JPS5856463A - 光付勢半導装置 - Google Patents
光付勢半導装置Info
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- JPS5856463A JPS5856463A JP56155179A JP15517981A JPS5856463A JP S5856463 A JPS5856463 A JP S5856463A JP 56155179 A JP56155179 A JP 56155179A JP 15517981 A JP15517981 A JP 15517981A JP S5856463 A JPS5856463 A JP S5856463A
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- Japan
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- emitter region
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- emitter
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/26—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having three or more potential barriers, e.g. photothyristors
- H10F30/263—Photothyristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/13—Semiconductor regions connected to electrodes carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. source or drain regions
- H10D62/141—Anode or cathode regions of thyristors; Collector or emitter regions of gated bipolar-mode devices, e.g. of IGBTs
- H10D62/148—Cathode regions of thyristors
Landscapes
- Thyristors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光付勢半導体装置の改良Ｃ：関する。
一般（二党付勢牛導体装置、特に光村勢チイリスタは、
主回路と制御（ロ）路の間の電気絶縁性、耐ノイズ性が
優れているため、高電圧パルストランスや＾圧部ゲー）
ｆｇＩｊｆ！ｉなどの多くの制御圓ｊ１３部品を不景ζ
二して装置の小ｍ＠童化が可能となり・装置全体の信頼
性を高めることができる・而して、光付努サイリスタの
トリが光源としては、一般にはＧａＡｓ 系発光ダイ
オードが使用されている０元ファイバと発光ダイオード
の組み合わせで得られるこの光エネルギーは、電気トリ
かエネルギーの数十分の−と非常に小さい。
主回路と制御（ロ）路の間の電気絶縁性、耐ノイズ性が
優れているため、高電圧パルストランスや＾圧部ゲー）
ｆｇＩｊｆ！ｉなどの多くの制御圓ｊ１３部品を不景ζ
二して装置の小ｍ＠童化が可能となり・装置全体の信頼
性を高めることができる・而して、光付努サイリスタの
トリが光源としては、一般にはＧａＡｓ 系発光ダイ
オードが使用されている０元ファイバと発光ダイオード
の組み合わせで得られるこの光エネルギーは、電気トリ
かエネルギーの数十分の−と非常に小さい。
このため、光付勢サイリスタの光トリガ感度は、電気ト
リガサイリスタのトリガ感度より数十倍高的る必要があ
る。しかしながら、光トリが感度を高めると、急峻な立
上りの電圧（二よる誤点弧、所謂ｄｖ／ｄｔ 耐量が
低下する０受光部＠Ｊ棟を小さくすればｄ ｖ／ｄ を
耐量は改善されるが、初期点弧領域が減少し、ｄｉ／ｄ
ｔ耐量が低下する。
リガサイリスタのトリガ感度より数十倍高的る必要があ
る。しかしながら、光トリが感度を高めると、急峻な立
上りの電圧（二よる誤点弧、所謂ｄｖ／ｄｔ 耐量が
