
部を形成するので、望ましくは高導電率であることが良
いため、この実施例では高不純物濃度ｎ型、すなわちｎ
+ 型領域とされている。もちろん、第一半導体領域２１
に対してそれぞれ所定の導電型、所定の厚味、所定の不
純物濃度に各領域２２，２３，２４を形成する技術自体
には、例えば上記の通り、選択的に硼素（ｐ型）や燐
（ｎ型）を拡散する技術その他、数多ある公知既存の技
術の中から任意適当なるものを採用することができ、ま
た、第一〜第四の全ての半導体領域２１，２２，２３，
２４の導電型を反転しても、以下で説明する動作電流な
いしデバイス電流の方向が逆になるだけで、本書におけ
る他の説明はほぼそのままに援用することができる。
【００３１】第四領域２４は、互いに並設された複数個
からなり、その各々の平面形状は、この場合、短辺と長
辺とを有する矩形形状となっている。既述のように、図
２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、一方、図１
は電極構造等を省いて各領域の配置関係のみを明瞭に抽
出しているので、両図から理解される通り、第四領域２
４の当該並設方向は、それら各第四領域２４の短辺方向
である。同様に、第二半導体領域２２中に形成される第
三領域２３も、図２中では単一領域のように見えている
が、実は第四領域２４と同様に、互いに離間した複数の
領域から構成されている。すなわち、図１に示されてい
るように、第三領域２３も、その各々の平面形状は、第
四領域２４と同様、短辺と長辺を有する矩形形状であ
り、かつ、その並設方向も、第四領域２４におけると同
様、その短辺方向ではあるが、当該並設方向が、第四領
域２４の並設方向とは直交する方向となっているのであ
る。したがって、図１中のＡ−Ａ線に直交する面で断面
を採ったとしたなら、第三領域２３が複数個見られ、第
四領域２４の方があたかも単一領域のように見える。
からなり、その各々の平面形状は、この場合、短辺と長
辺とを有する矩形形状となっている。既述のように、図
２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、一方、図１
は電極構造等を省いて各領域の配置関係のみを明瞭に抽
出しているので、両図から理解される通り、第四領域２
４の当該並設方向は、それら各第四領域２４の短辺方向
である。同様に、第二半導体領域２２中に形成される第
三領域２３も、図２中では単一領域のように見えている
が、実は第四領域２４と同様に、互いに離間した複数の
領域から構成されている。すなわち、図１に示されてい
るように、第三領域２３も、その各々の平面形状は、第
四領域２４と同様、短辺と長辺を有する矩形形状であ
り、かつ、その並設方向も、第四領域２４におけると同
様、その短辺方向ではあるが、当該並設方向が、第四領
域２４の並設方向とは直交する方向となっているのであ
る。したがって、図１中のＡ−Ａ線に直交する面で断面
を採ったとしたなら、第三領域２３が複数個見られ、第
四領域２４の方があたかも単一領域のように見える。
【００３２】さらに、本発明のこの実施例におけるサー
ジ防護デバイス２０では、それぞれ隣接する第四領域２
４，２４間の各々と、並設方向両端の第四領域２４，２
４のさらに外側の部分とにおいて、第一電極３１が第一
半導体領域２１の表面にオーミック接し、それらにそれ
ぞれ、オーミック接触領域３４を形成している。これら
オーミック接触領域３４は、すでに述べた従来の構造例
におけるオーミック接触領域１４に相当するが、後に触
れる通り、本発明の実施例のあるものにおいては、これ
らオーミック接触領域３４はさらに、ショットキ接合領
域３５に代えることができる。
ジ防護デバイス２０では、それぞれ隣接する第四領域２
４，２４間の各々と、並設方向両端の第四領域２４，２
４のさらに外側の部分とにおいて、第一電極３１が第一
半導体領域２１の表面にオーミック接し、それらにそれ
ぞれ、オーミック接触領域３４を形成している。これら
オーミック接触領域３４は、すでに述べた従来の構造例
におけるオーミック接触領域１４に相当するが、後に触
れる通り、本発明の実施例のあるものにおいては、これ
らオーミック接触領域３４はさらに、ショットキ接合領
域３５に代えることができる。
【００３３】次に、上記のような構造を有する本発明の
サージ防護デバイス２０の動作につき説明する。ただ
し、ここでの動作説明における最初の中は、上記実施例
に認められるオーミック接触領域３４ないしはショット
キ接合領域３５はないものとする。
サージ防護デバイス２０の動作につき説明する。ただ
し、ここでの動作説明における最初の中は、上記実施例
に認められるオーミック接触領域３４ないしはショット
キ接合領域３５はないものとする。
【００３４】第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間にサ
ージ電圧が印加され、それが第一半導体領域２１と第二
半導体領域２２との間のｐｎ接合に逆バイアスを印加す
る位相（図示の場合は第二デバイス端子Ｔ2側が負とな
る位相）であって、かつ、相当程度に大きいものである
と、当該逆バイアスの印加により生じた第一、第二領域
間のｐｎ接合における空乏層は、第一半導体領域２１の
側へのみならず、各第三半導体領域２３の側に向けても
伸びて行き、やがてのことに当該空乏層の上方端部が各
第三半導体領域２３に達することにより、第一半導体領
域２１と各第三半導体領域２３とがパンチ・スルーす
る。このように、初期降伏メカニズムにパンチ・スルー
を利用する場合には、第二半導体領域２２は少し低濃度
のｐ型、すなわちｐ- 型に設定した方が良いこともある
し、その厚味に関しても適当な薄さに設定する。これに
対し、初期降伏メカニズムに雪崩降伏ないしはツェナ降
伏を利用する場合には、これらは本来的には局所現象で
あるので、これをできるだけ領域的に拡散させるため、
例えば第二半導体領域２２が接触している第一半導体領
域部分に、点々と高濃度ｎ型領域（ｎ+ 領域：図示せ
ず）を配置する等、図ると良い。
ージ電圧が印加され、それが第一半導体領域２１と第二
半導体領域２２との間のｐｎ接合に逆バイアスを印加す
る位相（図示の場合は第二デバイス端子Ｔ2側が負とな
る位相）であって、かつ、相当程度に大きいものである
と、当該逆バイアスの印加により生じた第一、第二領域
間のｐｎ接合における空乏層は、第一半導体領域２１の
側へのみならず、各第三半導体領域２３の側に向けても
伸びて行き、やがてのことに当該空乏層の上方端部が各
第三半導体領域２３に達することにより、第一半導体領
域２１と各第三半導体領域２３とがパンチ・スルーす
る。このように、初期降伏メカニズムにパンチ・スルー
を利用する場合には、第二半導体領域２２は少し低濃度
のｐ型、すなわちｐ- 型に設定した方が良いこともある
し、その厚味に関しても適当な薄さに設定する。これに
対し、初期降伏メカニズムに雪崩降伏ないしはツェナ降
伏を利用する場合には、これらは本来的には局所現象で
あるので、これをできるだけ領域的に拡散させるため、
例えば第二半導体領域２２が接触している第一半導体領
域部分に、点々と高濃度ｎ型領域（ｎ+ 領域：図示せ
ず）を配置する等、図ると良い。
【００３５】いずれにしても、このような初期降伏現象
が生起すると、第四半導体領域２４から第一半導体領域
２１中に当該第一半導体領域２１にとっての少数キャリ
アが注入され始め、これが第二半導体領域２２で収集さ
れて、素子電流の流れ始めとなり、このときの第一、第
二デバイス端子間電圧が、従来のサージ防護デバイスの
動作特性を示す図１２中において、電圧軸上、降伏電圧
ＶBRと示された点である。換言すれば、本発明により作
製されたサージ防護デバイスにおいても、その基本的な
構造部分は従来例に準じているので、基本的な動作につ
いても、当該従来例の説明に用いた図１２を使うことが
できる。
が生起すると、第四半導体領域２４から第一半導体領域
２１中に当該第一半導体領域２１にとっての少数キャリ
アが注入され始め、これが第二半導体領域２２で収集さ
れて、素子電流の流れ始めとなり、このときの第一、第
二デバイス端子間電圧が、従来のサージ防護デバイスの
動作特性を示す図１２中において、電圧軸上、降伏電圧
ＶBRと示された点である。換言すれば、本発明により作
製されたサージ防護デバイスにおいても、その基本的な
構造部分は従来例に準じているので、基本的な動作につ
いても、当該従来例の説明に用いた図１２を使うことが
できる。
【００３６】上記の降伏動作開始以降、第二デバイス端
子Ｔ2 に共通に接続されることで、例え第二半導体領域
２２と複数の第三領域２３の各々とがその表面において
は互いに電気的に短絡されていても、第二半導体領域２
２を介して流れ始めて以来、増加して行く素子電流の電
流値と、当該素子電流の第二半導体領域２２内における
各第三領域周りの電流経路に沿った抵抗値との積により
求められる電圧値（電圧降下）が、第二半導体領域２２
と各第三領域２３とにより形成されている整流性接合
（図示の場合は第三領域２３も半導体領域であるのでｐ
ｎ接合）の順方向電圧に等しくなると、各第三領域２３
から第二半導体領域２２に対して第二半導体領域２２に
とっての少数キャリアの注入が始まる。そして、この第
二半導体領域２２への少数キャリアの注入は、図１２
中、電流軸方向に急に立ち上がって行く特性曲線部分に
示されているように、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間に流れる素子電流のさらなる増大を招き、これがま
た、第四領域２４から第一半導体領域２１への少数キャ
リアの注入を促進するという正帰還現象を生む。
子Ｔ2 に共通に接続されることで、例え第二半導体領域
２２と複数の第三領域２３の各々とがその表面において
は互いに電気的に短絡されていても、第二半導体領域２
２を介して流れ始めて以来、増加して行く素子電流の電
流値と、当該素子電流の第二半導体領域２２内における
各第三領域周りの電流経路に沿った抵抗値との積により
求められる電圧値（電圧降下）が、第二半導体領域２２
と各第三領域２３とにより形成されている整流性接合
（図示の場合は第三領域２３も半導体領域であるのでｐ
ｎ接合）の順方向電圧に等しくなると、各第三領域２３
から第二半導体領域２２に対して第二半導体領域２２に
とっての少数キャリアの注入が始まる。そして、この第
二半導体領域２２への少数キャリアの注入は、図１２
中、電流軸方向に急に立ち上がって行く特性曲線部分に
示されているように、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間に流れる素子電流のさらなる増大を招き、これがま
た、第四領域２４から第一半導体領域２１への少数キャ
リアの注入を促進するという正帰還現象を生む。
【００３７】その結果、図１２による電圧対電流（Ｖ−
Ｉ）特性図で見ると、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOとして示された
値以上の大きさの電流が流れた場合、上記の正帰還現象
がデバイス内部で生じていることの表れとして、当該特
性図上に示される負性特性が生じ、第一、第二デバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2間に表れるデバイス両端電圧は、ブレー
ク・オーバを開始した時の電圧値であるブレーク・オー
バ電圧ＶBOよりも低く、さらには最初に降伏動作を開始
した時の降伏電圧ＶBRよりも低いクランプ電圧ＶP に移
行し、これにより、素子の発熱を抑えながら大きなサー
ジ電流の吸収が可能となる。すでに述べたように、この
ようにして第一、第二デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間に吸収
可能な最大電流値が一般に「サージ耐量」と呼ばれ、ま
た、一旦ターン・オンしたデバイスがそのオン状態を維
持し得る最小の素子電流値が保持電流ＩH と呼ばれる。
なお、クランプ電圧ＶP は、原理的には保持電流ＩH と
その電流経路に沿った各部の直列抵抗との積に、第二半
導体領域２２と第三領域２３によるｐｎ接合の順方向電
圧一つ分を加えた値にほぼ等しい。したがって、このク
ランプ電圧ＶPはまた、第一半導体領域２１や第二半導
体領域２２の抵抗率ないし不純物濃度のみならず、当初
の降伏原理にパンチ・スルーを用いる場合には、第一半
導体領域２１と第三領域２３との間の離間距離で規定さ
れる第二半導体領域２２の実効厚味の如何等によって
も、かなり広い設計幅内で任意に設定することができ
る。
Ｉ）特性図で見ると、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ
2 間を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOとして示された
値以上の大きさの電流が流れた場合、上記の正帰還現象
がデバイス内部で生じていることの表れとして、当該特
性図上に示される負性特性が生じ、第一、第二デバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2間に表れるデバイス両端電圧は、ブレー
ク・オーバを開始した時の電圧値であるブレーク・オー
バ電圧ＶBOよりも低く、さらには最初に降伏動作を開始
した時の降伏電圧ＶBRよりも低いクランプ電圧ＶP に移
行し、これにより、素子の発熱を抑えながら大きなサー
ジ電流の吸収が可能となる。すでに述べたように、この
ようにして第一、第二デバイス端子Ｔ1，Ｔ2 間に吸収
可能な最大電流値が一般に「サージ耐量」と呼ばれ、ま
た、一旦ターン・オンしたデバイスがそのオン状態を維
持し得る最小の素子電流値が保持電流ＩH と呼ばれる。
なお、クランプ電圧ＶP は、原理的には保持電流ＩH と
その電流経路に沿った各部の直列抵抗との積に、第二半
導体領域２２と第三領域２３によるｐｎ接合の順方向電
圧一つ分を加えた値にほぼ等しい。したがって、このク
ランプ電圧ＶPはまた、第一半導体領域２１や第二半導
体領域２２の抵抗率ないし不純物濃度のみならず、当初
の降伏原理にパンチ・スルーを用いる場合には、第一半
導体領域２１と第三領域２３との間の離間距離で規定さ
れる第二半導体領域２２の実効厚味の如何等によって
も、かなり広い設計幅内で任意に設定することができ
る。
【００３８】しかるに、上記の動作において、本発明に
より教示される第三、第四の各複数領域構造と、それら
の交叉構造は、次のような作用ないし効果を呈する。ま
ず、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間にサージ電圧
が印加され、上記のようにして初期降伏動作が生起し、
第四半導体領域２４から第一半導体領域２１中に当該第
一半導体領域２１にとっての少数キャリアが注入され始
めたとき、この少数キャリア流は、図３(A) に模式的に
矢印ＦP で示すように、複数の第四領域２４から第二半
導体領域２２に向け、第一半導体領域２１中を放射状
に、かつ無駄なく流れる。特に、第四領域２４の短辺幅
ｘC が第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さけれ
ば、各第四領域２４から注入される各少数キャリア流Ｆ
Pは、全体流として見ると、第二半導体領域２２のほぼ
全域に万遍なく注がれる。このような少数キャリア流Ｆ
P の均質化は、上記したブレーク・オーバ電圧ＶBOない
しはブレーク・オーバ電流ＩBOや、保持電流ＩH 等、設
計上重要な各仕様値の安定化、均質化に繋がる。
より教示される第三、第四の各複数領域構造と、それら
の交叉構造は、次のような作用ないし効果を呈する。ま
ず、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間にサージ電圧
が印加され、上記のようにして初期降伏動作が生起し、
第四半導体領域２４から第一半導体領域２１中に当該第
一半導体領域２１にとっての少数キャリアが注入され始
めたとき、この少数キャリア流は、図３(A) に模式的に
矢印ＦP で示すように、複数の第四領域２４から第二半
導体領域２２に向け、第一半導体領域２１中を放射状
に、かつ無駄なく流れる。特に、第四領域２４の短辺幅
ｘC が第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さけれ
ば、各第四領域２４から注入される各少数キャリア流Ｆ
Pは、全体流として見ると、第二半導体領域２２のほぼ
全域に万遍なく注がれる。このような少数キャリア流Ｆ
P の均質化は、上記したブレーク・オーバ電圧ＶBOない
しはブレーク・オーバ電流ＩBOや、保持電流ＩH 等、設
計上重要な各仕様値の安定化、均質化に繋がる。
【００３９】次に、上記したように、降伏動作開始以降
においてさらに、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間
を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOとして示された値以
上の大きさの電流が流れた結果、本サージ防護デバイス
２０が正帰還現象を呈してブレーク・オーバし、第一、
第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を相対的に低いクラ
ンプ電圧ＶP に移行させながら当該サージ電流を吸収す
るときにも、本デバイス２０中を素子電流として流れる
このサージ電流は、図３(B) 中、矢印ＦN で示すよう
に、主たる電流通路の一端部を構成するようになった各
第三領域２３から平面投影的に交叉関係にある各第四領
域２４に対し、角錐状に万遍なく、当該電流成分が注が
れる。その結果、従来例に即して述べたような、無効な
いし準無効領域１５（図１０）は存在しないか、極めて
小領域に留め得る。
においてさらに、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間
を通じてブレーク・オーバ電流ＩBOとして示された値以
上の大きさの電流が流れた結果、本サージ防護デバイス
２０が正帰還現象を呈してブレーク・オーバし、第一、
