JPS6040714B2 - サイリスタ - Google Patents
サイリスタInfo
- Publication number
- JPS6040714B2 JPS6040714B2 JP15242377A JP15242377A JPS6040714B2 JP S6040714 B2 JPS6040714 B2 JP S6040714B2 JP 15242377 A JP15242377 A JP 15242377A JP 15242377 A JP15242377 A JP 15242377A JP S6040714 B2 JPS6040714 B2 JP S6040714B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- gate
- emitter
- thyristor
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Thyristors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ゲート点弧電圧を変化させずに、ゲート点弧
電流を必要に応じて調整できるサィリスタに関するもの
である。
電流を必要に応じて調整できるサィリスタに関するもの
である。
従釆より、ＰＮＰＮの４層を有し、各層間にＰＮ接合が
形成された半導体基体と、両外側層表面にそれぞれオー
ミック接触された１対の主電極と、前記両外側層間にあ
る一対の中間層の一方にオーミック接触され、一方の主
電極が設けられたのと同じ半導体基体表面上に設けられ
たゲートと、前記ゲートおよび一方の主電極間にある前
記一方の中間層に形成された、一方の中間層とは反対導
図型の補助ェミッタと、ゲートおよび補助ェミッタの、
前記一方の主電極とは反対側の周辺部において、一方の
中間層とオーミック接触するように形成され、かつ一方
の主電極と同電位に保持された周緑電極とを具備した、
増幅ゲート構造のサィリスタが知られている。
形成された半導体基体と、両外側層表面にそれぞれオー
ミック接触された１対の主電極と、前記両外側層間にあ
る一対の中間層の一方にオーミック接触され、一方の主
電極が設けられたのと同じ半導体基体表面上に設けられ
たゲートと、前記ゲートおよび一方の主電極間にある前
記一方の中間層に形成された、一方の中間層とは反対導
図型の補助ェミッタと、ゲートおよび補助ェミッタの、
前記一方の主電極とは反対側の周辺部において、一方の
中間層とオーミック接触するように形成され、かつ一方
の主電極と同電位に保持された周緑電極とを具備した、
増幅ゲート構造のサィリスタが知られている。
このような従来の増幅ゲート構造のサィリスタに於いて
は第１図，第２図に示すように例えばＰゲートを有する
場合ゲート５とカソード３に印加された電圧によってゲ
ート５からＰベース層８、短絡部２を通ってカソード３
にゲート電流が流れる。
は第１図，第２図に示すように例えばＰゲートを有する
場合ゲート５とカソード３に印加された電圧によってゲ
ート５からＰベース層８、短絡部２を通ってカソード３
にゲート電流が流れる。
その時Ｐベース層の等価抵抗Ｒ，，Ｒ２によって電位差
が生じ、補助ェミッタ４の下部抵抗Ｒ，の電位差が、Ｐ
ベース層８と補助ェミツタ４間の少数キャリア注入電位
より大きくなると、補助ェミッタ４からＰベース層８に
対して電子の注入が生じ、アノード１１とカソード３と
の間に印加されている電圧によって、Ｐェミツタ層１０
、Ｎベース層９、Ｐベース層８、補助ェミッタ４、補助
電極７、Ｐベース層８の等価抵抗Ｒ２および短絡部２を
通して電流が流れるようになる。これによって等価抵抗
Ｒ２に発生する電位差が一層大きくなり、Ｎェミッタ層
（主ェミツタ）１が導適状態に移行し、アノード１１、
カソード３間が完全に導適状態に移行する。一方、接合
Ｊ２に存在する接合容量Ｃによって、カソード３に負、
ァノード１１に正なる電圧を急に印加した時には、次式
の変位電流１が発生する。
が生じ、補助ェミッタ４の下部抵抗Ｒ，の電位差が、Ｐ
ベース層８と補助ェミツタ４間の少数キャリア注入電位
より大きくなると、補助ェミッタ４からＰベース層８に
対して電子の注入が生じ、アノード１１とカソード３と
の間に印加されている電圧によって、Ｐェミツタ層１０
、Ｎベース層９、Ｐベース層８、補助ェミッタ４、補助
電極７、Ｐベース層８の等価抵抗Ｒ２および短絡部２を
通して電流が流れるようになる。これによって等価抵抗
Ｒ２に発生する電位差が一層大きくなり、Ｎェミッタ層
（主ェミツタ）１が導適状態に移行し、アノード１１、
カソード３間が完全に導適状態に移行する。一方、接合
Ｊ２に存在する接合容量Ｃによって、カソード３に負、
ァノード１１に正なる電圧を急に印加した時には、次式
の変位電流１が発生する。
・＝Ｃ群 ‐‐‐…．・‐‘１１
この変位電流１は、等価的にゲート電流と同じように働
き、サィリスタを不必要に導適状機へ移行させてｄｖ／