低下する０受光部＠Ｊ棟を小さくすればｄ ｖ／ｄ を
耐量は改善されるが、初期点弧領域が減少し、ｄｉ／ｄ
ｔ耐量が低下する。
このため、光付努チイリスタには増幅ゲート構造や多段
増幅ゲート構造が採用され℃いる。こＣＤ場合、ｄｉ／
ｄｔ＃量は改讐されるが、サイリスタが点弧するため（
＝必要な最小の陽極電圧であるフィンガー電圧（ＶＦＩ
Ｎ ）が増加する。フィンガー電圧が高いとサイリスタ
の並列運転時に、先にターンオンしたサイリスタにのみ
電流か流れ、他のサイリスタは永久にターンオンしなく
なってしまう問題があった。
増幅ゲート構造が採用され℃いる。こＣＤ場合、ｄｉ／
ｄｔ＃量は改讐されるが、サイリスタが点弧するため（
＝必要な最小の陽極電圧であるフィンガー電圧（ＶＦＩ
Ｎ ）が増加する。フィンガー電圧が高いとサイリスタ
の並列運転時に、先にターンオンしたサイリスタにのみ
電流か流れ、他のサイリスタは永久にターンオンしなく
なってしまう問題があった。
本発明は、かかる点：二鑑みてなされたもので、光トリ
ガ感度、ｄｖ／ｄｔ耐量、ｄ ｉ ／ｄ を耐量が＾く
、しかもフィンガー電圧の低い光付勢牛導体装置を提供
するものである・ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
ガ感度、ｄｖ／ｄｔ耐量、ｄ ｉ ／ｄ を耐量が＾く
、しかもフィンガー電圧の低い光付勢牛導体装置を提供
するものである・ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
第１図は・本発明の一実施例の断面図である。
図中１は、Ｐ型半導体層からなるＰエミツタ層である。
Ｐエミツタ層１上Ｃ：は、Ｎｆｉ牛導体層からなるＮベ
ース層２が形成されている。Ｎペース層２上には、Ｐｆ
ｊ１牛導体層からなるＰベース層３が形成されている。
ース層２が形成されている。Ｎペース層２上には、Ｐｆ
ｊ１牛導体層からなるＰベース層３が形成されている。
Ｐベース層３の中央部には、Ｎ型半導体層（二分離部４
１を形成してなる略Ｃ字型の第１補助エミツタ領域４が
所定の拡散深さで形成されている。また、Ｐベース層３
（−は、第１補助エミクタ領域４を囲むようζ二して同
様イニ分離部５ａを有するＮ！１半導体層からなる略Ｃ
字型の第２補助エミクタ領域５が形成されている。Ｐベ
ース層３の周辺部Ｃ：は。
１を形成してなる略Ｃ字型の第１補助エミツタ領域４が
所定の拡散深さで形成されている。また、Ｐベース層３
（−は、第１補助エミクタ領域４を囲むようζ二して同
様イニ分離部５ａを有するＮ！１半導体層からなる略Ｃ
字型の第２補助エミクタ領域５が形成されている。Ｐベ
ース層３の周辺部Ｃ：は。
Ｎ型半導体層からなる主エミツタ領域６が第２補助エミ
ツタ領域５を囲むよう（二形成されている◎主エミッタ
領域６には、多数のエミッタ短絡孔７ａ（二連じる孔１
ｂを有する主陰極８が形成されている。＃Ｉｌ補助エミ
ンタ領域４及び第２補助エミクタ領域５上（＝は、Ｐベ
ース層３（＝跨がるように紀１補助電極９、第２補助電
極１０が夫々形成されている。また、Ｐエミッタ層１の
下面砿：は陽極１１が形成されている。
ツタ領域５を囲むよう（二形成されている◎主エミッタ
領域６には、多数のエミッタ短絡孔７ａ（二連じる孔１
ｂを有する主陰極８が形成されている。＃Ｉｌ補助エミ
ンタ領域４及び第２補助エミクタ領域５上（＝は、Ｐベ
ース層３（＝跨がるように紀１補助電極９、第２補助電
極１０が夫々形成されている。また、Ｐエミッタ層１の
下面砿：は陽極１１が形成されている。
このよう（二構成された光付勢牛導体装置１２（：よれ
ば、第１補助エミクタ領域４で囲まれた受光部ＩＳＯ面
積を小さくしてｄｖ／ｄｔ １ｔｉｉを高め、かつ、第
２補助エミツタ領域５を設けた増幅ゲート構造区二よっ
てｄｉ／ｄｔ耐蓋を高めることができる・しかも、動作
時の電流（Ｉ）は、Ｐエミツタ層１とＮペース層２間の
ＰＮ＠合＾、へペース層２とＰベース層３間のＰＮ接合
（ハ）、第１補助電極９．Ｐベース層３を経てＰベース
層３と王エミッタ領域６間のＰＮ＠合一に至る４つのＰ
Ｎ接合（５）・・・鋤を通過して流れる。従って。
ば、第１補助エミクタ領域４で囲まれた受光部ＩＳＯ面
積を小さくしてｄｖ／ｄｔ １ｔｉｉを高め、かつ、第
２補助エミツタ領域５を設けた増幅ゲート構造区二よっ
てｄｉ／ｄｔ耐蓋を高めることができる・しかも、動作