第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を相対的に低いクラ
ンプ電圧ＶP に移行させながら当該サージ電流を吸収す
るときにも、本デバイス２０中を素子電流として流れる
このサージ電流は、図３(B) 中、矢印ＦN で示すよう
に、主たる電流通路の一端部を構成するようになった各
第三領域２３から平面投影的に交叉関係にある各第四領
域２４に対し、角錐状に万遍なく、当該電流成分が注が
れる。その結果、従来例に即して述べたような、無効な
いし準無効領域１５（図１０）は存在しないか、極めて
小領域に留め得る。
【００４０】実際、各第三領域２３の短辺方向寸法ｘE
も、第一半導体領域２１の厚みｄ1に比して小さくし、
さらに望ましくは、第三領域の並設間隔も、第一半導体
領域２１の厚みｄ1 に比べて小さくすれば、各第三領域
２３から各第四領域２４に向けて第一半導体領域２１中
をその厚み方向に流れる素子電流（サージ電流）の流れ
ＦN は、放射状に極めて均質なものとなり、のみなら
ず、第一半導体領域の当該部分のほとんど全域を導通領
域として有効に流れる。事実、その結果として、サージ
耐量は飛躍的に向上し、他の条件は同じとするなら、第
三、第四領域２３，２４を平行に配置した従来例に比
し、ほぼ二倍以上のサージ耐量を得ることができた。な
お、明らかなように、図３(B) は、図３(A) や図２に対
し、直交する断面で示してある。
も、第一半導体領域２１の厚みｄ1に比して小さくし、
さらに望ましくは、第三領域の並設間隔も、第一半導体
領域２１の厚みｄ1 に比べて小さくすれば、各第三領域
２３から各第四領域２４に向けて第一半導体領域２１中
をその厚み方向に流れる素子電流（サージ電流）の流れ
ＦN は、放射状に極めて均質なものとなり、のみなら
ず、第一半導体領域の当該部分のほとんど全域を導通領
域として有効に流れる。事実、その結果として、サージ
耐量は飛躍的に向上し、他の条件は同じとするなら、第
三、第四領域２３，２４を平行に配置した従来例に比
し、ほぼ二倍以上のサージ耐量を得ることができた。な
お、明らかなように、図３(B) は、図３(A) や図２に対
し、直交する断面で示してある。
【００４１】本発明による上記の「交叉構造」は、図１
１に示した従来例のように、両極性ないし双極性のサー
ジを吸収するためのサージ防護デバイス１０に対しても
適用することができる。図５はそのような場合の構造例
を示しており、図４は、その要部の透視図的な斜視図で
ある。逆に言うと、図４中のＢ−Ｂ線に沿う断面が、図
５に相当する。
１に示した従来例のように、両極性ないし双極性のサー
ジを吸収するためのサージ防護デバイス１０に対しても
適用することができる。図５はそのような場合の構造例
を示しており、図４は、その要部の透視図的な斜視図で
ある。逆に言うと、図４中のＢ−Ｂ線に沿う断面が、図
５に相当する。
【００４２】この実施例においても、従来の片極性サー
ジ吸収用と双極性サージ吸収用との相違のように、図
１，２に示されているデバイス２０に比し、基本的な構
造部分において異なる所は僅かであって、第四領域２４
が第一半導体領域２１と逆導電型（ｐ型）の半導体領域
に限定されていること、この第四半導体領域２４に対し
て第一半導体領域２１の反対側から接触する第五領域２
５が追加になっていること位である。第五領域２５は、
先に第三領域２３について述べたと同様、第一半導体領
域の導電型に応じ、シリサイドや金属等を選ぶこともで
きるが、この実施例では、やはり第三領域２３について
述べたと同様の理由からｎ+ 型半導体とされている。基
本的な降伏動作やブレーク・オーバ動作についても、す
でに従来例に即し述べた通りである。
ジ吸収用と双極性サージ吸収用との相違のように、図
１，２に示されているデバイス２０に比し、基本的な構
造部分において異なる所は僅かであって、第四領域２４
が第一半導体領域２１と逆導電型（ｐ型）の半導体領域
に限定されていること、この第四半導体領域２４に対し
て第一半導体領域２１の反対側から接触する第五領域２
５が追加になっていること位である。第五領域２５は、
先に第三領域２３について述べたと同様、第一半導体領
域の導電型に応じ、シリサイドや金属等を選ぶこともで
きるが、この実施例では、やはり第三領域２３について
述べたと同様の理由からｎ+ 型半導体とされている。基
本的な降伏動作やブレーク・オーバ動作についても、す
でに従来例に即し述べた通りである。
【００４３】しかし、本発明の思想は、こうした基本構
造を取る双極性サージ吸収用のサージ防護デバイス２０
においても具現され、追加になった第五領域２５と第三
領域２３との関係にそれを見ることができる。すなわ
ち、第四半導体領域２４中に、一般には不純物の二重拡
散技術で複数個が並設するように構成され、各々は短辺
（寸法ｘE'）と長辺とを有する矩形形状の各第五領域２
５の当該並設方向に対して、同様に各々は矩形形状の複
数の第三領域２３の並設方向が、図４に良く示されてい
るように、互いに直交するように構成されている。ま
た、第五領域２５をこのように配置するということは、
図４中に寸法ｘC でその一つを示しているように、第四
半導体領域２４を、隣接する第五領域２５，２５の間の
部分と、両端に位置する第五領域２５，２５のさらに外
側に位置する部分とをそれぞれ実効領域とする複数の領
域に分割していることと等価となり、言い換えれば、複
数の第四領域２４が複数の第三領域２３に対し、直交す
る並設方向関係で設けられていることにもなる。
造を取る双極性サージ吸収用のサージ防護デバイス２０
においても具現され、追加になった第五領域２５と第三
領域２３との関係にそれを見ることができる。すなわ
ち、第四半導体領域２４中に、一般には不純物の二重拡
散技術で複数個が並設するように構成され、各々は短辺
（寸法ｘE'）と長辺とを有する矩形形状の各第五領域２
５の当該並設方向に対して、同様に各々は矩形形状の複
数の第三領域２３の並設方向が、図４に良く示されてい
るように、互いに直交するように構成されている。ま
た、第五領域２５をこのように配置するということは、
図４中に寸法ｘC でその一つを示しているように、第四
半導体領域２４を、隣接する第五領域２５，２５の間の
部分と、両端に位置する第五領域２５，２５のさらに外
側に位置する部分とをそれぞれ実効領域とする複数の領
域に分割していることと等価となり、言い換えれば、複
数の第四領域２４が複数の第三領域２３に対し、直交す
る並設方向関係で設けられていることにもなる。
【００４４】その結果、図１，２に示した片極性サージ
吸収用デバイス２０におけると同様に、第一デバイス端
子Ｔ1 の側が正となる極性のサージに関しては、初期降
伏動作が生起し、第四半導体領域２４から第一半導体領
域２１中に当該第一半導体領域２１にとっての少数キャ
リアが注入され始めるとき、この少数キャリア流は、図
６(A) 中に模式的に矢印ＦP で示すように、隣接する第
五領域２５，２５の間と、両端に位置する第五領域２
５，２５のさらに外側に位置する第四半導体領域２４の
部分から第二半導体領域２２に向け、第一半導体領域２
１中を放射状に流れることができる。特に、隣接する第
五領域２５，２５の間の部分として実効領域が定義され
得る第四半導体領域２４の当該各短辺幅ｘC が、先の実
施例におけると同様に、第一半導体領域２１の厚みｄ1
に比し、小さければ、各実効第四領域部分２４から注入
される各少数キャリア流ＦP は、全体流として見て、第
二半導体領域２２のほぼ全域に万遍なく注がれる。
吸収用デバイス２０におけると同様に、第一デバイス端
子Ｔ1 の側が正となる極性のサージに関しては、初期降
伏動作が生起し、第四半導体領域２４から第一半導体領
域２１中に当該第一半導体領域２１にとっての少数キャ
リアが注入され始めるとき、この少数キャリア流は、図
６(A) 中に模式的に矢印ＦP で示すように、隣接する第
五領域２５，２５の間と、両端に位置する第五領域２
５，２５のさらに外側に位置する第四半導体領域２４の
部分から第二半導体領域２２に向け、第一半導体領域２
１中を放射状に流れることができる。特に、隣接する第
五領域２５，２５の間の部分として実効領域が定義され
得る第四半導体領域２４の当該各短辺幅ｘC が、先の実
施例におけると同様に、第一半導体領域２１の厚みｄ1
に比し、小さければ、各実効第四領域部分２４から注入
される各少数キャリア流ＦP は、全体流として見て、第
二半導体領域２２のほぼ全域に万遍なく注がれる。
【００４５】また、降伏動作開始以降においてさらに、
第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2間を通じてブレーク
・オーバ電流ＩBOとして示された値以上の大きさの電流
が流れた結果、本サージ防護デバイス２０がブレーク・
オーバし、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を
相対的に低いクランプ電圧ＶP に移行させながら当該サ
ージ電流を吸収するときにも、本デバイス２０中を素子
電流として流れるこのサージ電流は、図６(A) に対して
直交する断面で採った図６(B) 中、矢印ＦN で示すよう
に、主たる電流通路の一端部を構成するようになった各
第三領域２３から、平面投影的に交叉関係にある各実効
的な第四半導体領域部分２４（隣接する第五領域の間の
部分及び両端に位置する第五領域のさらに外側に位置す
る部分）に対し、角錐状に万遍なく、当該電流成分が注
がれ、サージ耐量は大いに向上する。この場合にも、各
第三領域２３の短辺方向寸法ｘE は、第一半導体領域２
１の厚みｄ1 に比し、小さくすることが有効である。
第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2間を通じてブレーク
・オーバ電流ＩBOとして示された値以上の大きさの電流
が流れた結果、本サージ防護デバイス２０がブレーク・
オーバし、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を
相対的に低いクランプ電圧ＶP に移行させながら当該サ
ージ電流を吸収するときにも、本デバイス２０中を素子
電流として流れるこのサージ電流は、図６(A) に対して
直交する断面で採った図６(B) 中、矢印ＦN で示すよう
に、主たる電流通路の一端部を構成するようになった各
第三領域２３から、平面投影的に交叉関係にある各実効
的な第四半導体領域部分２４（隣接する第五領域の間の
部分及び両端に位置する第五領域のさらに外側に位置す
る部分）に対し、角錐状に万遍なく、当該電流成分が注
がれ、サージ耐量は大いに向上する。この場合にも、各
第三領域２３の短辺方向寸法ｘE は、第一半導体領域２
１の厚みｄ1 に比し、小さくすることが有効である。
【００４６】一方、第一デバイス端子Ｔ1 の側が負とな
る、上記とは逆の極性のサージ吸収時には、すでに述べ
たように、第三領域２３を第五領域２５に、第二半導体
領域２２を第四半導体領域２４に、それぞれ置き換える
ことにより、上記と全く同様の説明となる。すなわち、
第一半導体領域２１と第四半導体領域２４との第二のｐ
ｎ接合の存在により、第一半導体領域２１と第五領域２
５との間のパンチ・スルーか、当該第二のｐｎ接合の雪
崩降伏またはツェナ降伏により、初期降伏動作が生起
し、第二半導体領域２２から第一半導体領域２１中に当
該第一半導体領域２１にとっての少数キャリアが注入さ
れ始めるとき、この少数キャリア流は、隣接する第三領
域２３，２３の間の部分と、並設方向両端に位置する第
三領域２３，２３のさらに外側の部分における第二半導
体領域２２の部分から、第四半導体領域２４に向け、第
一半導体領域２１中を有効に広がって流れることができ
る。やはりこの場合にも、隣接する第三領域２３，２３
の間の部分として実効領域が定義される第二半導体領域
２２の当該各短辺幅ｘC'が、先の実施例におけると同
様、第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さけれ
ば、各実効第二半導体領域２２から注入される各少数キ
ャリア流ＦP は、全体流として見て、第四半導体領域２
４のほぼ全域に万遍なく注がれる。
る、上記とは逆の極性のサージ吸収時には、すでに述べ
たように、第三領域２３を第五領域２５に、第二半導体
領域２２を第四半導体領域２４に、それぞれ置き換える
ことにより、上記と全く同様の説明となる。すなわち、
第一半導体領域２１と第四半導体領域２４との第二のｐ
ｎ接合の存在により、第一半導体領域２１と第五領域２
５との間のパンチ・スルーか、当該第二のｐｎ接合の雪
崩降伏またはツェナ降伏により、初期降伏動作が生起
し、第二半導体領域２２から第一半導体領域２１中に当
該第一半導体領域２１にとっての少数キャリアが注入さ
れ始めるとき、この少数キャリア流は、隣接する第三領
域２３，２３の間の部分と、並設方向両端に位置する第
三領域２３，２３のさらに外側の部分における第二半導
体領域２２の部分から、第四半導体領域２４に向け、第
一半導体領域２１中を有効に広がって流れることができ
る。やはりこの場合にも、隣接する第三領域２３，２３
の間の部分として実効領域が定義される第二半導体領域
２２の当該各短辺幅ｘC'が、先の実施例におけると同
様、第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さけれ
ば、各実効第二半導体領域２２から注入される各少数キ
ャリア流ＦP は、全体流として見て、第四半導体領域２
４のほぼ全域に万遍なく注がれる。
【００４７】また、降伏動作開始以降においてさらに、
第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2間を通じてブレーク
・オーバ電流ＩBOとして示された値以上の大きさの電流
が流れた結果、本サージ防護デバイス２０がブレーク・
オーバし、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を
絶対値において相対的に低いクランプ電圧ＶP に移行さ
せながら当該サージ電流を吸収するときにも、本デバイ
ス２０中を素子電流として流れるこのサージ電流は、主
たる電流通路の一端部を構成するようになった各第五領
域２５から、平面投影的に交叉関係にある各実効的な第
二半導体領域部分２２（隣接する第三領域の間の部分及
び両端に位置する第三領域のさらに外側に位置する部
分）に対し、円錐状に万遍なく、当該電流成分が注がれ
る。当然、この場合にも、各第五領域２５の短辺方向寸
法ｘE'は、第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さ
くするのが良い。さらに、幾何的な対称性を保つ意味か
ら、実際には第二半導体領域２２と第三領域２３の寸法
や配置関係と、第四半導体領域２４と第五領域２５との
寸法や配置関係は、上記の通り、第三領域２３と第五領
域２５との各並設方向が互いに交叉関係にあることを除
き、同一とするのが良い。
第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2間を通じてブレーク
・オーバ電流ＩBOとして示された値以上の大きさの電流
が流れた結果、本サージ防護デバイス２０がブレーク・
オーバし、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間電圧を
絶対値において相対的に低いクランプ電圧ＶP に移行さ
せながら当該サージ電流を吸収するときにも、本デバイ
ス２０中を素子電流として流れるこのサージ電流は、主
たる電流通路の一端部を構成するようになった各第五領
域２５から、平面投影的に交叉関係にある各実効的な第
二半導体領域部分２２（隣接する第三領域の間の部分及
び両端に位置する第三領域のさらに外側に位置する部
分）に対し、円錐状に万遍なく、当該電流成分が注がれ
る。当然、この場合にも、各第五領域２５の短辺方向寸
法ｘE'は、第一半導体領域２１の厚みｄ1 に比し、小さ
くするのが良い。さらに、幾何的な対称性を保つ意味か
ら、実際には第二半導体領域２２と第三領域２３の寸法
や配置関係と、第四半導体領域２４と第五領域２５との
寸法や配置関係は、上記の通り、第三領域２３と第五領
域２５との各並設方向が互いに交叉関係にあることを除
き、同一とするのが良い。
【００４８】上記した本発明実施例では、片極性用も双
極性用も、「交叉構造」の交叉角度は互いに直角であっ
た。もちろん、一般的な素子作製上は、直角関係とする
のが普通であり、設計も容易（たやす）いが、これに限
らない。例えば図７(A) に示されているように、第三領
域２３と第四領域２４（双極性サージ吸収用の場合には
第五領域２５）とが互いに斜めに交叉している等しても
良い。
極性用も、「交叉構造」の交叉角度は互いに直角であっ
た。もちろん、一般的な素子作製上は、直角関係とする
のが普通であり、設計も容易（たやす）いが、これに限
らない。例えば図７(A) に示されているように、第三領
域２３と第四領域２４（双極性サージ吸収用の場合には
第五領域２５）とが互いに斜めに交叉している等しても
良い。
【００４９】また、第三領域２３、第四領域２４（双極
性サージ吸収用の場合には第五領域２５）の平面形状
も、それぞれの並設方向に沿っては相対的に短寸法であ
り、並設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面
形状を有していれば良く、矩形に限らない。例えば、幾
何的にいわゆる定型形状の中からこのような条件を満た
す平面形状を探せば、長寸法方向に互いに離れた二つの
焦点を有する楕円形状または長円形状がある。
性サージ吸収用の場合には第五領域２５）の平面形状
も、それぞれの並設方向に沿っては相対的に短寸法であ
り、並設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面
形状を有していれば良く、矩形に限らない。例えば、幾
何的にいわゆる定型形状の中からこのような条件を満た
す平面形状を探せば、長寸法方向に互いに離れた二つの
焦点を有する楕円形状または長円形状がある。
【００５０】さらに、第三領域２３及び第四領域２４
