JPS60234366A - light driven thyristor - Google Patents

light driven thyristor

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JPS60234366A
JPS60234366A JP59090175A JP9017584A JPS60234366A JP S60234366 A JPS60234366 A JP S60234366A JP 59090175 A JP59090175 A JP 59090175A JP 9017584 A JP9017584 A JP 9017584A JP S60234366 A JPS60234366 A JP S60234366A
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thyristor
layer
light
emitter
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Nobutake Konishi
信武 小西
Yoshiteru Shimizu
清水 喜輝
Mutsuhiro Mori
睦宏 森
Takeshi Yokota
横田 武司
Tsutomu Yao
勉 八尾
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Hitachi Ltd
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20Individual 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
    • H10F30/21Individual 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
    • H10F30/26Individual 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
    • H10F30/263Photothyristors

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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光信号によるゲート制御が可能なサイリスタ
に係9、特に光信号による点弧感度が高く、しかも臨界
オフ亀圧上昇率を充分に大きく与えることかできるよう
にした元ad型サイリスタに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a thyristor that can be gate-controlled by an optical signal, and in particular has a high ignition sensitivity by the optical signal and a sufficient rate of increase in critical off-torque pressure. This invention relates to an original AD type thyristor that can provide a large amount of power.

〔発明の背型〕[Back mold of invention]

4ttti構造のスイッチング素子であるサイリスタは
、小電力がら太′屯力のスイッチングに広く使用されて
いるか、近年、従来から知られている、例えは′屯気伯
号トリガ型とでもいうべきサイリスタに加えて、光エネ
ルギーによって直接トリガで゛きる、光祁動型サイリス
タが現われ、その用途は広がるばかりと7よっている。
Thyristors, which are switching elements with a 4ttti structure, are widely used for low-power but high-power switching. In addition, light-activated thyristors, which can be triggered directly by light energy, have appeared, and their applications are expected to continue to expand.

この光駆動型サイリスタは、基本的には眠気信号トリガ
型サイリスタと同じく、少くともpnpnの4層の半尋
体ノーと、その内外側層にオーミック接触した一対の主
電極とから構成されているが、トリガ端子はなく、半纏
体層の所定の部分に光を照射させることによってターン
オンさせることができるようになっているものであり、
このため、(1)主回路と制御回路との間での尚電圧耐
力をもった電気的なアイソレーションか各局で、主回路
の′1圧が高く7よっても制御回路が汲雑になる處れが
ない。
This light-driven thyristor, like the drowsiness signal-triggered thyristor, is basically composed of at least a four-layer pnpn semicircular body and a pair of main electrodes in ohmic contact with the inner and outer layers. However, it does not have a trigger terminal, and can be turned on by irradiating a predetermined part of the semi-coated layer with light.
For this reason, (1) electrical isolation between the main circuit and the control circuit that still has voltage resistance is required, or the control circuit becomes complicated even if the main circuit's voltage is high. There is no such thing.

(2) ’に磁誘導などによるノイズに対して強く、誤
動作の虞れが少ない。
(2) It is resistant to noise caused by magnetic induction and has little risk of malfunction.

などの利点がおシ、従って、高′祇圧直流込屯用サイリ
スタ変換装置などへの応用に、近年多くの期待がかけら
れるようになってきた。
In recent years, there have been many expectations for its application to thyristor conversion devices for high-pressure direct current inflows.

ところで、このような用途におけるサイリスタ素子に与
えられている昧題の一つに、臨界オフ亀圧上昇率(略し
てdv/dt耐量と叶ぷ)を損わずに如何にして光点弧
感度を上げるががある。
By the way, one of the problems faced by thyristor elements in such applications is how to improve the light ignition sensitivity without impairing the critical off-torque pressure rise rate (abbreviated as dv/dt tolerance). There is something to raise.

第1図に光=動型サイリスタの一例を示す。FIG. 1 shows an example of a light-dynamic thyristor.