時の電流（Ｉ）は、Ｐエミツタ層１とＮペース層２間の
ＰＮ＠合＾、へペース層２とＰベース層３間のＰＮ接合
（ハ）、第１補助電極９．Ｐベース層３を経てＰベース
層３と王エミッタ領域６間のＰＮ＠合一に至る４つのＰ
Ｎ接合（５）・・・鋤を通過して流れる。従って。
補助エミッタ領域と王エミッタ領域が左右対称形をなす
従来の構造のもの（：比べて、電流（Ｉ）の通過するＰ
Ｎ接合の数が少なくなり（従来の場合では５つ）、フィ
ンガー電圧（ｖｙｎｔ ）を小さくすることができる。
従来の構造のもの（：比べて、電流（Ｉ）の通過するＰ
Ｎ接合の数が少なくなり（従来の場合では５つ）、フィ
ンガー電圧（ｖｙｎｔ ）を小さくすることができる。
尚、実施例の他（−も第２１（：示す如く、第２補助エ
ミクタ領域５を分離部５ａを有する略Ｃ字形のＮｆｆ１
半導体層で形成し、受光部１３′をＮ型の半導体層１４
で形成した光付勢牛導体装置１５Ｃ：も適用することは
勿論である。同図中、実施例のも゛のと同一部分は、同
一符号を付している。
ミクタ領域５を分離部５ａを有する略Ｃ字形のＮｆｆ１
半導体層で形成し、受光部１３′をＮ型の半導体層１４
で形成した光付勢牛導体装置１５Ｃ：も適用することは
勿論である。同図中、実施例のも゛のと同一部分は、同
一符号を付している。
次に、上記光付勢牛導体装置１２，１５を特定発明とし
、その主要部を構成（：有する本願の第２の発明１：つ
いて第３図を参照して説明する。
、その主要部を構成（：有する本願の第２の発明１：つ
いて第３図を参照して説明する。
図中２０は、Ｐｆｉ半導体層からなるＰエミッタ層であ
る。 Ｐエミッタ層２ｏ上Ｃ：は、Ｎ型半導体層からな
るＮベース層２１を介してＰ型半導体層からなるＰベー
ス層２２が形成されている。Ｐベース層２２の中央部Ｃ
二は、所定の拡散深さのＮ呈牛導体層からなる第１補助
エミツタ領域２３とこれを所定間隔を設けて囲むように
形成され、かつ一部分でＮＭｌ半導体層２３１Ａで接続
された＃！２禎助エミッタ領域２４が形成されている。
る。 Ｐエミッタ層２ｏ上Ｃ：は、Ｎ型半導体層からな
るＮベース層２１を介してＰ型半導体層からなるＰベー
ス層２２が形成されている。Ｐベース層２２の中央部Ｃ
二は、所定の拡散深さのＮ呈牛導体層からなる第１補助
エミツタ領域２３とこれを所定間隔を設けて囲むように
形成され、かつ一部分でＮＭｌ半導体層２３１Ａで接続
された＃！２禎助エミッタ領域２４が形成されている。
Ｐベース層２２０周辺部には、第２補助エミツタ領域２
４を囲むよう４ニジてＮｆｉ半導体層からなる主エミツ
タ領域２５が形成されている。主エミツタ領域２５は、
Ｎｆｆ１半導体層ＪＪｂを介して＃Ｉ２Ｉ２補助エダク
タ領域２４１＆続されている。
４を囲むよう４ニジてＮｆｉ半導体層からなる主エミツ
タ領域２５が形成されている。主エミツタ領域２５は、
Ｎｆｆ１半導体層ＪＪｂを介して＃Ｉ２Ｉ２補助エダク
タ領域２４１＆続されている。
主エミツタ領域２５上には、多数のエミッタ短絡孔２６
１（二連じる孔２６ｂを有する主陰極２１が形成されて
いる。第１補助エミッタ領域２３、第２補助エミッタ領
域２４上ｉ：は、Ｐイー２層２２（：跨がるよう（＝し
て第１補助電極２８、第２補助電極２９が夫々形成され
ている。Ｐエミツタ層２０の下面には、陽極３０が形成
されている。
１（二連じる孔２６ｂを有する主陰極２１が形成されて
いる。第１補助エミッタ領域２３、第２補助エミッタ領
域２４上ｉ：は、Ｐイー２層２２（：跨がるよう（＝し
て第１補助電極２８、第２補助電極２９が夫々形成され
ている。Ｐエミツタ層２０の下面には、陽極３０が形成
されている。
このように構成された光付勢牛導体装置３１（＝よれば
、第１補助エミクタ領域２３で凹まれた受光部３２０面
槓を小さくしてｄｙ／ｄｔ １ｔｉｉを高め、かつ、第
２補助エミクタ領域２４を設けた増幅ゲート構造によっ
てｄｉ／ｄｔ耐童を高耐量ことができる。しかも、動作
時の電流（２）は、Ｐエミツタ層２０・Ｎベース層２１
間のＰＮ接合（ト））、Ｎベース層２１とＰベース層２
２間のＰＮ接合（）１、及びＰベース＄２２と第１補助
エミッタ層２３間のＰＮ接合００３つのＰＮ接合（８・
・・（ｑを通過して流れる。従って、補助エミッタ領域
と主エミツタ領域が左右対称形をなす従来の構造のもの
（ニルべて、電流の通過するＰＮ接合の数が少なくなり