（または第五領域２５）は、それぞれの並設方向に沿っ
ては相対的に短寸法であり、並設方向と直交する方向に
は相対的に長寸法の平面形状を有するが、幾何的には非
定型の形状を採ることもでき、例えば図７(B) に示され
ているように、平面投影的に見て互いの交叉部分がほぼ
円形形状であり、各円形形状部分を長手方向に線状部分
で結んだような平面形状も考えることができる。いずれ
の平面形状を採る場合にも、先に述べたように、複数の
第三領域２３と第四領域２４（または第五領域２５）の
短寸法は、その最大幅の部分でも、第一半導体領域２１
の厚みｄ1 以下であることが望ましい。
（または第五領域２５）は、それぞれの並設方向に沿っ
ては相対的に短寸法であり、並設方向と直交する方向に
は相対的に長寸法の平面形状を有するが、幾何的には非
定型の形状を採ることもでき、例えば図７(B) に示され
ているように、平面投影的に見て互いの交叉部分がほぼ
円形形状であり、各円形形状部分を長手方向に線状部分
で結んだような平面形状も考えることができる。いずれ
の平面形状を採る場合にも、先に述べたように、複数の
第三領域２３と第四領域２４（または第五領域２５）の
短寸法は、その最大幅の部分でも、第一半導体領域２１
の厚みｄ1 以下であることが望ましい。
【００５１】一方、第三領域２３及び第四領域２４（ま
たは第五領域２５）がそれぞれ複数の領域から成ってい
ることが本発明を実現する上で必要とはいっても、本願
要旨構成中にて明確に定義しているように、当該「複
数」と言う概念は、少なくとも第一半導体領域２１の主
面に直交する断面において複数と看做せる部分を有して
いれば良く、例えばその長手方向両端の部分相互におい
ては、図８に例示されているように、連結部分２３’や
２４’（または２５’）により、それら複数の領域部分
が互いに連結されていても良い。こうした連結部分はま
た、第三領域２３及び第四領域２４（または第五領域２
５）の長手方向中間の部分に設けられていることも考え
られる。なお、図７においても図８においても、ここで
議論している領域２３，２４または２５のみを取り出す
ようにして、他の領域や電極等は省略した。
たは第五領域２５）がそれぞれ複数の領域から成ってい
ることが本発明を実現する上で必要とはいっても、本願
要旨構成中にて明確に定義しているように、当該「複
数」と言う概念は、少なくとも第一半導体領域２１の主
面に直交する断面において複数と看做せる部分を有して
いれば良く、例えばその長手方向両端の部分相互におい
ては、図８に例示されているように、連結部分２３’や
２４’（または２５’）により、それら複数の領域部分
が互いに連結されていても良い。こうした連結部分はま
た、第三領域２３及び第四領域２４（または第五領域２
５）の長手方向中間の部分に設けられていることも考え
られる。なお、図７においても図８においても、ここで
議論している領域２３，２４または２５のみを取り出す
ようにして、他の領域や電極等は省略した。
【００５２】以上、本発明の各実施例につき詳記した
が、以下ではさらに、本発明と併せて用いると便利な構
成や配慮につき、説明する。まず、図２の片極性サージ
吸収用のサージ防護デバイス２０としての実施例構造に
戻ると、すでに述べたように、複数の第四領域２４の中
にあってそれぞれ隣接する第四領域２４，２４間の部分
と、並設関係にある複数の第四領域群の両端に位置する
第四領域２４，２４のさらに外側に位置する部分におい
て、第一電極３１が第一半導体領域２１の表面部分にオ
ーミック接触することでオーミック接触領域３４が設け
られていると、ここを介し、第一半導体領域２１と第二
半導体領域２２とで構成されるｐｎ接合の接合容量Ｃj
を充電するため、第一半導体領域２１にとっての多数キ
ャリア流を流せるので、既述した(1) 式に従う変位電流
ｉt の大きさを抑えることができ、デバイスの誤応答を
防ぐことができる。
が、以下ではさらに、本発明と併せて用いると便利な構
成や配慮につき、説明する。まず、図２の片極性サージ
吸収用のサージ防護デバイス２０としての実施例構造に
戻ると、すでに述べたように、複数の第四領域２４の中
にあってそれぞれ隣接する第四領域２４，２４間の部分
と、並設関係にある複数の第四領域群の両端に位置する
第四領域２４，２４のさらに外側に位置する部分におい
て、第一電極３１が第一半導体領域２１の表面部分にオ
ーミック接触することでオーミック接触領域３４が設け
られていると、ここを介し、第一半導体領域２１と第二
半導体領域２２とで構成されるｐｎ接合の接合容量Ｃj
を充電するため、第一半導体領域２１にとっての多数キ
ャリア流を流せるので、既述した(1) 式に従う変位電流
ｉt の大きさを抑えることができ、デバイスの誤応答を
防ぐことができる。
【００５３】しかし、このようにして作製されたサージ
防護デバイス２０は、「逆耐圧」を有さなくなる。これ
は当然である。第一半導体領域２１と第二半導体領域２
２とが順方向にバイアスされる関係においては、第一半
導体領域２１がオーミック接触領域３４を介して直接に
デバイス端子Ｔ1 に接触しているため、一対のデバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2 間には、実質的に、単に順方向にダイオ
ードが接続される結果となるからである。ところが、被
保護回路系に対してこの種のサージ防護デバイスを現実
的に組込んで行くことを考えると、実際上、逆耐圧はあ
った方が良く、しかも、望ましくはサージ吸収に関する
降伏電圧ＶBRよりも高い値の逆耐圧であることが良い。
防護デバイス２０は、「逆耐圧」を有さなくなる。これ
は当然である。第一半導体領域２１と第二半導体領域２
２とが順方向にバイアスされる関係においては、第一半
導体領域２１がオーミック接触領域３４を介して直接に
デバイス端子Ｔ1 に接触しているため、一対のデバイス
端子Ｔ1 ，Ｔ2 間には、実質的に、単に順方向にダイオ
ードが接続される結果となるからである。ところが、被
保護回路系に対してこの種のサージ防護デバイスを現実
的に組込んで行くことを考えると、実際上、逆耐圧はあ
った方が良く、しかも、望ましくはサージ吸収に関する
降伏電圧ＶBRよりも高い値の逆耐圧であることが良い。
【００５４】そこで、図２中に併示しているように、オ
ーミック接触領域３４をショットキ接合領域３５に変更
することが提案できる。ショットキ接合３５であるなら
ば、第一半導体領域２１中に当該第一半導体領域２１に
とっての多数キャリアに基づく電流を流すことができ、
これによって上記したｐｎ接合の接合容量Ｃj を充電す
ることができる一方で、有意の逆耐圧を持つことがで
き、また、この逆耐圧値は、望ましくはサージ吸収に関
する降伏電圧ないしは動作電圧より高い値に設定するこ
とができる。
ーミック接触領域３４をショットキ接合領域３５に変更
することが提案できる。ショットキ接合３５であるなら
ば、第一半導体領域２１中に当該第一半導体領域２１に
とっての多数キャリアに基づく電流を流すことができ、
これによって上記したｐｎ接合の接合容量Ｃj を充電す
ることができる一方で、有意の逆耐圧を持つことがで
き、また、この逆耐圧値は、望ましくはサージ吸収に関
する降伏電圧ないしは動作電圧より高い値に設定するこ
とができる。
【００５５】なお、こうしたショットキ接合領域３５
は、第一電極３１そのものをショットキ・メタルとして
構成することもできるし、第一電極３１と第一半導体領
域２１の対応表面との間に専用のショットキ・メタルを
挟み込むことで構成することもできる。こうしたショッ
トキ・メタルとして適当なものには、例えば、Al，Ag，
Cu，Cr，Mo，Ni，Pd，W 等の単体金属やWSi2等の合金類
がある。
は、第一電極３１そのものをショットキ・メタルとして
構成することもできるし、第一電極３１と第一半導体領
域２１の対応表面との間に専用のショットキ・メタルを
挟み込むことで構成することもできる。こうしたショッ
トキ・メタルとして適当なものには、例えば、Al，Ag，
Cu，Cr，Mo，Ni，Pd，W 等の単体金属やWSi2等の合金類
がある。
【００５６】ただ、ショットキ接合は、一般的に言って
もその側縁部（端縁部）を介しての漏れ電流を生じ易
く、本発明のサージ防護デバイス２０に採用するショッ
トキ接合領域３５にても同様の問題が生ずると、ブレー
ク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH の制御に影響した
り、サージ耐量が悪化することもあるので、そのような
恐れのあるときには、当該各ショットキ接合領域３５の
側縁が第四領域２４の側縁に接触しているか、または第
四領域２４と第一半導体領域２１との接合による空乏層
が第一半導体領域主面に沿って横方向に伸びる範囲内に
位置している構成を採れば、そのような電流漏れは防ぐ
ことができる。
もその側縁部（端縁部）を介しての漏れ電流を生じ易
く、本発明のサージ防護デバイス２０に採用するショッ
トキ接合領域３５にても同様の問題が生ずると、ブレー
ク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH の制御に影響した
り、サージ耐量が悪化することもあるので、そのような
恐れのあるときには、当該各ショットキ接合領域３５の
側縁が第四領域２４の側縁に接触しているか、または第
四領域２４と第一半導体領域２１との接合による空乏層
が第一半導体領域主面に沿って横方向に伸びる範囲内に
位置している構成を採れば、そのような電流漏れは防ぐ
ことができる。
【００５７】一方、オーミック接触領域３４を設ける
か、あるいはショットキ接合領域３５を設けるかにして
も、それらの図２中における横方向（短寸法方向）の断
面幅の総和をＮ・xS、第四半導体領域２４のｘ方向の幅
の総和をＮ・xCとし、それら領域３４または３５の一側
縁は第四半導体領域２４の臨向する一側縁に接触してい
るものとし、それら両者の幅の総和Ｎ・(xS＋xC）を有効
幅LEと定義してみる。ただし、このモデルは、領域３４
または３５と第四半導体領域２４の数が同じ数Ｎと考え
ているので、図２中において、例えば両端に位置するそ
れら領域３４または３５の中、右端か左端にある領域３
４または３５のどちらか一つはないものと考え、かつ、
残した方の幅は、隣接する第四半導体領域２４，２４に
より挟まれている部分の幅と同じxSとする。
か、あるいはショットキ接合領域３５を設けるかにして
も、それらの図２中における横方向（短寸法方向）の断
面幅の総和をＮ・xS、第四半導体領域２４のｘ方向の幅
の総和をＮ・xCとし、それら領域３４または３５の一側
縁は第四半導体領域２４の臨向する一側縁に接触してい
るものとし、それら両者の幅の総和Ｎ・(xS＋xC）を有効
幅LEと定義してみる。ただし、このモデルは、領域３４
または３５と第四半導体領域２４の数が同じ数Ｎと考え
ているので、図２中において、例えば両端に位置するそ
れら領域３４または３５の中、右端か左端にある領域３
４または３５のどちらか一つはないものと考え、かつ、
残した方の幅は、隣接する第四半導体領域２４，２４に
より挟まれている部分の幅と同じxSとする。
【００５８】さらに、図示されている断面と直交する方
向の各領域３４（３５），２４の各長手方向の寸法はＷ
とし、オーミック接触領域３４またはショットキ接合３
５の厚味はほぼ零と看做す一方、第四半導体領域２４の
厚味をhcとし、第一半導体領域（ないし半導体基板）２
１の抵抗率をρとする。ここで、ショットキ接合領域３
５を用いる場合には、その順バイアス電圧降下をＶ
sf（周知のように、通常０．１〜０．３Ｖ程度である）
とし、第四半導体領域２４と第一半導体領域２１とが形
成するｐｎ接合を順バイアスするに必要な電圧降下をＶ
f(同様に０．５〜０．６Ｖ程度である）とすると、すで
に述べた本発明サージ防護デバイス２０の動作上、最初
にショットキ接合３５を介して流れる電流の大きさが漸
増し、やがて第四半導体領域２４を含むｐｎ接合を電流
が流れる程度に順バイアスするまでになるときの当該電
流値Ｉf は、本来、 Ｉf ≒（Ｖf −Ｖsf)・Ｎ・xS・Ｗ／hc・ρ ・・・・・・・・・ (2) で表すことができる。ショットキ接合領域３５に代え、
オーミック接触領域３４を用いる場合には、上記式中の
Ｖsfの項は当然になくなり、最初にこのオーミック接触
領域３４を介して流れる電流の大きさが漸増し、やがて
のことに第四半導体領域２４を含むｐｎ接合を電流が流
れる程度に順バイアスするまでになる当該電流値Ｉf
は、 Ｉf ≒Ｖf・Ｎ・ｘS・Ｗ／ｈc・ρ ・・・・・・・・・ (2)' により表される。
向の各領域３４（３５），２４の各長手方向の寸法はＷ
とし、オーミック接触領域３４またはショットキ接合３
５の厚味はほぼ零と看做す一方、第四半導体領域２４の
厚味をhcとし、第一半導体領域（ないし半導体基板）２
１の抵抗率をρとする。ここで、ショットキ接合領域３
５を用いる場合には、その順バイアス電圧降下をＶ
sf（周知のように、通常０．１〜０．３Ｖ程度である）
とし、第四半導体領域２４と第一半導体領域２１とが形
成するｐｎ接合を順バイアスするに必要な電圧降下をＶ
f(同様に０．５〜０．６Ｖ程度である）とすると、すで
に述べた本発明サージ防護デバイス２０の動作上、最初
にショットキ接合３５を介して流れる電流の大きさが漸
増し、やがて第四半導体領域２４を含むｐｎ接合を電流
が流れる程度に順バイアスするまでになるときの当該電
流値Ｉf は、本来、 Ｉf ≒（Ｖf −Ｖsf)・Ｎ・xS・Ｗ／hc・ρ ・・・・・・・・・ (2) で表すことができる。ショットキ接合領域３５に代え、
オーミック接触領域３４を用いる場合には、上記式中の
Ｖsfの項は当然になくなり、最初にこのオーミック接触
領域３４を介して流れる電流の大きさが漸増し、やがて
のことに第四半導体領域２４を含むｐｎ接合を電流が流
れる程度に順バイアスするまでになる当該電流値Ｉf
は、 Ｉf ≒Ｖf・Ｎ・ｘS・Ｗ／ｈc・ρ ・・・・・・・・・ (2)' により表される。
【００５９】上掲の (2)式または(2)'式は、オーミック
接触領域３４またはショットキ接合領域３５のｘ方向の
幅ｘS の比例関数であるから、結局、 xS ／ (ｘS ＋ｘC ） ・・・・・・・・・ (3) に応じ、あるいはまた、 xC ／ (ｘS ＋ｘC ） ・・・・・・・・・ (3)' に応じ、電流値Ｉf を制御でき、ひいてはブレーク・オ
ーバ電流ＩBOや保持電流ＩH を制御できる。事実、本発
明者のこうした知見に基づく実験では、確かに、オーミ
ック接触領域３４またはショットキ接合領域３５のｘ方
向幅（以下、単に幅）ｘS ないしは第四半導体領域２４
の幅ｘC に関する上記 (3)式または(3)'式に従った比に
応じ、ほぼリニアな関係で、ブレーク・オーバ電流ＩBO
や保持電流ＩH が制御可能であった。
接触領域３４またはショットキ接合領域３５のｘ方向の
幅ｘS の比例関数であるから、結局、 xS ／ (ｘS ＋ｘC ） ・・・・・・・・・ (3) に応じ、あるいはまた、 xC ／ (ｘS ＋ｘC ） ・・・・・・・・・ (3)' に応じ、電流値Ｉf を制御でき、ひいてはブレーク・オ
ーバ電流ＩBOや保持電流ＩH を制御できる。事実、本発
明者のこうした知見に基づく実験では、確かに、オーミ
ック接触領域３４またはショットキ接合領域３５のｘ方
向幅（以下、単に幅）ｘS ないしは第四半導体領域２４
の幅ｘC に関する上記 (3)式または(3)'式に従った比に
応じ、ほぼリニアな関係で、ブレーク・オーバ電流ＩBO
や保持電流ＩH が制御可能であった。
【００６０】しかしこのことは、両刃（もろば）の剣
で、そのような寸法に関する製造パラメータに変動があ
ると、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH に直接
に影響することを意味する。そのため、当該各寸法精度
を高く保てる場合に限っては、上記の事実を有効に利用
し、当該オーミック接触領域３４またはショットキ接合
領域３５や第四半導体領域２４に関する面内一方向の寸
法ｘS ，ｘC の選択、決定によってのみでも（換言すれ
ば他のパラメータや、当該両領域２４，３４または３５
の長手方向の寸法とは独立に）、作成すべきデバイスの
ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH を決めること
ができるが、そうでない場合には、それらブレーク・オ
ーバ電流ＩBOや保持電流ＩH に関する特性の変動要因と
なる。ところが、本発明者のさらなる研究によると、あ
る程度以上の幅範囲を越えてオーミック接触領域３４ま
たはショットキ接合領域３５の幅ｘS をさらに広げて行
った場合、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH は
ある値に飽和傾向を示すことが分かった。すなわち、上
記(3)'式の値が１に近い範囲内にあるとき、言い換えれ
ば、単位の寸法組合せ関係として、(ｘS+ｘC)中に占める
第四半導体領域２４の幅ｘC が比較的に大きく、オーミ
ック接触領域３４またはショットキ接合領域３５の幅ｘ
S が比較的小さな範囲内にあるときには、ブレーク・オ
ーバ電流ＩBOも保持電流ＩH も、概ね既掲の (2)式また
は(2)'式に従って制御可能であったが、上記単位寸法
（ｘS+ｘC)中に占めるオーミック接触領域３４またはシ
ョットキ接合領域３５の幅ｘS がある程度以上の寸法に
なってくると、特性は飽和傾向となって、それからさら
に当該オーミック接触領域３４またはショットキ接合領
域３５の幅ｘS を増しても、ブレーク・オーバ電流ＩBO
や保持電流ＩH には余り変化の表れない状態となった。
これは次のように説明できる。
で、そのような寸法に関する製造パラメータに変動があ
ると、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH に直接
に影響することを意味する。そのため、当該各寸法精度
を高く保てる場合に限っては、上記の事実を有効に利用
し、当該オーミック接触領域３４またはショットキ接合
領域３５や第四半導体領域２４に関する面内一方向の寸
法ｘS ，ｘC の選択、決定によってのみでも（換言すれ