この第1図において、光サイリスタ(光駆動型サイリス
タのこと)100は、nペースJ*1.pベース層2.
pエミッタ層3.nエミッタ層4.上記nエミツタ層3
にオーミック接触したアノード電極5.上記nエミツタ
層4にオルミック接触したカソード咀極6.nエミッタ
層4とは別に設けられているnエミッタlfi 4LI
と400のそれぞれとnベース層2とにオーミック接触
し、これらの間を低抵抗接続する電極印、600.それ
にpベースノー2の所定の表面領域に光信号を照射する
ライトガイド7とで構成されている。
In FIG. 1, an optical thyristor (light-driven thyristor) 100 is an n-pace J*1. p base layer 2.
p emitter layer 3. n emitter layer 4. The above n-emitter layer 3
anode electrode in ohmic contact with5. A cathode electrode 6 in ohmic contact with the n-emitter layer 4. n emitter lfi 4LI provided separately from n emitter layer 4
and 400 and the n-base layer 2, electrode marks 600. and 600. It also includes a light guide 7 that irradiates a predetermined surface area of the p-base node 2 with an optical signal.

順方向電圧が′電極5,6間処印加され、かつオフ状態
にある元サイリスタ100にライトカイト7によって光
信号が送シ込まれると、pベース層2とnベース層1、
それにpエミツタ層3の’f Hに光に薦Ibが発生し
、これが矢印で示すようにカフード電極6に流れ込む。
When a forward voltage is applied between the electrodes 5 and 6 and an optical signal is sent by the light kite 7 to the original thyristor 100 which is in the off state, the p base layer 2, the n base layer 1,
In addition, Ib is generated in the light at 'fH of the p emitter layer 3, and this flows into the cathode electrode 6 as shown by the arrow.

そして、この結果、pベース層2の中には横方向に電位
勾配を生じ、正の電位voがnエミツタ層400の内周
の直下のnベース層2の中に発生する。
As a result, a potential gradient is generated in the p base layer 2 in the lateral direction, and a positive potential vo is generated in the n base layer 2 immediately below the inner periphery of the n emitter layer 400.

この電位voの大きさはnベース層2の横方向の抵抗几
pBと発生した光電流Ibの積で与えられ、この電位■
。がnエミツタ層400とnベース層2との間の接合の
built −in%圧に近ずくと、nエミツタ層40
0の内周部から点弧が始まり、光サイリスタ100が点
弧される。
The magnitude of this potential vo is given by the product of the lateral resistance pB of the n-base layer 2 and the generated photocurrent Ib.
. When approaches the built-in% pressure of the junction between the n-emitter layer 400 and the n-base layer 2, the n-emitter layer 40
Ignition starts from the inner circumferential portion of 0, and the optical thyristor 100 is activated.

以上が光サイリスタの点弧動作であるが、一方、光サイ
リスタ100がオフ状態にあるときには、nベース層2
とnエミツタ層1との間のpn接合に順′亀圧Vが掛り
、このpn接合は逆バイアス状態にある。この状態でノ
イズなどにより順電圧Vに変化分dv/dtが発生する
と、このpn接合に変位、を流(コンデンサを流れる電
流)Iaが現われるが、この変位電流Idはその極性が
上記した光電流1bと同じであり、従って、この変位t
 N、 I dが大きくなるとこのtKIdによっても
光サイリスク100は点弧され、誤点弧を生じることに
なる。
The above is the firing operation of the optical thyristor. On the other hand, when the optical thyristor 100 is in the off state, the n-base layer 2
A forward pressure V is applied to the pn junction between the n emitter layer 1 and the n emitter layer 1, and this pn junction is in a reverse bias state. In this state, when a change dv/dt occurs in the forward voltage V due to noise etc., a displacement (current flowing through the capacitor) Ia appears in this p-n junction, but this displacement current Id has the polarity of the photocurrent 1b and therefore this displacement t
When N and Id become large, the photocircuit 100 will be fired even by this tKId, resulting in false firing.

そこで、この順方向電圧Vの変化分dv/dtによる点
弧の発生し難さをdv/dt耐量と呼び、これが小さい
とノイズなどによる誤点弧が発生し易くなり、従って、
このdv/dt耐量は大きい方が望ましい。
Therefore, the difficulty in causing ignition due to the change in forward voltage V dv/dt is called dv/dt tolerance, and if this is small, erroneous ignition is likely to occur due to noise etc.
It is desirable that this dv/dt tolerance is large.

