JPS6154668A - 光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ - Google Patents
光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタInfo
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- JPS6154668A JPS6154668A JP59176957A JP17695784A JPS6154668A JP S6154668 A JPS6154668 A JP S6154668A JP 59176957 A JP59176957 A JP 59176957A JP 17695784 A JP17695784 A JP 17695784A JP S6154668 A JPS6154668 A JP S6154668A
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- Japan
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- region
- impurity density
- low impurity
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- gate
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- 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
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/103—Integrated devices the at least one element covered by H10F30/00 having potential barriers, e.g. integrated devices comprising photodiodes or phototransistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D12/00—Bipolar devices controlled by the field effect, e.g. insulated-gate bipolar transistors [IGBT]
- H10D12/211—Gated diodes
- H10D12/212—Gated diodes having PN junction gates, e.g. field controlled diodes
-
- 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
- H10F30/2635—Static induction photothyristors
Landscapes
- Thyristors (AREA)
- Electronic Switches (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野〕
本発明は、静電誘導サイリスタ（３ｔａｌｃＴ ｎｄｕ
ｃｔｉｏｎ Ｔ ｈｙｒｉｓｔｏｒ、以下５ｒＴｈｙ
、と略称する。）による光トリガ・光クエンチ可能なサ
イリスタの集積化構造に関する。簡単なバイアス回路と
、トリガ用光パルス及びクエンチ用光パルスだけで大電
力を高速、高効率で直交変換でき、制御回路と大電力部
分を完全に分離できることから、大電力変換装置等に利
用されるものである。
ｃｔｉｏｎ Ｔ ｈｙｒｉｓｔｏｒ、以下５ｒＴｈｙ
、と略称する。）による光トリガ・光クエンチ可能なサ
イリスタの集積化構造に関する。簡単なバイアス回路と
、トリガ用光パルス及びクエンチ用光パルスだけで大電
力を高速、高効率で直交変換でき、制御回路と大電力部
分を完全に分離できることから、大電力変換装置等に利
用されるものである。
従来、サイリスタを光でトリガすることは広く行なわれ
ており、Ｌ Ａ Ｓ ＣＲ、Ｌ １ｏｈｔ Ａ ｃｔ
ｉｖａｔｅｃｔ Ｔ ｈｙｒｉｓｔｏｒ、ホトサイリ
スタ等の名称で実施されていることは周知の事実である
。
ており、Ｌ Ａ Ｓ ＣＲ、Ｌ １ｏｈｔ Ａ ｃｔ
ｉｖａｔｅｃｔ Ｔ ｈｙｒｉｓｔｏｒ、ホトサイリ
スタ等の名称で実施されていることは周知の事実である
。
従来形光トリガサイリスタでは、増幅用サイリスタを集
積化した増幅ゲート構造が一般的に実施されている。
積化した増幅ゲート構造が一般的に実施されている。
一方、Ｓ■サイリスタの光によるオン・オフ動作は、本
願発明者によって既に提案され、特願昭５４−３６０７
９号（特開昭５５−１２８８７０号）、「静電誘導サイ
リスタ及び半導体装置ｊ１特願昭５９−５４９３７号「
光クエンチ可能なサイリスタ装置」及び昭和５９年８月
２２日出願「光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ
」に開示されている。様々な回路形式の提案がなされて
いるが、集積化構造の例は少な（、わずかにＳ■サイリ
スタを直接光でトリガして光クエンチ用ＳＩホトトラン
ジスタで光クエンチする方式の構造が前記特願昭５９−
５４９３７号「光クエンチ可能なサイリスタ装置」に提
案されているのみである。
願発明者によって既に提案され、特願昭５４−３６０７
９号（特開昭５５−１２８８７０号）、「静電誘導サイ
リスタ及び半導体装置ｊ１特願昭５９−５４９３７号「
光クエンチ可能なサイリスタ装置」及び昭和５９年８月
２２日出願「光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ
」に開示されている。様々な回路形式の提案がなされて
いるが、集積化構造の例は少な（、わずかにＳ■サイリ
スタを直接光でトリガして光クエンチ用ＳＩホトトラン
ジスタで光クエンチする方式の構造が前記特願昭５９−
５４９３７号「光クエンチ可能なサイリスタ装置」に提
案されているのみである。
第６図は、前記特願昭５９７５４９３７号「光クエンチ
可能なサイリスタ装置」に提案されている直接光トリガ
・光クエンチＳＴサイリスタの構造例である。第二ベー
スにもＳＩＴゲート構造を有する単一ゲート形ＳＩサイ
リスタとそのゲートに接続されたＳ■ホトトランジスタ
の集積化構造を特徴としている。
可能なサイリスタ装置」に提案されている直接光トリガ
・光クエンチＳＴサイリスタの構造例である。第二ベー
スにもＳＩＴゲート構造を有する単一ゲート形ＳＩサイ
リスタとそのゲートに接続されたＳ■ホトトランジスタ
の集積化構造を特徴としている。
従来形光トリガサイリスタは、トリガ機構として増幅用
サイリスタを用いているが、増幅用サイリスタはバイポ
ーラベース構造のため光感度が小さり、トリガ用光源と
して高光出力のものが必要である。また、従来形光トリ
ガサイリスタを直接ゲートでオフすることは行なわれて
いない。
サイリスタを用いているが、増幅用サイリスタはバイポ
ーラベース構造のため光感度が小さり、トリガ用光源と
して高光出力のものが必要である。また、従来形光トリ
ガサイリスタを直接ゲートでオフすることは行なわれて
いない。
前記特願昭５９−５４９３７号「光クエンチ可能なサイ
リスタ装置」に提案されているＳＩサイリスタを直接光
でトリガして、ＳＩサイリスタのゲートに接続したＳＩ
Ｔで光クエンチする方式では、代表的な実験データとし
て、トリガ用光源の光強度４６．３μＷ１クエンチ用光
源の光強度６０．４μＷの条件で、３００Ｖ。
リスタ装置」に提案されているＳＩサイリスタを直接光
でトリガして、ＳＩサイリスタのゲートに接続したＳＩ
Ｔで光クエンチする方式では、代表的な実験データとし
て、トリガ用光源の光強度４６．３μＷ１クエンチ用光
源の光強度６０．４μＷの条件で、３００Ｖ。
２Ａのスイッチングでターン・オン時間６．２μｓｅｃ
、ターン・オフ時間１５μｓｅｃの結果を得ている。
、ターン・オフ時間１５μｓｅｃの結果を得ている。
光トリガ・光クエンチ可能なＳｌサイリスタとしてその
集積化構造が提案されているのは前記特願昭５９−５４
９３７号「光クエンチ可能なサイリスタ装置」の例だけ
であり、この構造は、直接大面積のＳｌサイリスタを光
でトリガするために構造が簡単であるが、Ｓｌサイリス
タを直接光でトリガする際のターン・オン遅延時間をよ
り短くするためには、より大きな電力の光源を必要とし
ていた。また、光クエンチに関しても、ターン・オフ時
に大電流が流れるために比較的大面積であるクエンチ用
ＳＩＴを直接光でドライブするために、やはり大容量の
ゲート領域を光で充電するのに時間がかかりターン・オ
フ時間が遅くなる欠点がある。
集積化構造が提案されているのは前記特願昭５９−５４
９３７号「光クエンチ可能なサイリスタ装置」の例だけ
であり、この構造は、直接大面積のＳｌサイリスタを光
でトリガするために構造が簡単であるが、Ｓｌサイリス
タを直接光でトリガする際のターン・オン遅延時間をよ
り短くするためには、より大きな電力の光源を必要とし
ていた。また、光クエンチに関しても、ターン・オフ時
に大電流が流れるために比較的大面積であるクエンチ用
ＳＩＴを直接光でドライブするために、やはり大容量の
ゲート領域を光で充電するのに時間がかかりターン・オ
フ時間が遅くなる欠点がある。
−１９一
本発明は、光トリガ機能と光クエンチ機能を兼ねそなえ
たＳｌサイリスタの集積化構造を提供するものであるが
、光トリガ感度、光クエンチ感度を向上させるために、
以下の手段を講じる。
たＳｌサイリスタの集積化構造を提供するものであるが
、光トリガ感度、光クエンチ感度を向上させるために、
以下の手段を講じる。
（１）光トリ万感度を向上させるために光増幅用の素子
として高速・高光感度のＳｌホトトランジスタ、もしく
はＳＩホトサイリスタを有する増幅ゲート構造を用いる
。
として高速・高光感度のＳｌホトトランジスタ、もしく
はＳＩホトサイリスタを有する増幅ゲート構造を用いる
。
（２）光クエンチ感度を向上させるために、クエンチ用