ば他のパラメータや、当該両領域２４，３４または３５
の長手方向の寸法とは独立に）、作成すべきデバイスの
ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH を決めること
ができるが、そうでない場合には、それらブレーク・オ
ーバ電流ＩBOや保持電流ＩH に関する特性の変動要因と
なる。ところが、本発明者のさらなる研究によると、あ
る程度以上の幅範囲を越えてオーミック接触領域３４ま
たはショットキ接合領域３５の幅ｘS をさらに広げて行
った場合、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH は
ある値に飽和傾向を示すことが分かった。すなわち、上
記(3)'式の値が１に近い範囲内にあるとき、言い換えれ
ば、単位の寸法組合せ関係として、(ｘS+ｘC)中に占める
第四半導体領域２４の幅ｘC が比較的に大きく、オーミ
ック接触領域３４またはショットキ接合領域３５の幅ｘ
S が比較的小さな範囲内にあるときには、ブレーク・オ
ーバ電流ＩBOも保持電流ＩH も、概ね既掲の (2)式また
は(2)'式に従って制御可能であったが、上記単位寸法
（ｘS+ｘC)中に占めるオーミック接触領域３４またはシ
ョットキ接合領域３５の幅ｘS がある程度以上の寸法に
なってくると、特性は飽和傾向となって、それからさら
に当該オーミック接触領域３４またはショットキ接合領
域３５の幅ｘS を増しても、ブレーク・オーバ電流ＩBO
や保持電流ＩH には余り変化の表れない状態となった。
これは次のように説明できる。
【００６１】オーミック接触領域３４やショットキ接合
領域３５を介して流れる電流は、第四半導体領域２４が
順バイアスされる以前の段階では当該第四半導体領域２
４の周囲部分に沿って集中的に流れる。その結果、この
電流の集中部分となる幅に対し、実際のオーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５の幅ｘS が短け
れば、その範囲内で当該幅ｘS が変化すると、対応的に
先の電流値Ｉf も変化し、これが先に述べたような非飽
和特性を招き、対応的にブレーク・オーバ電流ＩBOや保
持電流ＩH が変化する。
領域３５を介して流れる電流は、第四半導体領域２４が
順バイアスされる以前の段階では当該第四半導体領域２
４の周囲部分に沿って集中的に流れる。その結果、この
電流の集中部分となる幅に対し、実際のオーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５の幅ｘS が短け
れば、その範囲内で当該幅ｘS が変化すると、対応的に
先の電流値Ｉf も変化し、これが先に述べたような非飽
和特性を招き、対応的にブレーク・オーバ電流ＩBOや保
持電流ＩH が変化する。
【００６２】そして、このした非飽和領域が表れる場合
に関してのオーミック接触領域３４またはショットキ接
合領域３５の幅の最大値（最長値）をｘFで表すなら
ば、第四半導体領域の厚味ｈc に対し、αを１以下の数
として、 ｘF ＝α・ｈc ・・・・・・・・・ (4) なる関係が成立することも分かった。αの下限は、場合
にもよるが、概ね０．５程度の所にある。
に関してのオーミック接触領域３４またはショットキ接
合領域３５の幅の最大値（最長値）をｘFで表すなら
ば、第四半導体領域の厚味ｈc に対し、αを１以下の数
として、 ｘF ＝α・ｈc ・・・・・・・・・ (4) なる関係が成立することも分かった。αの下限は、場合
にもよるが、概ね０．５程度の所にある。
【００６３】したがって、上記をまとめると、 ｘS ＜α・ｈc ・・・・・・・・・ (4)' なる範囲にては、当該オーミック接触領域３４またはシ
ョットキ接合領域３５の幅ｘS に応じてブレーク・オー
バ電流ＩBOや保持電流ＩH の値が変わり、逆に、 ｘS ＞ｘF ＝α・ｈc ・・・・・・・・・ (5) なる範囲では、当該オーミック接触領域３４またはショ
ットキ接合領域３５の幅ｘS が変動しても、デバイスと
してのブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩHには余
り大きな変動を生まない。そこで、(5) 式を有利に活用
すれば、製造現場の現実として、当該オーミック接触領
域３４またはショットキ接合領域３５の部分の幾何的製
造パラメータが変動し易いような場合にも、そうした製
造誤差がデバイスとして市場に提供されるサージ防護デ
バイス２０のブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH
に関しての変動要因にならないようにすることができ
る。これはかなり大きな効果である。
ョットキ接合領域３５の幅ｘS に応じてブレーク・オー
バ電流ＩBOや保持電流ＩH の値が変わり、逆に、 ｘS ＞ｘF ＝α・ｈc ・・・・・・・・・ (5) なる範囲では、当該オーミック接触領域３４またはショ
ットキ接合領域３５の幅ｘS が変動しても、デバイスと
してのブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩHには余
り大きな変動を生まない。そこで、(5) 式を有利に活用
すれば、製造現場の現実として、当該オーミック接触領
域３４またはショットキ接合領域３５の部分の幾何的製
造パラメータが変動し易いような場合にも、そうした製
造誤差がデバイスとして市場に提供されるサージ防護デ
バイス２０のブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH
に関しての変動要因にならないようにすることができ
る。これはかなり大きな効果である。
【００６４】ただし、この場合には、それらオーミック
接触領域３４またはショットキ接合領域３５の当該幅ｘ
S に関し、その上限というものも考えられるが、概ね第
一半導体領域２１中をその厚味方向に流れる動作電流を
考えた場合、その横方向への拡散の程度を一般的に見積
ると、これは広くても第四半導体領域２４と第二半導体
領域２２の第一半導体領域厚味方向に沿う離間距離以下
とするか、あるいは、少なくとも第一半導体領域２１の
厚味ｄ1 以下とするのが良く、こうすれば、第一半導体
領域２１内における多数キャリアと少数キャリアの混在
環境を均質化でき、結局は安定なデバイス動作を期待す
ることができるし、サージ耐量も低減させないで済む。
接触領域３４またはショットキ接合領域３５の当該幅ｘ
S に関し、その上限というものも考えられるが、概ね第
一半導体領域２１中をその厚味方向に流れる動作電流を
考えた場合、その横方向への拡散の程度を一般的に見積
ると、これは広くても第四半導体領域２４と第二半導体
領域２２の第一半導体領域厚味方向に沿う離間距離以下
とするか、あるいは、少なくとも第一半導体領域２１の
厚味ｄ1 以下とするのが良く、こうすれば、第一半導体
領域２１内における多数キャリアと少数キャリアの混在
環境を均質化でき、結局は安定なデバイス動作を期待す
ることができるし、サージ耐量も低減させないで済む。
【００６５】なお、一つのオーミック接触領域３４また
はショットキ接合領域３５に着目して、その両側に第四
半導体領域２４，２４が位置する場合には、(4)'式をさ
らに変形して、 ｘS ＜２α・ｈc ・・・・・・・・・ (4)'' とすることもできる。これはもちろん、オーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５と一対の第四半
導体領域２４，２４の並設方向における当該オーミック
接触領域３４またはショットキ接合領域３５の幅部分
が、その両側において各第四半導体領域２４，２４の個
々に専用の領域を構成していると考えれば容易に理解で
きる。
はショットキ接合領域３５に着目して、その両側に第四
半導体領域２４，２４が位置する場合には、(4)'式をさ
らに変形して、 ｘS ＜２α・ｈc ・・・・・・・・・ (4)'' とすることもできる。これはもちろん、オーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５と一対の第四半
導体領域２４，２４の並設方向における当該オーミック
接触領域３４またはショットキ接合領域３５の幅部分
が、その両側において各第四半導体領域２４，２４の個
々に専用の領域を構成していると考えれば容易に理解で
きる。
【００６６】上記に加え、単位寸法（ｘS+ｘC)に対する
第四半導体領域２４の幅の比、ないしはオーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５の幅の比こそ同
じであっても、絶対寸法としての第四半導体領域２４の
幅ｘC が大、中、小と異なると（したがって当然、単位
寸法（ｘS+ｘC)も異なると）、これによってもブレーク
・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH が変化する。これも本
発明者の多々なる実験の結果、導出された事実である
が、これについても定性的な説明をして解釈することが
できる。
第四半導体領域２４の幅の比、ないしはオーミック接触
領域３４またはショットキ接合領域３５の幅の比こそ同
じであっても、絶対寸法としての第四半導体領域２４の
幅ｘC が大、中、小と異なると（したがって当然、単位
寸法（ｘS+ｘC)も異なると）、これによってもブレーク
・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH が変化する。これも本
発明者の多々なる実験の結果、導出された事実である
が、これについても定性的な説明をして解釈することが
できる。
【００６７】つまり、オーミック接触領域３４またはシ
ョットキ接合領域３５に流れ込むべき多数キャリア電流
は、第二半導体領域２２を離れて流れ始めたときには一
様であっても、第四半導体領域２４には流れ込むことが
できないので、当該オーミック接触領域３４またはショ
ットキ接合領域３５に集中する。したがって、その距離
が長い程、つまりは第四半導体領域２４の当該幅ｘC が
大きい程、第一半導体領域２１の抵抗率に局所的な変動
がなく、一定値ρであっても、当該オーミック接触領域
３４またはショットキ接合領域３５を介する電流の電流
経路に沿った電圧降下は、より小さい電流値Ｉf で第四
半導体領域２４を含むｐｎ接合を順バイアスするに必要
な電圧降下Ｖf となり得る。そのためまた、第四半導体
領域２４の幅ｘC が大きくなる程、デバイスとしてのブ
レーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩHも低下傾向を示
す。そして、この関係は、制御可能な法則に即するの
で、結局、第四半導体領域２４とオーミック接触領域３
４またはショットキ接合領域３５との単なる幅の比だけ
ではなく、第四半導体領域２４の絶対幅によっても、そ
うしたデバイス特性を設計可能となるのである。これは
また、単にオーミック接触領域やショットキ接合領域に
対して第四半導体領域の並設方向の長さ（この場合は既
述のようにｘ方向幅ｘC)のみを変えるだけでも、同様な
結果となる。
ョットキ接合領域３５に流れ込むべき多数キャリア電流
は、第二半導体領域２２を離れて流れ始めたときには一
様であっても、第四半導体領域２４には流れ込むことが
できないので、当該オーミック接触領域３４またはショ
ットキ接合領域３５に集中する。したがって、その距離
が長い程、つまりは第四半導体領域２４の当該幅ｘC が
大きい程、第一半導体領域２１の抵抗率に局所的な変動
がなく、一定値ρであっても、当該オーミック接触領域
３４またはショットキ接合領域３５を介する電流の電流
経路に沿った電圧降下は、より小さい電流値Ｉf で第四
半導体領域２４を含むｐｎ接合を順バイアスするに必要
な電圧降下Ｖf となり得る。そのためまた、第四半導体
領域２４の幅ｘC が大きくなる程、デバイスとしてのブ
レーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩHも低下傾向を示
す。そして、この関係は、制御可能な法則に即するの
で、結局、第四半導体領域２４とオーミック接触領域３
４またはショットキ接合領域３５との単なる幅の比だけ
ではなく、第四半導体領域２４の絶対幅によっても、そ
うしたデバイス特性を設計可能となるのである。これは
また、単にオーミック接触領域やショットキ接合領域に
対して第四半導体領域の並設方向の長さ（この場合は既
述のようにｘ方向幅ｘC)のみを変えるだけでも、同様な
結果となる。
【００６８】さらに、本発明者の実験によれば、単位寸
法（ｘS+ｘC)中における第四半導体領域２４の幅ｘC の
占める割り合いが大きくなる程、サージ耐量は増加し、
オーミック接触領域３４またはショットキ接合領域３５
がなく、第四半導体領域２４しか設けられていなかった
従来構造のそれに近付いてくることも分かったし、か
つ、当該サージ耐量と単位寸法（ｘS+ｘC)中の第四半導
体領域２４の幅ｘC の占める割り合いとの間にも比例的
な関係が成立し、したがってそうした比の設定如何によ
って、デバイスとしてのサージ耐量を設計可能なことも
分かった。ただし、このサージ耐量に関しては、本質的
にはオーミック接触領域３４またはショットキ接合領域
３５と第四半導体領域２４との「面積比」が直接に関与
する。ただ、それらが矩形であって、図示されている断
面に対し、直交する方向の寸法Ｗを一定にしたとするな
らば、上記した通り、第四半導体領域２４の幅ｘCとい
う、一次元方向の寸法によってのみ、サージ耐量を規定
できるということである。
法（ｘS+ｘC)中における第四半導体領域２４の幅ｘC の
占める割り合いが大きくなる程、サージ耐量は増加し、
オーミック接触領域３４またはショットキ接合領域３５
がなく、第四半導体領域２４しか設けられていなかった
従来構造のそれに近付いてくることも分かったし、か
つ、当該サージ耐量と単位寸法（ｘS+ｘC)中の第四半導
体領域２４の幅ｘC の占める割り合いとの間にも比例的
な関係が成立し、したがってそうした比の設定如何によ
って、デバイスとしてのサージ耐量を設計可能なことも
分かった。ただし、このサージ耐量に関しては、本質的
にはオーミック接触領域３４またはショットキ接合領域
３５と第四半導体領域２４との「面積比」が直接に関与
する。ただ、それらが矩形であって、図示されている断
面に対し、直交する方向の寸法Ｗを一定にしたとするな
らば、上記した通り、第四半導体領域２４の幅ｘCとい
う、一次元方向の寸法によってのみ、サージ耐量を規定
できるということである。
【００６９】以上に述べた、片極性サージ吸収用の本発
明サージ防護デバイス２０は、逆方向直列接続すること
により、図５に示したような単体の素子構成としてでは
なくとも、双極性のサージを吸収可能なデバイスとする
ことができる。一方、図５に示した双極性サージ吸収用
の本発明サージ防護デバイス２０においても、上記した
オーミック接触領域３４の適用こそ、不能ではあるが、
ショットキ接合領域に関しては、当該双方向サージの各
々に関して一方宛が有効に働くように、一対、設けるこ
とができる。例えば図９に示される構造とすれば良い。
明サージ防護デバイス２０は、逆方向直列接続すること
により、図５に示したような単体の素子構成としてでは
なくとも、双極性のサージを吸収可能なデバイスとする
ことができる。一方、図５に示した双極性サージ吸収用
の本発明サージ防護デバイス２０においても、上記した
オーミック接触領域３４の適用こそ、不能ではあるが、
ショットキ接合領域に関しては、当該双方向サージの各
々に関して一方宛が有効に働くように、一対、設けるこ
とができる。例えば図９に示される構造とすれば良い。
【００７０】すなわち、図５に示されている構造に加え
て、第四半導体領域２４と並設の関係で第一のショット
キ接合領域３５を設け、一方、第二半導体領域２２に対
しても、それと並設の関係で第二のショットキ接合領域
３６を設ける。もちろん、この実施例でも、図９中では
その中の一つの長手方向断面しか表れていないが、第三
半導体領域２３は複数個から形成され、同様に複数個か
ら形成されている第五半導体領域２５の並設方向に対
し、直交ないしは少なくとも交叉する関係で並設されて
いる。また、第一、第二のショットキ接合領域３５，３
６の配置関係も、図示は一例であって、例えば第二のシ
ョットキ接合領域３６は図示とは直交する方向において
第二半導体領域２２と並設の関係になっていても良い
し、第一、第二のショットキ接合領域３５，３６は共
に、第四、第二半導体領域２４，２２に対し、それらに
断面方向両側から挟まれるように一対設けられるか、あ
るいはそれらを挟むか、またはそれらの周囲に沿ってぐ
るりと設けられていても良い。
て、第四半導体領域２４と並設の関係で第一のショット
キ接合領域３５を設け、一方、第二半導体領域２２に対
しても、それと並設の関係で第二のショットキ接合領域
３６を設ける。もちろん、この実施例でも、図９中では
その中の一つの長手方向断面しか表れていないが、第三
半導体領域２３は複数個から形成され、同様に複数個か
ら形成されている第五半導体領域２５の並設方向に対
し、直交ないしは少なくとも交叉する関係で並設されて
いる。また、第一、第二のショットキ接合領域３５，３
６の配置関係も、図示は一例であって、例えば第二のシ
ョットキ接合領域３６は図示とは直交する方向において
第二半導体領域２２と並設の関係になっていても良い
し、第一、第二のショットキ接合領域３５，３６は共
に、第四、第二半導体領域２４，２２に対し、それらに
断面方向両側から挟まれるように一対設けられるか、あ
るいはそれらを挟むか、またはそれらの周囲に沿ってぐ
るりと設けられていても良い。
【００７１】このような構造においては、第一デバイス
端子Ｔ1 側が正、第二デバイス端子Ｔ2 側が負となる極
性でのサージ印加時には、パンチ・スルーや雪崩降伏、
ツェナ降伏等を起こすｐｎ接合は第一半導体領域２１と
第二半導体領域２２とで構成される第一のｐｎ接合であ
るので、このｐｎ接合の接合容量Ｃj を充電するため
に、第一のショットキ接合領域３５からの多数キャリア
注入が有効に作用する。換言すれば、第一半導体領域２