しかしながら、上記したところから明らかなように、こ
のdv/dt耐量は光点弧感度と同じくpベースWl 
2の横方向抵抗几pBなとで決まり、従って、この第1
図に示す光サイリスタ100では、光点弧感度を上げよ
うとすると変化分dv/dtによる誤点弧も生じ易くな
り、光点弧感度の向上と、dv/dt耐量の向上との両
立を図ることが困難であるという欠点がある。
However, as is clear from the above, this dv/dt tolerance is the same as the light ignition sensitivity, and the p base Wl
The lateral resistance of 2 is determined by pB, therefore, this first
In the optical thyristor 100 shown in the figure, when trying to increase the light ignition sensitivity, erroneous ignition is likely to occur due to the change in dv/dt, so it is necessary to improve both the light ignition sensitivity and the dv/dt tolerance. The disadvantage is that it is difficult to

第2図は光点弧感度をdv/dtiiiit量とは独立
に改曽てきるようにした光サイリスタ110の一例で。
FIG. 2 shows an example of an optical thyristor 110 in which the light ignition sensitivity can be changed independently of the dv/dtiiit amount.

この光サイリスタ110が第1図の光サイリスタ100
と異なっている点は、nエミツタ層400とpベース層
2に対する電極600が分割され、それぞれごとの電極
601. 602となり、これら9間を抵抗8によシ接
続した点と、ライトガイド7により印加される光信号の
照射位置がnエミツタ層4000表面領域となっている
点である。
This optical thyristor 110 is the optical thyristor 100 in FIG.
The difference is that the electrodes 600 for the n emitter layer 400 and the p base layer 2 are divided, and each electrode 601. 602, these 9 are connected by a resistor 8, and the irradiation position of the optical signal applied by the light guide 7 is the surface area of the n emitter layer 4000.

この光サイリスタ110に1臓方向′亀圧を印加し、ラ
イトガイド7から光信号を照射すると、これによシ内部
で光電流Ibを生じる点は第1図の光サイリスタ100
と同様であるが、この光サイリスタ110では光がnエ
ミツタ層400を透過して入射されるため、このnエミ
ツタ層400 、!= 1)ベース層2の接合(J3接
合)で光電池作用が働き、この接合J3に電圧が発生す
る。一方、これに対応して電極600が2つの′#L&
601と602に分割され、これらの間が抵抗8で接続
されているため、上記したJ3接合に発生した電圧によ
り、nエミツタ層400→J3接合→pベース層2→電
極602→抵抗8→電極601→nエミッタ層400 
、という方向に光′電池電流ipが循環する。
When a tortoise pressure is applied to the optical thyristor 110 in the internal direction and an optical signal is irradiated from the light guide 7, a photocurrent Ib is generated inside the optical thyristor 100 in FIG.
However, in this optical thyristor 110, light passes through the n-emitter layer 400 and enters the n-emitter layer 400, ! = 1) A photovoltaic effect works at the junction of the base layer 2 (J3 junction), and a voltage is generated at this junction J3. On the other hand, correspondingly, the electrode 600 has two '#L&
Since these are divided into 601 and 602 and connected by a resistor 8, the voltage generated at the J3 junction described above causes the n emitter layer 400 → J3 junction → p base layer 2 → electrode 602 → resistor 8 → electrode 601→n emitter layer 400
The photovoltaic current ip circulates in the direction .

この光電池電流Ipはnベース層2の中では上記し1こ
光′電流1bと同じ方向に流れるから、上記した′電圧
v0をさらに高くするように働き、点弧感度を上昇させ
るように作用する。
Since this photovoltaic current Ip flows in the same direction as the above-mentioned photovoltaic current 1b in the n-base layer 2, it acts to further increase the above-mentioned voltage v0 and increases the ignition sensitivity. .

さらに、抵抗8が押入されているため、光電池電流Ip
による電圧降下がこの抵抗8に発生するが、この電圧降
下はJ3接合を順バイアスする方向となるから、これに
よっても点弧感度が向上される。
Furthermore, since the resistor 8 is inserted, the photovoltaic current Ip
A voltage drop occurs across this resistor 8, but since this voltage drop serves to forward bias the J3 junction, this also improves the ignition sensitivity.

一方、この光電池を流Ipは光信号が照射されたときに
現われるだけであり、変化分dv/dtによっては全く
発生しない。
On the other hand, the current Ip flowing through the photocell only appears when an optical signal is irradiated, and does not occur at all depending on the amount of change dv/dt.