ｄｔ耐量特性を低下させる恐れがある。
き、サィリスタを不必要に導適状機へ移行させてｄｖ／
ｄｔ耐量特性を低下させる恐れがある。
この頃向は特にサイリスタの周辺部において著しい。そ
の対審策として、図示したようにカソード３と同電圧の
周縁電極６を設け、周辺部の変位電流をこの周縁電極６
で吸収する方式が採用されている。しかしながら、第２
図から明らかなように、この周縁鰭極６は、ゲート電流
に対しては、Ｐベース層８に等価抵抗Ｒ３を生ずること
になり、サイリスタの点弧に寄与しないゲート電流が等
価抵抗戊３を通じて流れるため、サィリスタの点弧に必
要なゲート電流を不必要に増大させる欠点があった。本
発明は前記した従来技術の欠点を改善し、サィリスタの
点弧に必要なゲート電流を不必要に増大させず、十分な
ｄｖ／ｄｔ耐量を維持して変位電流による謀Ｖ点弧を防
止でき、しかもゲート点孤電流を所望値に調整すること
もできるサィリスタを提供することを目的とする。
の対審策として、図示したようにカソード３と同電圧の
周縁電極６を設け、周辺部の変位電流をこの周縁電極６
で吸収する方式が採用されている。しかしながら、第２
図から明らかなように、この周縁鰭極６は、ゲート電流
に対しては、Ｐベース層８に等価抵抗Ｒ３を生ずること
になり、サイリスタの点弧に寄与しないゲート電流が等
価抵抗戊３を通じて流れるため、サィリスタの点弧に必
要なゲート電流を不必要に増大させる欠点があった。本
発明は前記した従来技術の欠点を改善し、サィリスタの
点弧に必要なゲート電流を不必要に増大させず、十分な
ｄｖ／ｄｔ耐量を維持して変位電流による謀Ｖ点弧を防
止でき、しかもゲート点孤電流を所望値に調整すること
もできるサィリスタを提供することを目的とする。
以下、第３図，第４図に示す本発明の一実施例について
詳述する。
詳述する。
本実施例の特徴とするところは、第１図、第２図に示し
た従来技術によるサィリスタと比較すれば明らかなよう
に、ゲート５とりング電極６との中間に、補助ェミッタ
４と同じ導電形を有する制御ェミッタ１２を設け、かつ
前記制御ェミッタ１２の幅を補助ェミッタ４の幅よりも
小さく設定すると共に、前記制御ヱミッタ１２を前記ゲ
ート５および周縁電極６に対して電気的に非接続状態に
保持した点にある。この制御ェミッタ１２によりゲート
３と周縁電極６との間のインピーダンス（等価抵抗Ｒ４
）が増大し、サィリス夕の点弧に寄与しないゲート電流
の増加を抑えることが可能になる。明らかなように、前
記制御ェミッタ１２の幅，深さを変化させるとサィリス
夕点弧に寄与しないゲート電流の値が変化するので、ゲ
ート点弧電流を調整することが可能となる。この場合サ
ィリスタが点弧する時のゲート電圧は、Ｐベース層８の
等価抵抗Ｒ，，Ｒ２で決まるので、制御ェミッタ１２の
影響は受けない。一方、前記した変位電流に対しては、
サィリスタ周辺部の変位電流が周緑電極６で吸収される
ため不必要な詰馬点弧は生じなくなる。具体的数値とし
ては、Ｐベース層８の深さを６０〃ｍ、補助ェミツタ４
の深さを３５ムｍ位にするとＰベース層８の主表面での
不純物濃度Ｎｓｐを１び６／地とした場合、補助ェミッ
タ４の直下のＰベース層８のシート抵抗は約５０００／
口，補助ェミツタ４や制御ェミツタ１２のない部分のＰ
べ一ス届８のシート抵抗は約３００／口となる。
た従来技術によるサィリスタと比較すれば明らかなよう
に、ゲート５とりング電極６との中間に、補助ェミッタ
４と同じ導電形を有する制御ェミッタ１２を設け、かつ
前記制御ェミッタ１２の幅を補助ェミッタ４の幅よりも
小さく設定すると共に、前記制御ヱミッタ１２を前記ゲ
ート５および周縁電極６に対して電気的に非接続状態に
保持した点にある。この制御ェミッタ１２によりゲート
３と周縁電極６との間のインピーダンス（等価抵抗Ｒ４
）が増大し、サィリス夕の点弧に寄与しないゲート電流
の増加を抑えることが可能になる。明らかなように、前
記制御ェミッタ１２の幅，深さを変化させるとサィリス
夕点弧に寄与しないゲート電流の値が変化するので、ゲ
ート点弧電流を調整することが可能となる。この場合サ
ィリスタが点弧する時のゲート電圧は、Ｐベース層８の
等価抵抗Ｒ，，Ｒ２で決まるので、制御ェミッタ１２の
影響は受けない。一方、前記した変位電流に対しては、
サィリスタ周辺部の変位電流が周緑電極６で吸収される
ため不必要な詰馬点弧は生じなくなる。具体的数値とし
ては、Ｐベース層８の深さを６０〃ｍ、補助ェミツタ４
の深さを３５ムｍ位にするとＰベース層８の主表面での
不純物濃度Ｎｓｐを１び６／地とした場合、補助ェミッ
タ４の直下のＰベース層８のシート抵抗は約５０００／
口，補助ェミツタ４や制御ェミツタ１２のない部分のＰ
べ一ス届８のシート抵抗は約３００／口となる。
そして、補助ェミッタ４の幅を３００山ｍとした時、制
御ェミッタ１２の幅の変化に対して、サィリスタ点弧に
寄与するゲート電流と全ゲート電流との割合は第６図の