１に関し、第二のショットキ接合領域３６は逆バイアス
となるため、有意の働きをしない。これに対し、第二デ
バイス端子Ｔ2 側が正、第一デバイス端子Ｔ1 側が負と
なる極性のサージが印加されると、パンチ・スルーや雪
崩降伏、ツェナ降伏等を起こすｐｎ接合は第一半導体領
域２１と第四半導体領域２２との間の第二のｐｎ接合と
なるので、この接合の有する接合容量Ｃjを速やかに充
電するためには、新たに設けられた第二のショットキ接
合領域３６のみが機能する。
端子Ｔ1 側が正、第二デバイス端子Ｔ2 側が負となる極
性でのサージ印加時には、パンチ・スルーや雪崩降伏、
ツェナ降伏等を起こすｐｎ接合は第一半導体領域２１と
第二半導体領域２２とで構成される第一のｐｎ接合であ
るので、このｐｎ接合の接合容量Ｃj を充電するため
に、第一のショットキ接合領域３５からの多数キャリア
注入が有効に作用する。換言すれば、第一半導体領域２
１に関し、第二のショットキ接合領域３６は逆バイアス
となるため、有意の働きをしない。これに対し、第二デ
バイス端子Ｔ2 側が正、第一デバイス端子Ｔ1 側が負と
なる極性のサージが印加されると、パンチ・スルーや雪
崩降伏、ツェナ降伏等を起こすｐｎ接合は第一半導体領
域２１と第四半導体領域２２との間の第二のｐｎ接合と
なるので、この接合の有する接合容量Ｃjを速やかに充
電するためには、新たに設けられた第二のショットキ接
合領域３６のみが機能する。
【００７２】したがって、印加されるサージの極性上の
問題だけであるので、図９において新たに設けられた第
二ショットキ接合領域３６に対しては、すでに第一ショ
ットキ接合領域３５に関して述べた各限定要件や改変例
を適用することができる。第二半導体領域２２と新たに
設けられた第二ショットキ接合領域３６との図示断面と
は直交する方向に沿う幅関係についても、第四半導体領
域２４と第一ショットキ接合領域３５の各幅関係につ
き、すでに図２に即して説明した所を援用することがで
きる。
問題だけであるので、図９において新たに設けられた第
二ショットキ接合領域３６に対しては、すでに第一ショ
ットキ接合領域３５に関して述べた各限定要件や改変例
を適用することができる。第二半導体領域２２と新たに
設けられた第二ショットキ接合領域３６との図示断面と
は直交する方向に沿う幅関係についても、第四半導体領
域２４と第一ショットキ接合領域３５の各幅関係につ
き、すでに図２に即して説明した所を援用することがで
きる。
【００７３】ただ、少し見方を変えると、図２に示され
る片極性サージ吸収用サージ防護デバイスに比し、図９
に示されるような双極性サージ吸収用としたサージ防護
デバイスでは、片極性サージ吸収用の場合に第二半導体
領域２２のみを形成すれば良かった同じ面積領域の中
に、第二半導体領域２２と第二ショットキ接合領域３６
とを形成しなければならないから、当該第二半導体領域
２２やその中の第三半導体領域２３は、面積領域として
少し小さくなるため、その分、サージ耐量はどうしても
低減する。しかし、すでに述べた所からも理解されるよ
うに、ショットキ接合領域に必要な断面幅寸法ないしシ
ョットキ接合領域の面積は、要すれば十分小さく抑える
こともできるし、本発明者の実験によっても、サージ耐
量の低下の程度は全く問題とならない範囲、ないし少な
くとも十分許容可能な範囲内に収めることができた。
る片極性サージ吸収用サージ防護デバイスに比し、図９
に示されるような双極性サージ吸収用としたサージ防護
デバイスでは、片極性サージ吸収用の場合に第二半導体
領域２２のみを形成すれば良かった同じ面積領域の中
に、第二半導体領域２２と第二ショットキ接合領域３６
とを形成しなければならないから、当該第二半導体領域
２２やその中の第三半導体領域２３は、面積領域として
少し小さくなるため、その分、サージ耐量はどうしても
低減する。しかし、すでに述べた所からも理解されるよ
うに、ショットキ接合領域に必要な断面幅寸法ないしシ
ョットキ接合領域の面積は、要すれば十分小さく抑える
こともできるし、本発明者の実験によっても、サージ耐
量の低下の程度は全く問題とならない範囲、ないし少な
くとも十分許容可能な範囲内に収めることができた。
【００７４】一方、以上のようなオーミック接触領域
や、ショットキ接合領域を設けなくとも、ないしは併用
するにしてもそれらにのみ頼らなくとも、次のような工
夫により、本発明のサージ防護デバイス２０において、
既述した「小さなサージ」には応答させることなく、ブ
レーク・オーバ電圧ＶBOを設計された一義的な値に安定
化させることもできる。
や、ショットキ接合領域を設けなくとも、ないしは併用
するにしてもそれらにのみ頼らなくとも、次のような工
夫により、本発明のサージ防護デバイス２０において、
既述した「小さなサージ」には応答させることなく、ブ
レーク・オーバ電圧ＶBOを設計された一義的な値に安定
化させることもできる。
【００７５】まず、構造的な前提条件として、図２に示
される片極性サージ吸収用として構成された本発明デバ
イスの場合には、第一デバイス端子Ｔ1 に対して第四半
導体領域２４の電気的接続を採るために設けられる第一
電極３１と、第二、第三領域２２，２３を第二デバイス
端子Ｔ2 に対して電気的に接続を採るために設けられる
第二電極３２の中、前者はともかく、後者の第二電極３
２に関しては、各第三領域の短寸法方向の両側が共に、
第二半導体領域２２の表面上にまで伸びているようにす
る。図２では長寸法方向の断面を採っているので、この
部分が示されていないが、説明のために第二電極３２に
関し符号ＰO ，ＰO で示しているような、第三領域２３
の表面からさらに両側外側に張り出して第二半導体領域
２２の表面に接触する部分が、各第三領域２３の短寸法
方向の両側に設けられていると言うことである。
される片極性サージ吸収用として構成された本発明デバ
イスの場合には、第一デバイス端子Ｔ1 に対して第四半
導体領域２４の電気的接続を採るために設けられる第一
電極３１と、第二、第三領域２２，２３を第二デバイス
端子Ｔ2 に対して電気的に接続を採るために設けられる
第二電極３２の中、前者はともかく、後者の第二電極３
２に関しては、各第三領域の短寸法方向の両側が共に、
第二半導体領域２２の表面上にまで伸びているようにす
る。図２では長寸法方向の断面を採っているので、この
部分が示されていないが、説明のために第二電極３２に
関し符号ＰO ，ＰO で示しているような、第三領域２３
の表面からさらに両側外側に張り出して第二半導体領域
２２の表面に接触する部分が、各第三領域２３の短寸法
方向の両側に設けられていると言うことである。
【００７６】これは、既述したように、初期降伏メカニ
ズムにおいて、第一半導体領域２１と第二半導体領域２
２との間の接合に直接降伏が生ずるか、第一半導体領域
２１と第三領域２３との間がパンチ・スルーするに伴
い、直ちに第四半導体領域２４から第一半導体領域２１
に注入された少数キャリア流をできるだけ均質に分布さ
せるためである。例えば、第二電極３２が、各第三領域
２３の片側にしか、第二半導体領域２２の表面にオーミ
ック接触する部分を有さない場合には、上記の少数キャ
リア流は、あるものは第一半導体領域２１の厚味方向を
最短距離で抜けて第二電極３２に達するが、他のあるも
のは、第三半導体領域２３の下面に沿って横方向にかな
り長い距離を走行した後でなければ、第二電極３２に至
らないような状況が生じ得る。その結果、相対的に長い
走行経路に沿う少数キャリア流に伴う電圧降下が、相対
的に短い他の経路に沿っての正孔流による電圧降下より
も早く、第三半導体領域２３を順バイアスする電圧に達
してしまうことが起き得、そうなると、特定の少数キャ
リア流の経路に関してのみの特定の点からターン・オン
が開始することになってしまう。
ズムにおいて、第一半導体領域２１と第二半導体領域２
２との間の接合に直接降伏が生ずるか、第一半導体領域
２１と第三領域２３との間がパンチ・スルーするに伴
い、直ちに第四半導体領域２４から第一半導体領域２１
に注入された少数キャリア流をできるだけ均質に分布さ
せるためである。例えば、第二電極３２が、各第三領域
２３の片側にしか、第二半導体領域２２の表面にオーミ
ック接触する部分を有さない場合には、上記の少数キャ
リア流は、あるものは第一半導体領域２１の厚味方向を
最短距離で抜けて第二電極３２に達するが、他のあるも
のは、第三半導体領域２３の下面に沿って横方向にかな
り長い距離を走行した後でなければ、第二電極３２に至
らないような状況が生じ得る。その結果、相対的に長い
走行経路に沿う少数キャリア流に伴う電圧降下が、相対
的に短い他の経路に沿っての正孔流による電圧降下より
も早く、第三半導体領域２３を順バイアスする電圧に達
してしまうことが起き得、そうなると、特定の少数キャ
リア流の経路に関してのみの特定の点からターン・オン
が開始することになってしまう。
【００７７】これはもちろん、電流分布の均一性を大い
に阻害し、第二半導体領域２２と第三領域２３とを順バ
イアスするに至る過程を様々に変動させ、かつ設計性も
悪化させる。当然、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電
流ＩH の制御性も良くはなくなり、サージ耐量について
も好ましい結果が得られない外、上記した通り、「小さ
なサージ」に対しての誤応答も促進し兼ねない。小さな
サージに伴う既述の変位電流ｉt についても、結局の
所、上記した少数キャリア流の集合と考えられるので、
その経路が徒らに長くなると、第三領域２３を順バイア
スするに要する電圧を簡単に発生させてしまうことが考
えられるからである。特に降伏メカニズムにパンチ・ス
ルーを利用した場合には、パンチ・スルーが発生した直
後の第二半導体領域２２の当該部分の抵抗は極めて高く
なるため、僅かの電流でも第三領域２３の順バイアス電
圧（Ｖeとする）が生じてしまう。
に阻害し、第二半導体領域２２と第三領域２３とを順バ
イアスするに至る過程を様々に変動させ、かつ設計性も
悪化させる。当然、ブレーク・オーバ電流ＩBOや保持電
流ＩH の制御性も良くはなくなり、サージ耐量について
も好ましい結果が得られない外、上記した通り、「小さ
なサージ」に対しての誤応答も促進し兼ねない。小さな
サージに伴う既述の変位電流ｉt についても、結局の
所、上記した少数キャリア流の集合と考えられるので、
その経路が徒らに長くなると、第三領域２３を順バイア
スするに要する電圧を簡単に発生させてしまうことが考
えられるからである。特に降伏メカニズムにパンチ・ス
ルーを利用した場合には、パンチ・スルーが発生した直
後の第二半導体領域２２の当該部分の抵抗は極めて高く
なるため、僅かの電流でも第三領域２３の順バイアス電
圧（Ｖeとする）が生じてしまう。
【００７８】さらに、このような電流経路の長さの故
に、そこを流れる電流の値が小さくても第三領域２３を
不測にも順バイアスする結果になることを考えると、各
第三領域２３の平面形状が短辺と長辺のある矩形形状で
あるならば、実際にはその短辺方向に沿ってのみ、当該
各第三領域２３の表面から第二半導体領域表面上にまで
伸び出したオーミック電極部分ＰO ，ＰO を設けること
が望ましい。言い換えれば、図２に示されている長辺方
向には、図示されている部分ＰO ，ＰO が無く、仮想線
Ｐi ，Ｐi で示されている部分で第二電極３２の両端部
が終わっていると良い。この点は、後に触れるように、
両極性サージ吸収用として構成された本発明デバイスに
おけるこの種の配慮としても、図５に示されている部分
ＰO とＰiとの関係において同様である。
に、そこを流れる電流の値が小さくても第三領域２３を
不測にも順バイアスする結果になることを考えると、各
第三領域２３の平面形状が短辺と長辺のある矩形形状で
あるならば、実際にはその短辺方向に沿ってのみ、当該
各第三領域２３の表面から第二半導体領域表面上にまで
伸び出したオーミック電極部分ＰO ，ＰO を設けること
が望ましい。言い換えれば、図２に示されている長辺方
向には、図示されている部分ＰO ，ＰO が無く、仮想線
Ｐi ，Ｐi で示されている部分で第二電極３２の両端部
が終わっていると良い。この点は、後に触れるように、
両極性サージ吸収用として構成された本発明デバイスに
おけるこの種の配慮としても、図５に示されている部分
ＰO とＰiとの関係において同様である。
【００７９】ここで、複数の第三領域２３の並設方向
（したがって短辺方向）をｘ方向として、全部でＮ個の
第三領域２３が、各々同じ幅寸法ないし面積で、同じ間
隔を置きながら並設されているとする。このような幾何
的な均一性は電流の均一性をも生むので望ましい。ブレ
ーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH の制御性も高まる
し、サージ耐量も概ね、素子面積に比例して増大する。
（したがって短辺方向）をｘ方向として、全部でＮ個の
第三領域２３が、各々同じ幅寸法ないし面積で、同じ間
隔を置きながら並設されているとする。このような幾何
的な均一性は電流の均一性をも生むので望ましい。ブレ
ーク・オーバ電流ＩBOや保持電流ＩH の制御性も高まる
し、サージ耐量も概ね、素子面積に比例して増大する。
【００８０】さて、既述した通り、第一半導体領域２１
と第二半導体領域２２とで構成されるｐｎ接合の接合容
量Ｃj の存在により、既掲の式(1) に従う変位電流ｉt
が流れたとしても、もし、この大きさが、第三領域２３
を順バイアスするに要する電流値Ｉefよりも小さけれ
ば、当該変位電流ｉt によってデバイスが誤応答するこ
とはない。そこで、こうなるための条件を求めて見る。
と第二半導体領域２２とで構成されるｐｎ接合の接合容
量Ｃj の存在により、既掲の式(1) に従う変位電流ｉt
が流れたとしても、もし、この大きさが、第三領域２３
を順バイアスするに要する電流値Ｉefよりも小さけれ
ば、当該変位電流ｉt によってデバイスが誤応答するこ
とはない。そこで、こうなるための条件を求めて見る。
【００８１】図１に示されるように、それぞれのｘ方向
（この場合、短辺方向）寸法がｘEである矩形の第三領
域２３がＮ個（図示の場合、三つ）ある場合、第二半導
体領域２２をその短辺方向にＮ分割し、一つ一つの分割
された第二半導体領域２２のｘ方向寸法がｘB であると
してみる。そして、このｘ方向寸法ｘB の第二半導体領
域部分をそれぞれ第二半導体領域の単位領域と呼び、各
第三領域２３は、それぞれこの第二半導体領域２２の単
位領域の横方向中央に位置しているものとし、そのよう
にした一つ一つの構造部分を単位構造と考えてみる。す
ると、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加され
る「小さなサージ」に基づく変位電流ｉt は、Ｎ個の第
三領域２３の各々に関しては、ｉt ／Ｎとして考えるべ
きである。これは、第一半導体領域２１と第二半導体領
域２２との全接合容量Ｃj は、各単位構造当たりにはＮ
分割されることから当然である。
（この場合、短辺方向）寸法がｘEである矩形の第三領
域２３がＮ個（図示の場合、三つ）ある場合、第二半導
体領域２２をその短辺方向にＮ分割し、一つ一つの分割
された第二半導体領域２２のｘ方向寸法がｘB であると
してみる。そして、このｘ方向寸法ｘB の第二半導体領
域部分をそれぞれ第二半導体領域の単位領域と呼び、各
第三領域２３は、それぞれこの第二半導体領域２２の単
位領域の横方向中央に位置しているものとし、そのよう
にした一つ一つの構造部分を単位構造と考えてみる。す
ると、第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加され
る「小さなサージ」に基づく変位電流ｉt は、Ｎ個の第
三領域２３の各々に関しては、ｉt ／Ｎとして考えるべ
きである。これは、第一半導体領域２１と第二半導体領
域２２との全接合容量Ｃj は、各単位構造当たりにはＮ
分割されることから当然である。
【００８２】また、Ｎ個の第三半導体領域を順バイアス
するに必要な電流Ｉefも、一つ一つ当たりにはＮ分の一
にして考えるべきである。その上で、上記で用いた記号
の外に、次の記号群を定義する。 ｙE ：第三領域２３のｙ方向（長辺方向）寸法， ｙB ：第二半導体領域２２のｙ方向寸法， ρB ：第一、第三半導体領域間の部分における第二半導
体領域２２のシート抵抗． しかるに、Ｎ個の第三領域２３を順バイアスするに必要
な電流Ｉefの電流密度Ｊは、 Ｊ＝Ｉef／Ｎ・ｘB ・ｙB ・・・・・・・・・ (6) で表される。この (6)式の右辺分母は、結局の所、第二
半導体領域２２の全面積ＳB(＝Ｎ・ｘB ・ｙB)であり、
後に明らかなように、これはまた、第三領域２３の平面
形状や数によらず、上記では便宜のために単位構造とし
て分割して考えたものの、第二半導体領域２２について
は、その全面積を考慮すれば良いことを意味している。
するに必要な電流Ｉefも、一つ一つ当たりにはＮ分の一
にして考えるべきである。その上で、上記で用いた記号
の外に、次の記号群を定義する。 ｙE ：第三領域２３のｙ方向（長辺方向）寸法， ｙB ：第二半導体領域２２のｙ方向寸法， ρB ：第一、第三半導体領域間の部分における第二半導
体領域２２のシート抵抗． しかるに、Ｎ個の第三領域２３を順バイアスするに必要
な電流Ｉefの電流密度Ｊは、 Ｊ＝Ｉef／Ｎ・ｘB ・ｙB ・・・・・・・・・ (6) で表される。この (6)式の右辺分母は、結局の所、第二
半導体領域２２の全面積ＳB(＝Ｎ・ｘB ・ｙB)であり、
後に明らかなように、これはまた、第三領域２３の平面
形状や数によらず、上記では便宜のために単位構造とし
て分割して考えたものの、第二半導体領域２２について
は、その全面積を考慮すれば良いことを意味している。
【００８３】一方、第三領域２３がオンとなるべき順方
向電圧Ｖe は、一般には０．５Ｖ程度であるが、同じ電
流値ではあっても、当該電流が第三半導体領域下面に沿
って長い経路に沿って走った結果、この順方向電圧Ｖe
に相当する電圧降下が最も生じ易い点というのは、ｘ方
向両側部分において共に第二半導体領域２２に接触する
ように第二電極３２を形成した場合には、各第三領域２
３の底面において横方向（ｘ方向）中央の点となる。し