従って、この光電池電流Ipによる点弧感度の向上作用
は、正規の光信号が入射したときだけに現われ、点弧感
度を充分に改善させるか、dv/di耐童を低下させる
ような作用は全くもたないため、結局、この光サイリス
タ110によれば、dv/dt耐量を低下させることな
く点弧感度を光分に向上させることができることになる
のである。
Therefore, the effect of improving the ignition sensitivity due to the photocell current Ip appears only when a regular optical signal is incident, and there is no effect that either sufficiently improves the ignition sensitivity or reduces the dv/di resistance. Therefore, according to this optical thyristor 110, the ignition sensitivity can be improved by a light amount without reducing the dv/dt tolerance.

また、これとは別に、点弧感度に影響を与えないでd 
v / d を耐量の向上が得られるようにした光サイ
リスクについては、例えば米国特許@4122480号
明III−11I畳に開示されている。
Apart from this, d without affecting the ignition sensitivity can also be used.
Photosilisk with improved v/d tolerance is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,122,480 Mei III-11I.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、光電池作用によシ点弧感度の増加
を図りながらさらにdv/dt耐量の改善が得られるよ
うにした光サイリスタを提供するにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a photothyristor that can further improve the dv/dt tolerance while increasing the ignition sensitivity through photovoltaic action. is to provide.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的を達成するため、本発明は、光電池作用による
点弧感度の改善に用いられている外部導電路の抵抗に、
+V方方向土圧変化分によって発生する変位′1揶の一
部を流し、これにより変位配流が現われたときには点弧
感度が抑圧されるようにした点を特徴とする。
To achieve this objective, the present invention proposes to increase the resistance of the external conductive path used to improve the ignition sensitivity by photovoltaic action.
The present invention is characterized in that a part of the displacement '1' generated by the change in earth pressure in the +V direction is channeled, so that when displacement distribution occurs, the ignition sensitivity is suppressed.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明による光サイリスタについて1図示の実施
例によシ詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The optical thyristor according to the present invention will be explained in detail below with reference to one embodiment shown in the drawings.

第3図及び第4図は本発明の一芙施例で、第3図は平面
図、第4図は第3図のA −A’による断面図であり、
これらの図において、加はpベース層。
3 and 4 show one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A' in FIG.
In these figures, addition is the p base layer.

61はこのpベー1層加にオーミック接触した電極であ
シ、その他は第2図に示した光サイリスタ110と同じ
である。なお、この第3図及び第4図による本発明の元
サイリスタ全体は120で表わす。
Reference numeral 61 denotes an electrode in ohmic contact with this p-base layer, and the rest is the same as the optical thyristor 110 shown in FIG. Incidentally, the entire original thyristor of the present invention according to FIGS. 3 and 4 is represented by 120.

pベースWi 20は本来のnベース層2に対して全く
独立した形でnベース1m lの中に形成されており、
このときのpベー1層加と2との間のアイソレーション
はnベース層1との間のpn接合によって与えられるよ
うになっている。
The p-base Wi 20 is formed in 1 ml of n-base completely independently of the original n-base layer 2,
At this time, isolation between the p-base layer 1 and the p-base layer 2 is provided by the pn junction between the p-base layer 1 and the n-base layer 1.

電極61は電極601に対して低抵抗の外部導電路Cに
よって接続され、これにより、pペー1層加とnベース
層2の′電極602の下の部分とを抵抗8を介して接続
する働きをする。
The electrode 61 is connected to the electrode 601 by a low-resistance external conductive path C, which serves to connect the P layer 1 and the portion of the N base layer 2 below the electrode 602 via the resistor 8. do.

次に、この実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

まず、元信号による点弧時での動作について説明する。First, the operation at the time of ignition based on the original signal will be explained.

第4図に示すように、ライトガイド7からnエミッタj
#400に光信号が照射されると、第2図で説明した元
サイリスタ110と1司様に、nベース層2、nベース
/ml、pエミッタ層3の籟域で光′電流ibが発生し
、これがnベース層2を横方向に通ってカソード成極6
に流れ込み、光信号の受光部となっているnエミツタ層
400とnベース層2の間のエミッタ接合を順バイアス
し、点弧作用を発動させる。
As shown in FIG. 4, from the light guide 7 to the n emitter j
When an optical signal is irradiated to #400, a photocurrent ib is generated in the n-base layer 2, n-base/ml, and p-emitter layer 3 regions of the original thyristor 110 and 1st layer explained in FIG. This passes laterally through the n-base layer 2 and forms the cathode 6.
The light flows into the light, forward biasing the emitter junction between the n-emitter layer 400 and the n-base layer 2, which serves as a light receiving section for optical signals, and activating the ignition effect.