（従来の場合では５つ）、フィンガー電圧（ＶＦＩＮ
）を小さくすることができる。
、第１補助エミクタ領域２３で凹まれた受光部３２０面
槓を小さくしてｄｙ／ｄｔ １ｔｉｉを高め、かつ、第
２補助エミクタ領域２４を設けた増幅ゲート構造によっ
てｄｉ／ｄｔ耐童を高耐量ことができる。しかも、動作
時の電流（２）は、Ｐエミツタ層２０・Ｎベース層２１
間のＰＮ接合（ト））、Ｎベース層２１とＰベース層２
２間のＰＮ接合（）１、及びＰベース＄２２と第１補助
エミッタ層２３間のＰＮ接合００３つのＰＮ接合（８・
・・（ｑを通過して流れる。従って、補助エミッタ領域
と主エミツタ領域が左右対称形をなす従来の構造のもの
（ニルべて、電流の通過するＰＮ接合の数が少なくなり
（従来の場合では５つ）、フィンガー電圧（ＶＦＩＮ
）を小さくすることができる。
尚、前記実施例の他Ｃ：も第４図に示す如く、受光部３
２′をＰイー２層２２に通じるＰ型子導体層で形成した
光付努半導体装置３３にも適用できることは勿論である
。同図中前記実施例のものと同一部分は、同一符号を付
している。
２′をＰイー２層２２に通じるＰ型子導体層で形成した
光付努半導体装置３３にも適用できることは勿論である
。同図中前記実施例のものと同一部分は、同一符号を付
している。
また、第５図に示す如く、前記第３図及び第４図に示す
光付勢半導体装置３２．ＪＪの他Ｃ二も第５図に示す如
く、主エミツタ領域２５と第２補助エミクタ領域２４間
だけを両者と同じＮ型子導体層３４で接続するようＣ二
した光付勢半導体装置３５にも適用できることは勿論で
ある〇同図中、第４図（−示す光付勢半導体装置３３と
同一部分については、同一符号を付している０以上説明
した如く、本発明に係る光付勢半導体装置によれば、光
トリガ感度、ｄｖ／ｄｔ耐量、ｄｔ／ｄｔ耐量を高くし
て、しかもフィンガー電圧を低くすることができる等顕
著な効果を有するものである。
光付勢半導体装置３２．ＪＪの他Ｃ二も第５図に示す如
く、主エミツタ領域２５と第２補助エミクタ領域２４間
だけを両者と同じＮ型子導体層３４で接続するようＣ二
した光付勢半導体装置３５にも適用できることは勿論で
ある〇同図中、第４図（−示す光付勢半導体装置３３と
同一部分については、同一符号を付している０以上説明
した如く、本発明に係る光付勢半導体装置によれば、光
トリガ感度、ｄｖ／ｄｔ耐量、ｄｔ／ｄｔ耐量を高くし
て、しかもフィンガー電圧を低くすることができる等顕
著な効果を有するものである。
第１図は、本発明の一実施例の断面図、第２図は、他の
実施例の断面図、纂３図は、第１図及び第２図（−示す
特定発明の光付勢半導体装置の主要部を構成（＝有する
本願の第２の発明の一実施例の断面図、第４図及びＩＰ
Ｊ５図は、第３図（＝示す光付勢半導体装置の他の実施
例の断面図である。 １．２０・・・Ｐエミッタ層、２．２１・・・Ｎペース
層、３，２２・・・Ｐベース層、４．２３・・・第１補
助エミンタ領域、５．２４・・・第２補助エミクタ領域
、６．２６・・・主エミツタ領域、１ａ。 ２６Ｂ・・・エミッタ短絡孔、７ｂ、２６ｂ・・・孔、
８．２１・・・主陰極、９．２８・・・第１１ｉ助電極
、１０．２５１・・・第２補助電極、１１．３０・・・
陽極、出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦ｊＩＩ
図 程 １ 第２図 担
実施例の断面図、纂３図は、第１図及び第２図（−示す
特定発明の光付勢半導体装置の主要部を構成（＝有する
本願の第２の発明の一実施例の断面図、第４図及びＩＰ
Ｊ５図は、第３図（＝示す光付勢半導体装置の他の実施
例の断面図である。 １．２０・・・Ｐエミッタ層、２．２１・・・Ｎペース
層、３，２２・・・Ｐベース層、４．２３・・・第１補
助エミンタ領域、５．２４・・・第２補助エミクタ領域
、６．２６・・・主エミツタ領域、１ａ。 ２６Ｂ・・・エミッタ短絡孔、７ｂ、２６ｂ・・・孔、
８．２１・・・主陰極、９．２８・・・第１１ｉ助電極
、１０．２５１・・・第２補助電極、１１．３０・・・
陽極、出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦ｊＩＩ
図 程 １ 第２図 担
Claims (2)
- （１）隣接する層間（二ＰＮ接合を形成するよう媚＝互
に異なる導電型の半導体層の４層を順次積層し、該半導