ように変化する。なお、同図において、機軸は制御ェミ
ツタの幅、縦鞠はサィリスタ点弧寄与ゲート電流の全ゲ
ート電流に対する割合（百分率）である。
御ェミッタ１２の幅の変化に対して、サィリスタ点弧に
寄与するゲート電流と全ゲート電流との割合は第６図の
ように変化する。なお、同図において、機軸は制御ェミ
ツタの幅、縦鞠はサィリスタ点弧寄与ゲート電流の全ゲ
ート電流に対する割合（百分率）である。
この図から、制御ェミツタの効果があることが判る。し
かし、このような構成のみでは制御ェミッタ１２が何ら
かの原因で一例えば基体表面の汚れなどで周緑電極６や
カソード３と同電位になると、前記変位電流が制御ェミ
ツタ１２に流れ込むことになり、補助ェミッタ４の点弧
以前に誤点弧してしまうおそれがある。これを防止する
ために、本発明では、制御ェミツタ１２の幅（第４図に
あらわれている横方向寸法）を補助ェミツ夕４の幅より
も小さく選定することとしている。なお、これをさらに
確実にするためには、第５図に示すように制御ヱミツタ
１２を多数の小領域１２Ａに分断するのがよい。
かし、このような構成のみでは制御ェミッタ１２が何ら
かの原因で一例えば基体表面の汚れなどで周緑電極６や
カソード３と同電位になると、前記変位電流が制御ェミ
ツタ１２に流れ込むことになり、補助ェミッタ４の点弧
以前に誤点弧してしまうおそれがある。これを防止する
ために、本発明では、制御ェミツタ１２の幅（第４図に
あらわれている横方向寸法）を補助ェミツ夕４の幅より
も小さく選定することとしている。なお、これをさらに
確実にするためには、第５図に示すように制御ヱミツタ
１２を多数の小領域１２Ａに分断するのがよい。
この場合は小額域１２Ａの幅と深さだけでなく、その分
布密度またはピッチの調整によってもゲート５と局緑電
極６との間の等価抵抗（インピーダンス）を調整でき、
ゲート点孤軍流を所望値に制御できる利点がある。さら
に、制御ェミッタを構成する個々の小領域１２Ａを第５
図に示したような円筒状とすれば、この小領域１２に向
けてあらゆる方向から流れてくる変位鷺流やゲート電流
に対しても、制御ヱミッタ下部のＰベース層８の電位降
下は、ほぼ一定となり、謀Ｖ点弧等に対しては極めて安
定になる。この場合も、その直径を補助ェミッタ４の幅
よりも小さくすることが望ましいことはもちろんである
。以上においては制御ェミッタには補助ェミッタ４や主
ェミッターと同じ導電型をもつものとして説明した。
布密度またはピッチの調整によってもゲート５と局緑電
極６との間の等価抵抗（インピーダンス）を調整でき、
ゲート点孤軍流を所望値に制御できる利点がある。さら
に、制御ェミッタを構成する個々の小領域１２Ａを第５
図に示したような円筒状とすれば、この小領域１２に向
けてあらゆる方向から流れてくる変位鷺流やゲート電流
に対しても、制御ヱミッタ下部のＰベース層８の電位降
下は、ほぼ一定となり、謀Ｖ点弧等に対しては極めて安
定になる。この場合も、その直径を補助ェミッタ４の幅
よりも小さくすることが望ましいことはもちろんである
。以上においては制御ェミッタには補助ェミッタ４や主
ェミッターと同じ導電型をもつものとして説明した。
この場合は後者ェミッタと同じ拡散工程で形成できるの
で、工程数がふえず、しかも精度良く作成できる利点を
有している。その他、制御ェミッタ１２はエッチングに
よってその部分を除去して形成してもよく、また補助ェ
ミッタ４や主ェミツターと同じ導電型の不純物を添加す
ることによってその部分の比抵抗を大きくすることで形
成することもできる。
で、工程数がふえず、しかも精度良く作成できる利点を
有している。その他、制御ェミッタ１２はエッチングに
よってその部分を除去して形成してもよく、また補助ェ
ミッタ４や主ェミツターと同じ導電型の不純物を添加す
ることによってその部分の比抵抗を大きくすることで形
成することもできる。
第１図は従来のサィリスタの平面図、第２図は第１図の
０−ロ線断面図、第３図は本発明の１実施例の平面図、
第４図は第３図のＷ−Ｗ線断面図、第５図は本発明の他
の実施例の平面図、第６図は制御ェミッ夕の幅とサィリ
スタ点弧寄与ゲ−ト電流の全ゲート電流に対する割合と
の関係を示す図である。 １…・・・主ェミッタ、３…・・・カソード、４…・・
・補助ェミッタ、５・・・・・・ゲート、６・・・・・
・周緑電極、７・…・・補助電極、８・・…・Ｐベース
、９…・・・Ｎベース、１０……Ｐエミツタ、１１……
アノード。 ネー図氷２図 才３図 ネ４図 ネ５図 ネｄ図
０−ロ線断面図、第３図は本発明の１実施例の平面図、
第４図は第３図のＷ−Ｗ線断面図、第５図は本発明の他
の実施例の平面図、第６図は制御ェミッ夕の幅とサィリ
スタ点弧寄与ゲ−ト電流の全ゲート電流に対する割合と
の関係を示す図である。 １…・・・主ェミッタ、３…・・・カソード、４…・・
・補助ェミッタ、５・・・・・・ゲート、６・・・・・
・周緑電極、７・…・・補助電極、８・・…・Ｐベース