一方、これと並行して、これも第2図の光サイリスタ1
10と同様に、nエミツタ層400とnベース層2から
なるpn接合部での光電池効果により光電池電流Ipが
発生し、この′電流Ipが、pベース層2→電極602
→抵抗8→電極601→nエミッタ層400→pベース
層2.という経路で循環し、このpn接合部をj−バイ
アスしてさらに点弧がおこり易くなるように作用する。
On the other hand, in parallel with this, this is also the optical thyristor 1 in Fig. 2.
Similarly to 10, a photovoltaic current Ip is generated due to the photovoltaic effect at the pn junction consisting of the n emitter layer 400 and the n base layer 2, and this current Ip flows from the p base layer 2 to the electrode 602.
→ Resistor 8 → Electrode 601 → N emitter layer 400 → P base layer 2. The pn junction is circulated through this path, and this pn junction is J-biased to further facilitate ignition.

従って、この実施例による元サイリスタ120によれば
、高い点弧感度を与えることができ、光信号による点弧
を常に確実に行なわせることができる。
Therefore, the original thyristor 120 according to this embodiment can provide high ignition sensitivity and always ensure ignition by optical signals.

なお、この実施例による光ザイリスタ120では導電路
Cが設げられてお)、これにより′電極601と602
が′電極61からpベース層かに尋電結合されているが
、上記した光信号による点弧動作に際して発生する光電
池′電流Ipは、′電極61からpイー1層加には流入
しない。その理由は以下の通9である。すなわち、点弧
が行なわれようとしている状態、つまり順方向阻止状態
では、カソード端子Kがマイナス、アノード端子Aがプ
ラスになるよりな′電圧が印加されており、このため、
pイー1層加とnベース層1の間の接合は逆バイアス状
態になっているからである。そして、この結果、導電路
Cの存在によっては、光信号による点弧動作は全く何の
影響も父けす、上記した点弧感度の向上か得られること
になる。
Note that the optical zyristor 120 according to this embodiment is provided with a conductive path C), which allows the 'electrodes 601 and 602 to
is electrically coupled from the 'electrode 61 to the p-base layer, but the photovoltaic current Ip generated during the ignition operation by the above-mentioned optical signal does not flow from the 'electrode 61 to the p-base layer. The reason for this is the following 9. That is, in a state in which ignition is about to occur, that is, in a forward blocking state, a voltage is applied that is negative to the cathode terminal K and positive to the anode terminal A, and therefore,
This is because the junction between the pE layer 1 and the n base layer 1 is in a reverse bias state. As a result, depending on the presence of the conductive path C, the above-mentioned improvement in ignition sensitivity can be obtained even though the ignition operation by the optical signal has no effect at all.

次に、ノイズなどによる順方向電圧Vの変化分dv/d
tかF:l]加されてしまったときの動作について第5
図によって説明する。
Next, the change in forward voltage V due to noise etc. dv/d
t or F:l] is added.
This will be explained using figures.

アノード端子Aとカソード端子1(の間にIIM方向屯
出0変化分dv/diが担われると、nベース層2とn
ベース層1との接合部の近傍に変位′電流IdOがほぼ
均一に発生し、これがnベース層2を横方向に辿ってカ
ソード電極6に流れ込む。そして、この戻位隠DicI
doの値が成る程度以上になり、nエミッタJfi40
0の直下におけるnベース層2の横方向の抵抗による電
圧降下の大きさが、nエミッI層4ooとnベース層2
の間の接合における拡散′電位にまで近づ(と、この光
サイリスタ120は点弧し始め、誤点弧を生じる。
When the IIM direction 0 change dv/di is carried between the anode terminal A and the cathode terminal 1 (n base layer 2 and n
A displacement current IdO is generated almost uniformly in the vicinity of the junction with the base layer 1, which flows laterally through the n-base layer 2 and into the cathode electrode 6. And this return position is DicI
The value of do becomes greater than or equal to the value of n emitter Jfi40
The magnitude of the voltage drop due to the lateral resistance of the n-base layer 2 immediately below the n-emitter I layer 4oo and the n-base layer 2
As the potential at the junction between the two approaches the diffusion potential, the photothyristor 120 begins to fire, resulting in false firing.