体層の最上層が補助エミッタ領域とこれを囲む王エミク
タ領域とからなり、該補助エミッタ領域の所定領域１：
分ｌＩＩ部を形成したことを特徴とする光付勢半導体装
置。 - （２）隣接する層間（二Ｐ Ｎ接合を形成するようＣ：
互を二異なる導′ｆｌＬ型の半導体層の４鳩を順次積層
し、該半導体層の最上層が補助エミッタ領域とこれを囲
む王エミクタ領域とからなり、該補助エミッタ領域の所
定領域と前記玉エミクタ領域の所定領域とを同一導電型
の不純物領域で一体く＝接続せしめたことを特徴とする
光付勢牛導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155179A JPS5856463A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光付勢半導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155179A JPS5856463A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光付勢半導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5856463A true JPS5856463A (ja) | 1983-04-04 |
Family
ID=15600211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155179A Pending JPS5856463A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光付勢半導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856463A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064469A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Hitachi Ltd | 光サイリスタ |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5021347A (ja) * | 1973-06-27 | 1975-03-06 | ||
| JPS50120279A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-20 | ||
| JPS5183784A (ja) * | 1974-12-10 | 1976-07-22 | Siemens Ag | |
| JPS51139278A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-01 | Hitachi Ltd | Semi_conductor controlled rectifier device |
| JPS5352377A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-12 | Hitachi Ltd | Thyristor |
| JPS549871A (en) * | 1977-06-25 | 1979-01-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Device of intermittently transferring and placing soft body to be carried |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155179A patent/JPS5856463A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5021347A (ja) * | 1973-06-27 | 1975-03-06 | ||
| JPS50120279A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-20 | ||
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