たがって、当該中央の点から左右に均等に振り分けられ
る電流によって第三領域２３がオンとされてしまうこと
を考える場合には、第三領域２３のｘ方向寸法の中央の
点から左右いずれか半分の部分に関してのみ、その下面
における電圧降下を考えれば良い。その結果、当該第三
領域２３の順バイアス電圧Ｖe は、上記の電流密度Ｊを
用い、次式(7) で示すことができる。
向電圧Ｖe は、一般には０．５Ｖ程度であるが、同じ電
流値ではあっても、当該電流が第三半導体領域下面に沿
って長い経路に沿って走った結果、この順方向電圧Ｖe
に相当する電圧降下が最も生じ易い点というのは、ｘ方
向両側部分において共に第二半導体領域２２に接触する
ように第二電極３２を形成した場合には、各第三領域２
３の底面において横方向（ｘ方向）中央の点となる。し
たがって、当該中央の点から左右に均等に振り分けられ
る電流によって第三領域２３がオンとされてしまうこと
を考える場合には、第三領域２３のｘ方向寸法の中央の
点から左右いずれか半分の部分に関してのみ、その下面
における電圧降下を考えれば良い。その結果、当該第三
領域２３の順バイアス電圧Ｖe は、上記の電流密度Ｊを
用い、次式(7) で示すことができる。
【００８４】
【数１】
【００８５】そこで、これを計算し、電流密度Ｊにつき
解くと、次式(8) が得られる。
解くと、次式(8) が得られる。
【００８６】
【数２】
【００８７】そのため、上記式(6) とこの式(8) を電流
密度Ｊに関し等しいと置くと、Ｎ個の第三領域２３を順
方向にバイアスするに必要な全電流Ｉefについて解くこ
とができ、次式(9) のようになる。
密度Ｊに関し等しいと置くと、Ｎ個の第三領域２３を順
方向にバイアスするに必要な全電流Ｉefについて解くこ
とができ、次式(9) のようになる。
【００８８】
【数３】
【００８９】その一方、第一半導体領域２１と第二半導
体領域２２とで形成される接合容量Ｃj は、単位面積当
たりの接合容量をＣO とすると、 Ｃj ＝ＣO・ＳB ・・・・・・・・・ (10) で表せるから、立ち上がりの速さないし鋭さがdV／dtの
サージが第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加さ
れたとき、これに伴う既述の式(1) による変位電流ｉt
は、 ｉt ＝ＣO・ＳB ・(dV／dt） ・・・・・・・・・ (11) と書き直すことができる。
体領域２２とで形成される接合容量Ｃj は、単位面積当
たりの接合容量をＣO とすると、 Ｃj ＝ＣO・ＳB ・・・・・・・・・ (10) で表せるから、立ち上がりの速さないし鋭さがdV／dtの
サージが第一、第二デバイス端子Ｔ1 ，Ｔ2 間に印加さ
れたとき、これに伴う既述の式(1) による変位電流ｉt
は、 ｉt ＝ＣO・ＳB ・(dV／dt） ・・・・・・・・・ (11) と書き直すことができる。
【００９０】したがって、こうした変位電流ｉt によ
り、第三領域２３が順バイアスされないためには、 ｉt ＜Ｉef ・・・・・・・・・ (12) が満たされれば良いので、先の式(9),(11)とこの式(12)
とから、全部でＮ個ある各第三領域２３の各ｘ方向寸法
ｘE に関して解くと、次式(13)に示される重要な結果が
得られる。
り、第三領域２３が順バイアスされないためには、 ｉt ＜Ｉef ・・・・・・・・・ (12) が満たされれば良いので、先の式(9),(11)とこの式(12)
とから、全部でＮ個ある各第三領域２３の各ｘ方向寸法
ｘE に関して解くと、次式(13)に示される重要な結果が
得られる。
【００９１】
【数４】
【００９２】つまり、被保護回路のインピーダンスの関
係等もあって、それ以上に鋭い（速い）立ち上がりのサ
ージは考えられないか、または吸収の対象とする必要が
ないが、ここまでの鋭さのサージに対しては誤応答を生
じさせたくないとする当該鋭さdV／dtを決定すれば、後
のパラメータは全て既知であるので、それらと共に当該
決定したdV／dtの値を上記の式(13)に代入することによ
り、各第三領域２３を形成する際のｘ方向寸法ｘE の上
限を決定することができる。しかも、第三領域２３のｙ
方向の寸法ｙE や第二半導体領域２２の面積ＳB 等は無
関係となっている。したがって、それら各領域の実際の
作成に関し、製造寸法パラメータに起因する誤差要因は
その分、確実に減らすことができる。
係等もあって、それ以上に鋭い（速い）立ち上がりのサ
ージは考えられないか、または吸収の対象とする必要が
ないが、ここまでの鋭さのサージに対しては誤応答を生
じさせたくないとする当該鋭さdV／dtを決定すれば、後
のパラメータは全て既知であるので、それらと共に当該
決定したdV／dtの値を上記の式(13)に代入することによ
り、各第三領域２３を形成する際のｘ方向寸法ｘE の上
限を決定することができる。しかも、第三領域２３のｙ
方向の寸法ｙE や第二半導体領域２２の面積ＳB 等は無
関係となっている。したがって、それら各領域の実際の
作成に関し、製造寸法パラメータに起因する誤差要因は
その分、確実に減らすことができる。
【００９３】このようにして、第四半導体領域２４の側
から別途第一半導体領域２１にオーミック接触したオー
ミック接触領域３４や、ショットキ接合領域３５を介
し、第一半導体領域２１にとっての多数キャリアを流し
込むことによって第一、第二半導体領域２１，２２間の
接合容量Ｃj を充電してしまおうとする手法に依らなく
とも、高いdV／dt値のサージに対する対策を立てること
ができる。
から別途第一半導体領域２１にオーミック接触したオー
ミック接触領域３４や、ショットキ接合領域３５を介
し、第一半導体領域２１にとっての多数キャリアを流し
込むことによって第一、第二半導体領域２１，２２間の
接合容量Ｃj を充電してしまおうとする手法に依らなく
とも、高いdV／dt値のサージに対する対策を立てること
ができる。
【００９４】なお、降伏メカニズムが特にパンチ・スル
ーであるような場合、変位電流ｉtによって第一、第三
領域間にパンチ・スルーが生じた直後は、それらの間に
ある第二半導体領域２２のシート抵抗も相当高くなる。
しかし、この領域中を電流が流れ出すと空乏層も縮小
し、少なくとも第三領域２３をなめるような直近の部分
ではそのシート抵抗はそのときの電流値に見合っての第
二半導体領域２２に本来見込まれるシート抵抗値ないし
はそれに近くなる。したがって、上記したシート抵抗ρ
B とは、そのような場合の第二半導体領域のシート抵抗
として設定すれば良い。逆に、雪崩降伏による場合に
は、第三領域２３近くの第二半導体領域２２までには空
乏層が伸びてきていないので、そこの抵抗はそのときの
電流値に応じた第二半導体領域のシート抵抗に基づき、
異常に高くなることはない。
ーであるような場合、変位電流ｉtによって第一、第三
領域間にパンチ・スルーが生じた直後は、それらの間に
ある第二半導体領域２２のシート抵抗も相当高くなる。
しかし、この領域中を電流が流れ出すと空乏層も縮小
し、少なくとも第三領域２３をなめるような直近の部分
ではそのシート抵抗はそのときの電流値に見合っての第
二半導体領域２２に本来見込まれるシート抵抗値ないし
はそれに近くなる。したがって、上記したシート抵抗ρ
B とは、そのような場合の第二半導体領域のシート抵抗
として設定すれば良い。逆に、雪崩降伏による場合に
は、第三領域２３近くの第二半導体領域２２までには空
乏層が伸びてきていないので、そこの抵抗はそのときの
電流値に応じた第二半導体領域のシート抵抗に基づき、
異常に高くなることはない。
【００９５】また、上記式(13)に従う場合にも、第三領
域２３のｘ方向寸法ｘE には当該第三領域２３の厚味ｈ
E(図１) を補正要因として加味することも考えられる
が、一般に第三領域２３の厚味ｈE は当該第三領域２３
の短辺幅ｘE を相当短くしてもそれに比してさえ極めて
薄く、代表的にはせいぜい１〜２μｍ程度であるし、特
に雪崩降伏型に認められるように、寸法的には多少、厚
くなったとしても（それでも数μｍオーダには留まるこ
とが多い）、第二半導体領域２２に対して第三領域２３
が拡散によって形成された領域であるような場合には、
第三領域２３の断面両側における横方向の拡散抵抗は第
三領域２３の下の第二半導体領域２２の抵抗に比し、極
めて低いので、このような第三領域２３の厚味ｈE はそ
の影響を無視することができる。ただし、無視すること
が最も簡単ではあるが、無視せねばならないことはな
く、上記式(13)に基づいている限り、第三領域２３に関
する寸法ｘE にそのような適当量の補正を施すことは当
然に許容することができる。しかし本書では、以降も便
宜のため、当該第三領域２３の厚味ｈE は無視する。
域２３のｘ方向寸法ｘE には当該第三領域２３の厚味ｈ
E(図１) を補正要因として加味することも考えられる
が、一般に第三領域２３の厚味ｈE は当該第三領域２３
の短辺幅ｘE を相当短くしてもそれに比してさえ極めて
薄く、代表的にはせいぜい１〜２μｍ程度であるし、特
に雪崩降伏型に認められるように、寸法的には多少、厚
くなったとしても（それでも数μｍオーダには留まるこ
とが多い）、第二半導体領域２２に対して第三領域２３
が拡散によって形成された領域であるような場合には、
第三領域２３の断面両側における横方向の拡散抵抗は第
三領域２３の下の第二半導体領域２２の抵抗に比し、極
めて低いので、このような第三領域２３の厚味ｈE はそ
の影響を無視することができる。ただし、無視すること
が最も簡単ではあるが、無視せねばならないことはな
く、上記式(13)に基づいている限り、第三領域２３に関
する寸法ｘE にそのような適当量の補正を施すことは当
然に許容することができる。しかし本書では、以降も便
宜のため、当該第三領域２３の厚味ｈE は無視する。
【００９６】次に、保持電流ＩH についても以下のよう
な検討を施すことができる。例えば、要求される保持電
流ＩH の値は、被保護回路のインピーダンスと、当該回
路で定常的に使用される電流値とに鑑み、サージ消失
後、速やかに高絶縁オフ状態に戻る値として決定される
が、一般に通信回線の保護等においては、この保持電流
ＩH は、最低でも１００ｍＡ程度以上は要求されること
が多い。そうかと言って、高ければ高い程良いというも
のでもなく、もちろんのこと、サージ防護デバイス自体
が自己破壊する程の電流値となって良い訳がない。
な検討を施すことができる。例えば、要求される保持電
流ＩH の値は、被保護回路のインピーダンスと、当該回
路で定常的に使用される電流値とに鑑み、サージ消失
後、速やかに高絶縁オフ状態に戻る値として決定される
が、一般に通信回線の保護等においては、この保持電流
ＩH は、最低でも１００ｍＡ程度以上は要求されること
が多い。そうかと言って、高ければ高い程良いというも
のでもなく、もちろんのこと、サージ防護デバイス自体
が自己破壊する程の電流値となって良い訳がない。
【００９７】そこで、この保持電流ＩH というものにつ
き考えるに、これは、全部でＮ個の第三領域２３が少数
キャリア注入を止めるときに相当する先の電流値Ｉ
efと、裏面側の第四半導体領域２４からの少数キャリア
注入が止まるときの電流値ＩC との和（すなわちＩH ＝
Ｉef＋ＩC ）と考えることができる。
き考えるに、これは、全部でＮ個の第三領域２３が少数
キャリア注入を止めるときに相当する先の電流値Ｉ
efと、裏面側の第四半導体領域２４からの少数キャリア
注入が止まるときの電流値ＩC との和（すなわちＩH ＝
Ｉef＋ＩC ）と考えることができる。
【００９８】電流値Ｉefについては、先に式(9) にて求
めた通りなので、例え上記の電流値ＩC が零の場合でも
所望の保持電流ＩH を得るためには、結局、当該式(9)
中のＩefを保持電流ＩH で置き換え、これを各第三領域
２３のｘ方向寸法ｘE について解くことにより、次式(1
4)を満たせば良い。
めた通りなので、例え上記の電流値ＩC が零の場合でも
所望の保持電流ＩH を得るためには、結局、当該式(9)
中のＩefを保持電流ＩH で置き換え、これを各第三領域
２３のｘ方向寸法ｘE について解くことにより、次式(1
4)を満たせば良い。
【００９９】
【数５】
【０１００】上述の通り、この式(14)により求めた各第
三領域２３のｘ方向寸法ｘE が上記した当該ｘ方向寸法
上限式(13)をも満たすようにしながら、保持電流ＩH を
設計することができるが、逆に考えると、必要な最小保
持電流ＩHminの値（例えば上記のように１００ｍＡ）の
ときに必要となるｘ方向寸法ｘE が、上記式(13)にて規
定されるｘ方向寸法ｘE の上限よりもさらに短くなる場
合には、上記式(14)を下記の上限式(15)に置き換えて、
三領域２３のｘ方向寸法ｘE が上記した当該ｘ方向寸法
上限式(13)をも満たすようにしながら、保持電流ＩH を
設計することができるが、逆に考えると、必要な最小保
持電流ＩHminの値（例えば上記のように１００ｍＡ）の
ときに必要となるｘ方向寸法ｘE が、上記式(13)にて規
定されるｘ方向寸法ｘE の上限よりもさらに短くなる場
合には、上記式(14)を下記の上限式(15)に置き換えて、
【数６】 とし、上記式(13)と式(15)のどちらか小さい方の値を上
限として、その寸法未満で各第三領域２３のｘ方向寸法
ｘE を設計することになる。
限として、その寸法未満で各第三領域２３のｘ方向寸法
ｘE を設計することになる。
【０１０１】しかし実際には、上記式(13)の方が大きな
値となる傾向にあるので、応答させたくないとするサー
ジのdV／dt値を決定し、これに基づいて上記式(13)の上
限を求めてもなお、必要な最小保持電流ＩHminは十分に
確保されることが多い。逆に、上記式(14)を変形するこ
とで、各第三領域２３の下限値について考慮した方が遥
かに有利である。言い換えれば、サージ防護デバイスが
自己破壊しないという条件を満たす上で、どこまで、各
第三領域２３のｘ方向寸法ｘE を狭められるか、という
ことを考えた方が実用的である。
値となる傾向にあるので、応答させたくないとするサー
ジのdV／dt値を決定し、これに基づいて上記式(13)の上
限を求めてもなお、必要な最小保持電流ＩHminは十分に
確保されることが多い。逆に、上記式(14)を変形するこ
とで、各第三領域２３の下限値について考慮した方が遥
かに有利である。言い換えれば、サージ防護デバイスが
自己破壊しないという条件を満たす上で、どこまで、各
第三領域２３のｘ方向寸法ｘE を狭められるか、という
ことを考えた方が実用的である。
【０１０２】そこで、上記式(14)を、許容し得る最大保
持電流ＩHmaxに関しての各第三領域２３のｘ方向寸法ｘ
E の下限式に変形すると、
持電流ＩHmaxに関しての各第三領域２３のｘ方向寸法ｘ
E の下限式に変形すると、
【数７】 となる。
【０１０３】ここで具体的な例を挙げてみる。本出願人
による試作例は極めて多数に昇ったが、その中から第二
半導体領域２２が５００μｍ角、すなわち上記ｘ方向の
全寸法Ｎ・ｘB もｙ方向の寸法ｙB も、共に等しく５０
０μｍであり、第一半導体領域２１とによって見込まれ
る接合容量Ｃj が２３ｐＦ、第二半導体領域の第三領域
下面におけるシート抵抗が動作電圧ほぼ１５０Ｖで１４
２００Ω／□であった素子を代表的に取り上げてみる。
による試作例は極めて多数に昇ったが、その中から第二
半導体領域２２が５００μｍ角、すなわち上記ｘ方向の
全寸法Ｎ・ｘB もｙ方向の寸法ｙB も、共に等しく５０
０μｍであり、第一半導体領域２１とによって見込まれ
る接合容量Ｃj が２３ｐＦ、第二半導体領域の第三領域
下面におけるシート抵抗が動作電圧ほぼ１５０Ｖで１４
２００Ω／□であった素子を代表的に取り上げてみる。
【０１０４】この素子において、dV／dt値が１００Ｖ／
μＳ以上のサージには応答させないようにしたい場合、
まず上記式(9) に各値を代入、演算すると、そのときの
電流値Ｉefは２．３ｍＡ以上あれば良いと計算されるの
で、当該Ｉef値や既掲の他の値を上記式(13)に代入し、
計算すると、第三領域２３の短辺幅ｘE は１７５μｍ以
下ならば良いことになる。また、この寸法範囲にあれ
ば、上記式(14)を保持電流ＩH について解き、計算する
と明らかなように、短辺幅ｘE が上限寸法１７５μｍに
あるときにも、その保持電流ＩH の値は、先に必要な最
低保持電流ＩHminの値として仮定した例えば１００ｍＡ
を十分に越えた値となる。
μＳ以上のサージには応答させないようにしたい場合、
まず上記式(9) に各値を代入、演算すると、そのときの
電流値Ｉefは２．３ｍＡ以上あれば良いと計算されるの
で、当該Ｉef値や既掲の他の値を上記式(13)に代入し、
計算すると、第三領域２３の短辺幅ｘE は１７５μｍ以
下ならば良いことになる。また、この寸法範囲にあれ
ば、上記式(14)を保持電流ＩH について解き、計算する
と明らかなように、短辺幅ｘE が上限寸法１７５μｍに
あるときにも、その保持電流ＩH の値は、先に必要な最
低保持電流ＩHminの値として仮定した例えば１００ｍＡ
を十分に越えた値となる。
【０１０５】逆に、自己破壊を考え、最大保持電流値Ｉ
Hmaxを５００ｍＡに設定した場合、短くできる方の下限
につき、式(16)に基づいて計算すると、各第三領域２３
のｘ方向寸法ｘE はほぼ１２μｍと求められる。したが
って、このようなデバイス・パラメータ例の場合には、
各第三領域２３のｘ方向寸法ｘE を最低１２μｍから最
大１７５μｍの寸法範囲内で、必要な保持電流値ＩH の
値を満たすように設計できることが分かる。また、本発
明デバイスの動作原理からして明らかなように、降伏メ
カニズムが何であっても、上記のようにして保持電流を
制御できれば、これに連れてブレーク・オーバ電流をも
制御できる。
Hmaxを５００ｍＡに設定した場合、短くできる方の下限
につき、式(16)に基づいて計算すると、各第三領域２３
のｘ方向寸法ｘE はほぼ１２μｍと求められる。したが
って、このようなデバイス・パラメータ例の場合には、
各第三領域２３のｘ方向寸法ｘE を最低１２μｍから最
大１７５μｍの寸法範囲内で、必要な保持電流値ＩH の
値を満たすように設計できることが分かる。また、本発
明デバイスの動作原理からして明らかなように、降伏メ