しかして、この実施例による光サイリスタ120では、
本来のnベース層2に対して、これとはnベース層1に
よってアイソレートされて独立して存在するpベースJ
WI20 fJ′ニー設けられており、上記した変位電
流IdolJ″−現われるような状態になると、このp
イー1層加とnベースI@1との接合部の近傍でも同じ
ようにして変位電流Id1が現われ、この電流Id1が
′電極61から導電路C1抵抗8を剋って′電極602
に、そしてこの電極602からp−<−ス層2に入り、
変位電流Idoと合流してカソード電極6に流れ込むよ
うになる。なお、このときの変位嶌KIaoとIdxと
はほぼ等しい電流密度で発生されてくることは説明を要
しないところである。
Therefore, in the optical thyristor 120 according to this embodiment,
In contrast to the original n-base layer 2, there is a p-base J that is isolated and exists independently by the n-base layer 1.
WI20 fJ' knee is provided, and when the above-mentioned displacement current IdolJ''-appears, this p
A displacement current Id1 appears in the same manner near the junction between the E1 layer and the n-base I@1, and this current Id1 pushes the conductive path C1 from the electrode 61 through the resistor 8 to the electrode 602.
and enters the p-<-s layer 2 from this electrode 602,
It joins with the displacement current Ido and flows into the cathode electrode 6. It is unnecessary to explain that the displacement peaks KIao and Idx at this time are generated at approximately the same current density.

このようにしてnペース1加からの変位it 171j
Idxが抵抗8に流れると、この抵抗8には図示の極性
の成田が発生し、この電圧が′電極601と602との
間に与えられることになり、これによりnエミッp 層
400 トルベースJfl 2との間のエミッタ・ベー
ス接合を逆バイアス状態にし、点弧感度を下げるように
作用する。
In this way the displacement from n pace 1 addition it 171j
When Idx flows through the resistor 8, a Narita with the polarity shown is generated in the resistor 8, and this voltage is applied between the 'electrodes 601 and 602, thereby n emp layer 400 Torbase Jfl 2 This acts to reverse bias the emitter-base junction between the two and lower the firing sensitivity.

従って、この実施例による光サイリスタ120によれば
、順方向′電圧の変化分dv/dtが印加されたときに
は、そのときだけ点弧感度か低く抑えられるように動作
し、大きなdv/dt耐量をもたせることができ、結局
、光信号に対する高い点弧感匿?保ちながら大きなdv
/dt耐祉を付与することができることになる。
Therefore, according to the optical thyristor 120 according to this embodiment, when a change in forward voltage dv/dt is applied, the ignition sensitivity is kept low only at that time, and a large dv/dt withstand capacity is achieved. After all, high ignition sensitivity to optical signals? big dv while keeping
/dt welfare can be given.

成る実験flJによって比較した場合、本発明の実施例
による元サイリスタ120の尤)16号に対する点弧感
度は、第1図の実施例のそれに対して1.4倍程度向上
し、他方、dv/dt劇量は第2図の光サイリスク11
0に比して1.7倍程度向上した。
When compared by the experiment flJ consisting of The dramatic amount of dt is the optical radiation risk 11 in Figure 2.
This was an improvement of about 1.7 times compared to 0.

第6図は本発明の他の一実施例による光サイ1リスタ1
30を示したもので、この元サイリスタ130が第4図
の実施例における元サイリスタ120と異なる点は、p
イー1層加を本来のnベース層2から独立して設けるた
めの手段に、七−ト溝Mを用いた点だけでおり、その他
の構造や全体的な機能などは第4図の実施例と同じであ
る。
FIG. 6 shows an optical switch 1 lister 1 according to another embodiment of the present invention.
This original thyristor 130 is different from the original thyristor 120 in the embodiment of FIG.
The only difference is that the seventh groove M is used as a means for providing the E1 layer independently from the original N base layer 2, and the other structure and overall functions are the same as that of the embodiment shown in FIG. is the same as