、９…・・・Ｎベース、１０……Ｐエミツタ、１１……
アノード。 ネー図氷２図 才３図 ネ４図 ネ５図 ネｄ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＰＮＰＮの４層を有し、各層間にＰＮ接合が形成さ
れた半導体基体と、両外側層表面にそれぞれオーミツク
接触された１対の主電極と、一方の中間層にオーミツク
接触され、一方の主電極が設けられたと同一表面上に設
けられたゲートと、ゲートおよび一方の主電極間の一方
の中間層に形成され、一方の中間層とは反対導電型の補
助エミツタと、ゲートおよび補助エミツタの、一方の主
電極とは反対側の周辺部において一方の中間層とオーミ
ツク接触するように形成され、前記一方の主電極と同電
位に保持される周縁電極とを具備したサイリスタにおい
て、前記ゲートおよび周縁電極の間に位置する前記一方
の中間層のインピーダンスを高めるための領域を介在さ
せ、前記インピーダンスを高めるための領域は、前記ゲ
ートおよび周縁電極と電気的に非接続状態に保持される
と共に、その幅が補助エミツタの幅よりも小さく設定さ
れたことを特徴とするサイリスタ。 ２ インピーダンスを高めるための領域が連続した１つ
の領域であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のサイリスタ。 ３ インピーダンスを高めるための領域が分断された複
数の小領域からなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のサイリスタ。 ４ 分断された各小領域が円筒状であることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載のサイリスタ。 ５ 各円筒状小領域の直径が補助エミツタの幅よりも小
さいことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のサイ
リスタ。 ６ インピーダンスを高めるための領域がエツチング等
につて形成された凹窪であることを特徴とする特許請求
の範囲第１ないし第５項のいずれかに記載のサイリスタ
。 ７ インピーダンスを高めるための領域が主エミツタと
同一の導電型であることを特徴とする特許請求の範囲第
１ないし第５項のいずれかに記載のサイリスタ。 ８ インピーダンスを高めるための領域が主エミツタと
同一導電型の不純物添加によつて、その比抵抗を大きく
された領域であることを特徴とする特許請求の範囲第１
ないし第５項のいずれかに記載のサイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242377A JPS6040714B2 (ja) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242377A JPS6040714B2 (ja) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | サイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5484983A JPS5484983A (en) | 1979-07-06 |
| JPS6040714B2 true JPS6040714B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=15540180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15242377A Expired JPS6040714B2 (ja) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040714B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH066532U (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-28 | 不二サッシ株式会社 | カーテンウォールにおける横通しサッシの排水装置 |
-
1977
- 1977-12-20 JP JP15242377A patent/JPS6040714B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH066532U (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-28 | 不二サッシ株式会社 | カーテンウォールにおける横通しサッシの排水装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5484983A (en) | 1979-07-06 |
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