カニズムが何であっても、上記のようにして保持電流を
制御できれば、これに連れてブレーク・オーバ電流をも
制御できる。
【０１０６】次に、サージ耐量についてもう一度、考え
てみる。既述の動作メカニズムにより、この種のサージ
防護デバイスでは、それがオンした後の主電流通路（デ
バイス電流通路）は、第三領域２３と第四半導体領域２
４とを主として通るものとなる。したがって、第三領域
２３の面積が大きい程、サージ耐量は増すことが容易に
予想される。
てみる。既述の動作メカニズムにより、この種のサージ
防護デバイスでは、それがオンした後の主電流通路（デ
バイス電流通路）は、第三領域２３と第四半導体領域２
４とを主として通るものとなる。したがって、第三領域
２３の面積が大きい程、サージ耐量は増すことが容易に
予想される。
【０１０７】そこで、本発明に従い、第三領域２３は複
数個設けるという条件の下で、第二半導体領域の面積Ｓ
B に対する第三領域２３の相対的な全面積の比を変化さ
せ、サージ耐量の変化を見てみた所、面積比６０％以上
では実際のサージ耐量はほぼ８０Ａ／ｍｍ2 以上が得ら
れた。面積比が２０％の場合には、サージ耐量は面積比
６０％素子の半分程度になっているが、基本的に必要な
ブレーク・オーバ特性は示すことが確認されたので、図
１，２に示されているような片極性サージ吸収用の本発
明サージ防護デバイス２０の場合には、第二半導体領域
に対する第三領域の総面積比が２０％から８０％の範囲
内にあれば良好なサージ耐量特性が得られることが分か
った。したがって、この範囲内で、上記した各第三領域
のｘ方向寸法ｘE を設計することが実際には最も望まし
い。
数個設けるという条件の下で、第二半導体領域の面積Ｓ
B に対する第三領域２３の相対的な全面積の比を変化さ
せ、サージ耐量の変化を見てみた所、面積比６０％以上
では実際のサージ耐量はほぼ８０Ａ／ｍｍ2 以上が得ら
れた。面積比が２０％の場合には、サージ耐量は面積比
６０％素子の半分程度になっているが、基本的に必要な
ブレーク・オーバ特性は示すことが確認されたので、図
１，２に示されているような片極性サージ吸収用の本発
明サージ防護デバイス２０の場合には、第二半導体領域
に対する第三領域の総面積比が２０％から８０％の範囲
内にあれば良好なサージ耐量特性が得られることが分か
った。したがって、この範囲内で、上記した各第三領域
のｘ方向寸法ｘE を設計することが実際には最も望まし
い。
【０１０８】なお、第四半導体領域２４から注入された
少数キャリアの中、第二半導体領域２２に対してはβだ
けしか到達しないことが分かっている場合には、上記し
た式(13)における右辺の項を、さらに（１／β）の平方
根倍、すれば良い。もちろん、当該βは実測ないしは演
算により求めることができる。
少数キャリアの中、第二半導体領域２２に対してはβだ
けしか到達しないことが分かっている場合には、上記し
た式(13)における右辺の項を、さらに（１／β）の平方
根倍、すれば良い。もちろん、当該βは実測ないしは演
算により求めることができる。
【０１０９】また、第二電極３２を、図２に示されてい
る通り、矩形の第三領域２３の長辺方向の両側部分に関
して第二半導体領域２２の表面ＰO ，ＰO に接触させる
ようにした場合、つまりは上記ｘ方向を第三領域２３の
長辺方向とした場合にも、上記式(13)を始め、各式は有
効に利用できる。ただ、短辺方向とした方が、第三領域
の下面をなめる電流経路がより短くなるので、電圧の時
間微分値dV／dtの高い「小さなサージ」に対する耐性
が、構造的にもより高まるということである。
る通り、矩形の第三領域２３の長辺方向の両側部分に関
して第二半導体領域２２の表面ＰO ，ＰO に接触させる
ようにした場合、つまりは上記ｘ方向を第三領域２３の
長辺方向とした場合にも、上記式(13)を始め、各式は有
効に利用できる。ただ、短辺方向とした方が、第三領域
の下面をなめる電流経路がより短くなるので、電圧の時
間微分値dV／dtの高い「小さなサージ」に対する耐性
が、構造的にもより高まるということである。
【０１１０】上記の検討は、図４，５ないしは図９に示
されている双極性サージ吸収用として構成された本発明
サージ防護デバイス２０に関しても適用でき、第三領域
２３のｘ方向寸法ｘE についての設計基準は、第五領域
の当該寸法ｘE'に援用可能である。もちろん、本発明の
趣旨に従い、第三領域２３と第五領域２５とは互いに交
叉しているので、第五領域２５についてのｘ方向寸法と
いう場合の当該ｘ方向とは、第五領域２５の並設方向と
なる。第二半導体領域２２に代わって考慮すべき第四半
導体領域２４の各方向も、これに従う。
されている双極性サージ吸収用として構成された本発明
サージ防護デバイス２０に関しても適用でき、第三領域
２３のｘ方向寸法ｘE についての設計基準は、第五領域
の当該寸法ｘE'に援用可能である。もちろん、本発明の
趣旨に従い、第三領域２３と第五領域２５とは互いに交
叉しているので、第五領域２５についてのｘ方向寸法と
いう場合の当該ｘ方向とは、第五領域２５の並設方向と
なる。第二半導体領域２２に代わって考慮すべき第四半
導体領域２４の各方向も、これに従う。
【０１１１】すなわち、双極性サージ吸収用であるがた
め、既述してきたとは逆極性のサージ（第一デバイス端
子Ｔ1 側が負となる極性のサージ）の印加時に、その電
圧の時間微分値dV／dtが大きかったがためにデバイス２
０が誤ってターン・オン（ブレーク・オーバ）してしま
うおそれは、既述した第二半導体領域２２に関する寸法
パラメータを第四半導体領域２４のそれらとし、第三領
域２３に対する各パラメータを新たに追加した第五領域
２５のそれらとすることにより、上記各式を満たすこと
で同様に低減することができる。保持電流ＩH 、ブレー
ク・オーバ電流ＩBOや、さらにはサージ耐量についての
考察も然りであって、上述の第二半導体領域２２、第三
領域２３、第四領域２４に関する各説明を、それぞれ、
図４，５，９に示されているデバイス２０の第四半導体
領域２４、第五領域２５、第二半導体領域２２に対する
ものと読み換えれば、ほとんどそのまま、適用すること
ができる。
め、既述してきたとは逆極性のサージ（第一デバイス端
子Ｔ1 側が負となる極性のサージ）の印加時に、その電
圧の時間微分値dV／dtが大きかったがためにデバイス２
０が誤ってターン・オン（ブレーク・オーバ）してしま
うおそれは、既述した第二半導体領域２２に関する寸法
パラメータを第四半導体領域２４のそれらとし、第三領
域２３に対する各パラメータを新たに追加した第五領域
２５のそれらとすることにより、上記各式を満たすこと
で同様に低減することができる。保持電流ＩH 、ブレー
ク・オーバ電流ＩBOや、さらにはサージ耐量についての
考察も然りであって、上述の第二半導体領域２２、第三
領域２３、第四領域２４に関する各説明を、それぞれ、
図４，５，９に示されているデバイス２０の第四半導体
領域２４、第五領域２５、第二半導体領域２２に対する
ものと読み換えれば、ほとんどそのまま、適用すること
ができる。
【０１１２】ただし、少し異なるのは、双極性サージ吸
収用とすると、片極性サージ吸収用デバイスでは、第一
半導体領域２１の裏面側にあってデバイスがオンとなっ
た後の主電流通路の一端側を形成する第四半導体領域２
４の面積が極めて広く採れたのに対し、この中に新たに
逆極性サージ時に有効に機能する第五領域２５を設けた
ことから、当該第四半導体領域２４の面積が小さくなる
ことである。そのために、図１，２に示した片極性サー
ジ吸収用のサージ防護デバイス２０におけると同一極性
のサージ吸収時について考えると、サージ耐量は当初、
大きく低下するのではないかと思われた。しかし、本出
願人の実験の結果、第五領域のある所を除いて残存する
第四半導体領域２４の有効面積をある程度以上に取れ
ば、双極性デバイスであっても片極性サージ吸収用デバ
イスのサージ耐量の８０％に向けて飽和する、十分なサ
ージ耐量が得られることが実証された。
収用とすると、片極性サージ吸収用デバイスでは、第一
半導体領域２１の裏面側にあってデバイスがオンとなっ
た後の主電流通路の一端側を形成する第四半導体領域２
４の面積が極めて広く採れたのに対し、この中に新たに
逆極性サージ時に有効に機能する第五領域２５を設けた
ことから、当該第四半導体領域２４の面積が小さくなる
ことである。そのために、図１，２に示した片極性サー
ジ吸収用のサージ防護デバイス２０におけると同一極性
のサージ吸収時について考えると、サージ耐量は当初、
大きく低下するのではないかと思われた。しかし、本出
願人の実験の結果、第五領域のある所を除いて残存する
第四半導体領域２４の有効面積をある程度以上に取れ
ば、双極性デバイスであっても片極性サージ吸収用デバ
イスのサージ耐量の８０％に向けて飽和する、十分なサ
ージ耐量が得られることが実証された。
【０１１３】実際、第四半導体領域２４中において第五
領域２５の占める面積が三分の二程度（約６７％）にま
で増えても、片極性デバイスの場合の３０％以上のサー
ジ耐量は確保できた。もちろん、必要なサージ耐量に応
じ、第四、第五領域相互の面積比は決定できるが、その
範囲は種々多くの試作例で０．１〜０．９の間まで、許
容することができた。このことはまた、逆極性について
も言えるから、双極性サージ吸収用とした本発明サージ
防護デバイス２０では、第二半導体領域２２中に占める
第三領域２３の全面積比も上記の値範囲内となる。
領域２５の占める面積が三分の二程度（約６７％）にま
で増えても、片極性デバイスの場合の３０％以上のサー
ジ耐量は確保できた。もちろん、必要なサージ耐量に応
じ、第四、第五領域相互の面積比は決定できるが、その
範囲は種々多くの試作例で０．１〜０．９の間まで、許
容することができた。このことはまた、逆極性について
も言えるから、双極性サージ吸収用とした本発明サージ
防護デバイス２０では、第二半導体領域２２中に占める
第三領域２３の全面積比も上記の値範囲内となる。
【０１１４】最後に、本発明のサージ防護デバイス２０
に採用し得る他の構造的改変例等につき、幾つか説明す
る。例えば、本質的には最初の降伏メカニズムにパンチ
・スルーを利用しようとした場合にも、第一半導体領域
２１と第二、第四半導体領域２２，２４とで構成される
第一、第二ｐｎ接合部分の中、印加されるサージの極性
に応じてどちらか一方のｐｎ接合のいわゆる角部となる
部分で比較的早い時期に不測の雪崩降伏が生ずると、動
作上、大いに不都合である。これを防ぐか抑制するに
は、図２に示されている片極性デバイス２０の場合に
は、第二半導体領域２２と第三領域２３とに共通にオー
ミック接触する第二電極３２に、第一半導体領域２１の
主面に表れている第二半導体領域２２とのｐｎ接合の境
界部分を越えて当該第二半導体領域２２から第一半導体
領域２１の上にまで張り出した部分３８を、また、図５
に示されている双極性デバイス２０の場合には、当該第
二電極３２の部分３８に加えて、第四半導体領域２４と
第五領域２５とに共通にオーミック接触する第一電極３
１にも、第一半導体領域２１の主面に表れている第四半
導体領域２４とのｐｎ接合の境界部分を越えて当該第四
半導体領域２４から第一半導体領域２１の上にまで張り
出した部分３７を設けると良い。
に採用し得る他の構造的改変例等につき、幾つか説明す
る。例えば、本質的には最初の降伏メカニズムにパンチ
・スルーを利用しようとした場合にも、第一半導体領域
２１と第二、第四半導体領域２２，２４とで構成される
第一、第二ｐｎ接合部分の中、印加されるサージの極性
に応じてどちらか一方のｐｎ接合のいわゆる角部となる
部分で比較的早い時期に不測の雪崩降伏が生ずると、動
作上、大いに不都合である。これを防ぐか抑制するに
は、図２に示されている片極性デバイス２０の場合に
は、第二半導体領域２２と第三領域２３とに共通にオー
ミック接触する第二電極３２に、第一半導体領域２１の
主面に表れている第二半導体領域２２とのｐｎ接合の境
界部分を越えて当該第二半導体領域２２から第一半導体
領域２１の上にまで張り出した部分３８を、また、図５
に示されている双極性デバイス２０の場合には、当該第
二電極３２の部分３８に加えて、第四半導体領域２４と
第五領域２５とに共通にオーミック接触する第一電極３
１にも、第一半導体領域２１の主面に表れている第四半
導体領域２４とのｐｎ接合の境界部分を越えて当該第四
半導体領域２４から第一半導体領域２１の上にまで張り
出した部分３７を設けると良い。
【０１１５】これらの張出し部分３７，３８と第一半導
体領域２１の主面との間にはそれぞれ絶縁膜３３，３３
が介在するが、このような張り出し部分３７，３８はい
わゆるフィールド・プレート３７，３８となり、特に第
一半導体領域２１と第二、第四半導体領域２２，２４と
で形成される第一、第二ｐｎ接合のそれぞれの各角部に
おける電界の集中を緩和する作用を有する。したがっ
て、初期降伏現象にパンチ・スルーを利用する場合に当
該角部における不測の雪崩降伏等を避ける意味から有効
ではあるが、逆に、雪崩降伏原理等を利用する場合に
も、電流の集中を低減する上では有効である。
体領域２１の主面との間にはそれぞれ絶縁膜３３，３３
が介在するが、このような張り出し部分３７，３８はい
わゆるフィールド・プレート３７，３８となり、特に第
一半導体領域２１と第二、第四半導体領域２２，２４と
で形成される第一、第二ｐｎ接合のそれぞれの各角部に
おける電界の集中を緩和する作用を有する。したがっ
て、初期降伏現象にパンチ・スルーを利用する場合に当
該角部における不測の雪崩降伏等を避ける意味から有効
ではあるが、逆に、雪崩降伏原理等を利用する場合に
も、電流の集中を低減する上では有効である。
【０１１６】同様の目的のためには、上記のようなフィ
ールド・プレート３７，３８に代えて、あるいはこれに
加えて、第二半導体領域２２と第四半導体領域２４の周
囲にそれらと同一導電型であるがそれらには触れない状
態でガード・リング（図示せず）を設けるのもまた良い
配慮である。これはもちろん、電界を緩和する働きを有
し、各ｐｎ接合角部近傍における局所的な降伏を抑制す
る効果を持つ。
ールド・プレート３７，３８に代えて、あるいはこれに
加えて、第二半導体領域２２と第四半導体領域２４の周
囲にそれらと同一導電型であるがそれらには触れない状
態でガード・リング（図示せず）を設けるのもまた良い
配慮である。これはもちろん、電界を緩和する働きを有
し、各ｐｎ接合角部近傍における局所的な降伏を抑制す
る効果を持つ。
【０１１７】以上、各実施例に即して詳記したが、本発
明のサージ防護デバイス２０は、各図中では一つづつし
か示さなかったサージ防護デバイス構造を、第一半導体
領域２１を全てに共通の第一半導体領域２１として、こ
れに複数個集積できることはもちろんである。また、集
積した各サージ防護デバイス２０を並列接続すれば、大
電流を吸収可能なサージ防護デバイスが構築できるし、
結果として共通の一枚の基板上に個々に独立に動作し得
る複数個のサージ防護デバイスを構築することもでき
る。その場合、必要に応じ、隣接するデバイス構造間に
は素子間分離領域（機械的に溝掘りされること等も含
む）を形成すれば良い。
明のサージ防護デバイス２０は、各図中では一つづつし
か示さなかったサージ防護デバイス構造を、第一半導体
領域２１を全てに共通の第一半導体領域２１として、こ
れに複数個集積できることはもちろんである。また、集
積した各サージ防護デバイス２０を並列接続すれば、大
電流を吸収可能なサージ防護デバイスが構築できるし、
結果として共通の一枚の基板上に個々に独立に動作し得
る複数個のサージ防護デバイスを構築することもでき
る。その場合、必要に応じ、隣接するデバイス構造間に
は素子間分離領域（機械的に溝掘りされること等も含
む）を形成すれば良い。
【０１１８】
【発明の効果】本発明によれば、片極性サージ吸収用と
しても双極性サージ吸収用としても、主たる半導体領域
（第一半導体領域）中において、サージ吸収メカニズム
に寄与する少数キャリア流や、吸収するサージ電流（素
子電流）を均質に、かつ当該領域を有効に利用して流す
ことができる。そのため、サージ耐量は相当大きく採る
ことができ、また、保持電流やブレーク・オーバ電流の
設計性も向上する。同じサージ耐量で良ければ、より小
型なサージ防護デバイスを提供することができる。
しても双極性サージ吸収用としても、主たる半導体領域
（第一半導体領域）中において、サージ吸収メカニズム
に寄与する少数キャリア流や、吸収するサージ電流（素
子電流）を均質に、かつ当該領域を有効に利用して流す
ことができる。そのため、サージ耐量は相当大きく採る
ことができ、また、保持電流やブレーク・オーバ電流の
設計性も向上する。同じサージ耐量で良ければ、より小
型なサージ防護デバイスを提供することができる。
【図１】本発明に従って構成された二端子ブレーク・オ
ーバ型で縦型のサージ防護デバイスの基本的一実施例に
おいて、第三領域と第四領域との平面投影的な交叉関係
の一例を示すため、各領域を透視図的な斜視図で示した
説明図である。
ーバ型で縦型のサージ防護デバイスの基本的一実施例に
おいて、第三領域と第四領域との平面投影的な交叉関係
の一例を示すため、各領域を透視図的な斜視図で示した
説明図である。
【図２】図１に示される実施例デバイスを第一半導体領
域の主面に直交する一断面で示した概略構成図である。
域の主面に直交する一断面で示した概略構成図である。
【図３】図１，２に示される実施例デバイスにおいて、
本発明に係る動作の説明図である。
本発明に係る動作の説明図である。
【図４】本発明に従って構成された二端子ブレーク・オ
ーバ型で縦型のサージ防護デバイスの他の実施例におい
て、第三領域と第五領域との平面投影的な交叉関係の一
例を示すため、各領域を透視図的な斜視図で示した説明
図である。
ーバ型で縦型のサージ防護デバイスの他の実施例におい
て、第三領域と第五領域との平面投影的な交叉関係の一
例を示すため、各領域を透視図的な斜視図で示した説明
図である。
【図５】図４に示される実施例デバイスを第一半導体領
域の主面に直交する一断面で示した概略構成図である。
域の主面に直交する一断面で示した概略構成図である。
【図６】図４，５に示される実施例デバイスにおいて、