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、光信号による点
弧動作に対して光電池作用による点弧感度の改善を図っ
た光サイリスタのd v /d t 1liIi諷を、
点弧感度の改善とは独立に増加させることができるため
、従来技術の欠点を除き、光サイリスタに必要な高い光
点弧感反と充分なdv/dt耐諷とを氷ね備えた光サイ
リスタ全容易Km供することができる。
As explained above, according to the present invention, the d v /d t 1liIi of the optical thyristor which aims to improve the ignition sensitivity by the photovoltaic action with respect to the ignition operation by the optical signal,
Since the ignition sensitivity can be increased independently of the improvement, the drawbacks of the prior art can be eliminated, and the optical thyristor has the high optical ignition sensitivity and sufficient dv/dt resistance required for the optical thyristor. A total of Km can be easily provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は光駆!4tI型サイリスタの従来例を示す断面
図、第2図は光点弧感度を改善した先駆#A型サイリス
タの一例を示す断面図、第3図は本発明による光駆動型
サイリスタの一実施例を示す平面図、第4図は第3図の
A −A’線による断面図、第5図は第3図及び第4図
に示した光駆動型サイリスタの動作を示す説明図、第6
図は本発明の他の一実施例を示す断面図である。 1・・・・・・nベース層、2.加・・・・・・pベー
ス層、3・・・・・・pエミッタ層、4.40. 40
0・・曲nエミッタ層、5. 6.60.61. 60
1. 602・−・−・、!I−−ミック電極、7・・
・・・・ライトガイド、8・・・・・・抵抗。 第1図 第2図 第3図 第4図 第1頁の続き [相]発 明 者 八 尾 勉 日立市幸町:所内
Figure 1 is Koukou! A sectional view showing a conventional example of a 4tI type thyristor, Fig. 2 a sectional view showing an example of a pioneer #A type thyristor with improved light ignition sensitivity, and Fig. 3 an example of an optically driven thyristor according to the present invention. 4 is a sectional view taken along the line A-A' in FIG. 3, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the light-driven thyristor shown in FIGS. 3 and 4, and FIG.
The figure is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 1...n base layer, 2. Add...p base layer, 3...p emitter layer, 4.40. 40
0... curve n emitter layer, 5. 6.60.61. 60
1. 602・−・−・、! I--mic electrode, 7...
...Light guide, 8...Resistance. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Continued from page 1 [Phase] Inventor Tsutomu Yao Saiwai-cho, Hitachi City: On-site

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 第1尋亀型の第1エミッタ層と第2導電型の第1
ベース層、第1導電型の第2ベース層、及びこの第2ベ
ース層の表面の選択された部分に形成された第24電型
の歯2エミッタ層からはる41脅構造の半導体基板を備
え、上記第2エミツタ膚のうちの独立した一部の表面を
ゲート用光信号の受光面とすると共に、この受光面とな
った第2エミッタ層と上記第2べ〜ス層の選択さtcた
一部の表面領域との間に所足の抵抗値の外部導電路が形
成されている光駆動型サイリスタにおいて、上記第1導
亀型の第2ベースj−とは独立した第1尋酩型の第2ベ
ース層を設け、この独立した第2ベース層と上記受光面
となった第2導電型の第2エミッタ層との間に外部導電
路を形成したことを特徴とする光駆動型サイリスタ。 2、特許請求の範囲第1男において、上記独立した第1
導亀型の第2ベース層か、上記第2導成型の第1ベース
層との間のpn接合によるアイソレーションによって形
成されていることを%徴とする光駆動型サイリスタ。 3、特許請求の範囲第1項において、上記独立した@4
1纏祇型の年2ベース増が、上記第1導電型の第2ベー
ス層の表面に設けたモート溝によるアイソレーションに
よって形成されていることを特徴とする尤脇勤型サイリ
スタ。
[Claims] 1. A first emitter layer of a first diagonal type and a first emitter layer of a second conductivity type.
The semiconductor substrate includes a base layer, a second base layer of a first conductivity type, and a semiconductor substrate having a 41-layer structure extending from the emitter layer of a 24th conductivity type formed on a selected portion of the surface of the second base layer. , an independent part of the surface of the second emitter skin is used as a light-receiving surface for the gating optical signal, and the second emitter layer serving as the light-receiving surface and the second base layer are selected. In a light-driven thyristor in which an external conductive path with a sufficient resistance value is formed between a part of the surface area, the first conductive type thyristor is independent of the second base j- of the first conductive turtle type. A light-driven thyristor characterized in that a second base layer is provided, and an external conductive path is formed between the independent second base layer and the second emitter layer of the second conductivity type, which serves as the light-receiving surface. . 2. In the first claim, the independent first claim
A light-driven thyristor characterized in that it is formed by isolation by a pn junction between the guiding turtle type second base layer or the second guiding type first base layer. 3. In claim 1, the independent @4
1. A thyristor of the 1-type thyristor, characterized in that the 2-base increase per year is formed by isolation by a moat groove provided on the surface of the second base layer of the first conductivity type.
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