本発明に係る動作の説明図である。
本発明に係る動作の説明図である。
【図７】本発明の実施例デバイスにおいて、第三領域と
第四領域、または第三領域と第五領域との平面投影的な
交叉関係の他の例を示す説明図である。
第四領域、または第三領域と第五領域との平面投影的な
交叉関係の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例デバイスにおいて、第三領域と
第四領域、または第三領域と第五領域との平面投影的な
交叉関係例と、それら各領域の全体構成例を示す説明図
である。
第四領域、または第三領域と第五領域との平面投影的な
交叉関係例と、それら各領域の全体構成例を示す説明図
である。
【図９】本発明のサージ防護デバイスのさらに他の一実
施例として、一対のショットキ接合領域を有する実施例
の断面を示す概略構成図である。
施例として、一対のショットキ接合領域を有する実施例
の断面を示す概略構成図である。
【図１０】二端子ブレーク・オーバ型で、縦形構造を採
る、片極性サージ吸収用として構成された従来のサージ
防護デバイスの一例の概略構成図である。
る、片極性サージ吸収用として構成された従来のサージ
防護デバイスの一例の概略構成図である。
【図１１】二端子ブレーク・オーバ型で、縦形構造を採
る、双極性サージ吸収用として構成された従来のサージ
防護デバイスの一例の概略構成図である。
る、双極性サージ吸収用として構成された従来のサージ
防護デバイスの一例の概略構成図である。
【図１２】従来のサージ防護デバイスの動作を、電圧対
電流特性図に即して説明する説明図である。
電流特性図に即して説明する説明図である。
２０ 全体としての本発明サージ防護デバイス， ２１ 第一半導体領域， ２２ 第二半導体領域， ２３ 第三領域または第三半導体領域， ２４ 第四領域または第四半導体領域， ２５ 第五領域または第五半導体領域， ３１ 第一電極， ３２ 第二電極， Ｔ1 第一のデバイス端子， Ｔ2 第二のデバイス端子．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正明 東京都品川区大崎４丁目３番８号 株式会 社サンコーシヤ内 (72)発明者 前屋敷 芳樹 東京都青梅市藤橋３丁目３番12号 青梅コ スモス電機株式会社内 審査官 松本 邦夫 (56)参考文献 特開 平３−136373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−26086（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155675（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225359（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−6078（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (20)
- 【請求項１】 対向する両主面を持つ第一半導体領域の
一方の主面側に設けられ、該第一半導体領域の導電型と
は逆導電型で該第一半導体領域との間でｐｎ接合を形成
する第二の半導体領域と， 上記第二半導体領域に接触し、該第二半導体領域中に該
第二半導体領域にとっての少数キャリアを注入すること
ができる物性の領域であって、少なくとも上記主面に沿
う一断面においては互いに並設関係にある複数の第三領
域と， 上記第一半導体領域の上記一方の主面に対向する他方の
主面側に設けられ、該第一半導体領域中に該第一半導体
領域にとっての少数キャリアを注入することができる物
性の領域であって、少なくとも上記一断面と異なる他の
一断面においては互いに並設関係にある複数の第四領域
とを有し， 該複数の第四領域の各々にオーミック接触し、かつ第一
のデバイス端子に接続した第一の電極と、上記第二半導
体領域と上記複数の第三領域の各々とに共通にオーミッ
ク接触し、かつ第二のデバイス端子に接続した第二の電
極との間に、上記ｐｎ接合を逆バイアスする極性で降伏
電圧以上の電圧のサージが印加されると降伏し、該第
一、第二のデバイス端子間にてサージ電流を吸収し始め
ると共に、該降伏後、該各第四領域から上記第一半導体
領域への上記少数キャリアの注入と上記第三領域から上
記第二半導体領域への上記少数キャリアの注入との相乗
効果により、上記吸収し始めたサージ電流の大きさがブ
レーク・オーバ電流以上になると正帰還現象を介してブ
レーク・オーバし、上記第一、第二のデバイス端子間を
絶対値において相対的に低電圧のクランプ電圧に移行さ
せながらサージ電流を吸収する二端子ブレーク・オーバ
型のサージ防護デバイスであって； 上記互いに並設関係にある上記複数の第三領域は、各
々、該並設方向に沿っては相対的に短寸法であり、該並
設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面形状を
有し； 上記互いに並設関係にある上記複数の第四領域も、各
々、該並設方向に沿っては相対的に短寸法であり、該並
設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面形状を
有する一方で； 上記複数の第三領域の上記並設方向と、上記複数の第四
領域の上記並設方向とは、平面投影的に見て互いに角度
を置いて交叉し； 該平面投影的に見て上記複数の第三領域と上記複数の第
四領域とは、互いに完全に重なり合う部分を有するこ
と； を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項２】 請求項１に記載のサージ防護デバイスで
あって；上記複数の第三領域及び上記複数の第四領域の
それぞれの上記平面形状は、長辺と短辺を有する矩形形
状であること；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項３】 請求項１に記載のサージ防護デバイスで
あって；上記複数の第三領域及び上記複数の第四領域の
それぞれの上記平面形状は、上記長寸法方向に互いに離
れた二つの焦点を有する楕円形状または長円形状である
こと；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項４】 請求項１に記載のサージ防護デバイスで
あって；上記複数の第三領域及び上記複数の第四領域の
それぞれの上記平面形状は、非定型の形状であること；
を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４に記載のサー
ジ防護デバイスであって；上記複数の第三領域のそれぞ
れの上記短寸法は、上記第一半導体領域の厚み寸法より
も小さいこと；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項６】 請求項１，２，３，４または５に記載の
サージ防護デバイスであって；上記複数の第三領域の上
記並設方向に沿う間隔は、上記第一半導体領域の厚み寸
法よりも小さいこと；を特徴とするサージ防護デバイ
ス。 - 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５または６に記
載のサージ防護デバイスであって；上記複数の第四領域
のそれぞれの上記短寸法は、上記第一半導体領域の厚み
寸法よりも小さいこと；を特徴とするサージ防護デバイ
ス。 - 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，６または７
に記載のサージ防護デバイスであって；上記複数の第三
領域の上記並設方向と上記複数の第四領域の上記並設方
向との上記交叉角度は直角であること；を特徴とするサ
ージ防護デバイス。 - 【請求項９】 請求項１，２，３，４，５，６，７また
は８に記載のサージ防護デバイスであって；上記複数の
第四領域の隣接するもの同志の間における上記第一半導
体領域の上記主面部分には、上記第一電極にオーミック
接触するオーミック接触領域が設けられていること；を
特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のサージ防護デバイス
であって；上記複数の第四領域の上記並設方向に沿い、
該並設方向の両端に位置する各第四領域のさらに外側に
おいても、上記第一半導体領域の上記主面部分には、上
記第一電極にオーミック接触するオーミック接触領域が
設けられていること；を特徴とするサージ防護デバイ
ス。 - 【請求項１１】 請求項１，２，３，４，５，６，７ま
たは８に記載のサージ防護デバイスであって；上記複数
の第四領域の隣接するもの同志の間における上記第一半
導体領域の上記主面部分には、上記第一電極に導通し、
該主面部分との間でショットキ接合を形成するショット
キ接合領域が設けられていること；を特徴とするサージ
防護デバイス。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のサージ防護デバイ
スであって；上記複数の第四領域の上記並設方向に沿
い、該並設方向の両端に位置する各第四領域のさらに外
側においても、上記第一半導体領域の上記主面部分に
は、上記第一電極に導通し、該主面部分との間でショッ
トキ接合を形成するショットキ接合領域が設けられてい
ること；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１３】 対向する両主面を持つ第一半導体領域
の一方の主面側に設けられ、該第一半導体領域の導電型
とは逆導電型で該第一半導体領域との間で第一のｐｎ接
合を形成する第二の半導体領域と， 該第二半導体領域に接触し、該第二半導体領域中に該第
二半導体領域にとっての少数キャリアを注入することが
できる物性の領域であって、少なくとも上記主面に沿う
一断面においては互いに並設関係にある複数の第三領域
と， 上記第一半導体領域の上記表裏両主面の中、上記一方に
対向する他方の主面側に設けられ、該第一半導体領域の
導電型とは逆導電型で該第一半導体領域との間で第二の
ｐｎ接合を形成する第四の半導体領域と， 該第四半導体領域に接触し、該第四半導体領域中に該第
四半導体領域にとっての少数キャリアを注入することが
できる物性の領域であって、少なくとも上記一断面と異
なる他の一断面においては互いに並設関係にある複数の
第五領域とを有し， 上記第四、第五領域に共通に接続された第一のデバイス
端子と、上記第二、第三領域に共通に接続された第二の
デバイス端子との間に、上記第一のｐｎ接合または上記
第二のｐｎ接合のいずれかを逆バイアスする極性で降伏
電圧以上の電圧のサージが印加されると降伏し、上記第
一、第二のデバイス端子間にてサージ電流を吸収し始め
ると共に、該降伏後、上記第四半導体領域から上記第一
半導体領域への上記少数キャリアの注入と上記第三領域
から上記第二半導体領域への上記少数キャリアの注入と
の相乗効果か、または上記第二半導体領域から上記第一
半導体領域への上記少数キャリアの注入と上記第五領域
から上記第四半導体領域への上記少数キャリアの注入と
の相乗効果により、上記吸収し始めたサージ電流の大き
さがブレーク・オーバ電流以上になると正帰還現象を介
してブレーク・オーバし、上記一対のデバイス端子間を
絶対値において相対的に低電圧のクランプ電圧に移行さ
せながらサージ電流を吸収し続ける双極性サージ吸収用
二端子ブレーク・オーバ型のサージ防護デバイスであっ
て； 上記互いに並設関係にある複数の上記第三領域は、各
々、該並設方向に沿っては相対的に短寸法であり、該並
設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面形状を
有し； 上記互いに並設関係にある複数の上記第五領域も、各
々、該並設方向に沿っては相対的に短寸法であり、該並
設方向と直交する方向には相対的に長寸法の平面形状を
有する一方で； 上記複数の第三領域の上記並設方向と、上記複数の第五
領域の上記並設方向とは、平面投影的に見て互いに角度
を置いて交叉し； 該平面投影的に見て上記複数の第三領域と上記複数の第
五領域とは、互いに完全に重なり合う部分を有するこ
と； を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のサージ防護デバイ
スであって；上記複数の第三領域及び上記複数の第五領
域のそれぞれの上記平面形状は、長辺と短辺を有する矩
形形状であること；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載のサージ防護デバイ
スであって；上記複数の第三領域及び上記複数の第五領
域のそれぞれの上記平面形状は、上記長寸法方向に互い
に離れた二つの焦点を有する楕円形状または長円形状で
あること；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１６】 請求項１３に記載のサージ防護デバイ
スであって；上記複数の第三領域及び上記複数の第五領
域のそれぞれの上記平面形状は、非定型の形状であるこ
と；を特徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１７】 請求項１３，１４，１５または１６に
記載のサージ防護デバイスであって；上記複数の第三領
域及び上記複数の第五領域のそれぞれの上記短寸法は、
上記第一半導体領域の厚み寸法よりも小さいこと；を特
徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項１８】 請求項１３，１４，１５，１６または
１７に記載のサージ防護デバイスであって；上記複数の
第三領域の上記並設方向に沿う間隔及び上記複数の第五
領域の上記並設方向に沿う間隔は、それぞれ、上記第一
半導体領域の厚み寸法よりも小さいこと；を特徴とする
サージ防護デバイス。 - 【請求項１９】 請求項１３，１４，１５，１６，１７
または１８に記載のサージ防護デバイスであって；上記
複数の第三領域の上記並設方向と上記複数の第五領域の
上記並設方向との上記交叉角度は直角であること；を特
徴とするサージ防護デバイス。 - 【請求項２０】 請求項１３，１４，１５，１６，１
７，１８または１９に記載のサージ防護デバイスであっ
て；上記第四半導体領域の設けられている上記第一半導
体領域の主面部分には、該第四半導体領域に対して並設
の関係で、上記第一の電極に導通し、該主面部分との間
でショットキ接合を形成する第一のショットキ接合領域
が設けられている一方；上記第二半導体領域の設けられ
ている上記第一半導体領域の主面部分にも、該第二半導
体領域に対して並設の関係で、上記第二の電極に導通
し、該主面部分との間でショットキ接合を形成する第二
のショットキ接合領域が設けられていること；を特徴と
するサージ防護デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238950A JPH0793423B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | サージ防護デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238950A JPH0793423B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | サージ防護デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555554A JPH0555554A (ja) | 1993-03-05 |
| JPH0793423B2 true JPH0793423B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17037701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238950A Expired - Lifetime JPH0793423B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | サージ防護デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793423B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4260402B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2009-04-30 | 新電元工業株式会社 | 二端子サイリスタ |
| JP6937281B2 (ja) | 2018-09-14 | 2021-09-22 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526078A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Exposure method of fluorescent screen in color crt and compensating le ns |
| JPH067593B2 (ja) * | 1988-03-04 | 1994-01-26 | 富士電機株式会社 | ゲートターンオフサイリスタ |
| JPH0680823B2 (ja) * | 1989-10-23 | 1994-10-12 | 新電元工業株式会社 | サージ防護デバイス |
| JPH0715992B2 (ja) * | 1989-11-14 | 1995-02-22 | 新電元工業株式会社 | 双方向性２端子サイリスタ |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3238950A patent/JPH0793423B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555554A (ja) | 1993-03-05 |
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