素子を増幅ゲート方式でドライブする光クエンチ回路の
構造を用いる。
素子を増幅ゲート方式でドライブする光クエンチ回路の
構造を用いる。
（３）光クエンチ用の素子としては、ＳＩ（ホト）トラ
ンジスタだけでなく、ＳＩ（ホト）サイリスタ等を用い
る。ＳＩ（ホト）サイリスタは、ＳＩ（ホト）トランジ
スタと比較して、大電流領域でのオン電圧が小さいので
、大電流の光トリガ光クエンチＳｌサイリスタに適して
いる。
ンジスタだけでなく、ＳＩ（ホト）サイリスタ等を用い
る。ＳＩ（ホト）サイリスタは、ＳＩ（ホト）トランジ
スタと比較して、大電流領域でのオン電圧が小さいので
、大電流の光トリガ光クエンチＳｌサイリスタに適して
いる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の第１の実施例を示す。第１の実施例の
主な特徴は、光トリガ用光感応素子及び光クエンチ用光
感応素子が静電誘導形ホトトランジスタ（以下５ＩＰＴ
と称す）で構成されていることである。
主な特徴は、光トリガ用光感応素子及び光クエンチ用光
感応素子が静電誘導形ホトトランジスタ（以下５ＩＰＴ
と称す）で構成されていることである。
第１図において、主５ＩＴｈｙ、は、ｐ＋アノード領域
１０１とｎ−低不純物密度領域１０２とｎ＋カンード領
域１０３とｐ＋ゲート領域１０４とｎ＋ゲート領域１６
０とで構成されていて、ｐ＋アノード領域１０１及びｎ
十カソード領域１０３の表面露出部分には、それぞれア
ノード電極１０５、カソード電極１０６が設けられてい
る。ｎ＋ゲート領域１６０は主５ＩＴｈＶ十 、の電流増幅率を向上させるためのもので、ｎゲート領
域１６０がない構造もある。光トリガ用光感応素子であ
る５ＩＰＴは、ｐ＋ソース領域１０７とｐ−低不純物密
度領域１０８とｐ＋ドレイン領域１０９とｎ＋ゲート領
域１１０とで構成されている。ここで主ＳＴＴＭ、のｐ
十ゲート領域１０４と光トリガ用５ＩＰＴのｐ＋ドレイ
ン領域は電気的に共通になされている。
１０１とｎ−低不純物密度領域１０２とｎ＋カンード領
域１０３とｐ＋ゲート領域１０４とｎ＋ゲート領域１６
０とで構成されていて、ｐ＋アノード領域１０１及びｎ
十カソード領域１０３の表面露出部分には、それぞれア
ノード電極１０５、カソード電極１０６が設けられてい
る。ｎ＋ゲート領域１６０は主５ＩＴｈＶ十 、の電流増幅率を向上させるためのもので、ｎゲート領
域１６０がない構造もある。光トリガ用光感応素子であ
る５ＩＰＴは、ｐ＋ソース領域１０７とｐ−低不純物密
度領域１０８とｐ＋ドレイン領域１０９とｎ＋ゲート領
域１１０とで構成されている。ここで主ＳＴＴＭ、のｐ
十ゲート領域１０４と光トリガ用５ＩＰＴのｐ＋ドレイ
ン領域は電気的に共通になされている。
また、ｐ＋ソース領域１０７、ｎ＋ゲート領域１１６の
表面露出部分には、光を透過する透明電極が設けられて
いる。光クエンチ用光感応素子である５ＩＰＴは、ｐ＋
ドレイン領域１１３とｐ−チャンネル領域１１４とｐ＋
ソース領域１１５とｎ＋ゲート領域１１６とで構成され
ている。ここで主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域１０４
と光クエンチ用５ＩＰＴのｐ＋ソース領域１１５は電気
的に共通になされている。また、ｐ＋ドレイン領域１１
３とｎ＋ゲート領域１１６の表面露出部分には、光を透
過する透明電極が設けられている。
表面露出部分には、光を透過する透明電極が設けられて
いる。光クエンチ用光感応素子である５ＩＰＴは、ｐ＋
ドレイン領域１１３とｐ−チャンネル領域１１４とｐ＋
ソース領域１１５とｎ＋ゲート領域１１６とで構成され
ている。ここで主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域１０４
と光クエンチ用５ＩＰＴのｐ＋ソース領域１１５は電気
的に共通になされている。また、ｐ＋ドレイン領域１１
３とｎ＋ゲート領域１１６の表面露出部分には、光を透
過する透明電極が設けられている。
主５ＩＴｈｙ、のゲート・カソード間と、３１ＰＴのチ
ャンネル領域は、耐圧向上と各素子間の電気的な分離の
ためにベベル状にエツチングされた領域１２０ｉ形成し
ている。
ャンネル領域は、耐圧向上と各素子間の電気的な分離の
ためにベベル状にエツチングされた領域１２０ｉ形成し
ている。
実際には、例えば不純物密度１〜２×１０厚さ約４００
μｍのｎ−基板上に拡散でｐ＋ゲート領域（不純物密度
１．５〜２×１０１９ｃｍ−３、厚み１０μ＋ｎ、ｐ＋
ゲート間の間隔的３．５μｍ）を設け、さらにエピタキ
シャル成長で約１０μｍのゲート・カソード間低不純物
密度領域を作成する方法では、アノード・カソード間素
子電圧２５００Ｖ、ゲート・カソード間耐圧１８０■が
得られている。
μｍのｎ−基板上に拡散でｐ＋ゲート領域（不純物密度
１．５〜２×１０１９ｃｍ−３、厚み１０μ＋ｎ、ｐ＋
ゲート間の間隔的３．５μｍ）を設け、さらにエピタキ
シャル成長で約１０μｍのゲート・カソード間低不純物
密度領域を作成する方法では、アノード・カソード間素
子電圧２５００Ｖ、ゲート・カソード間耐圧１８０■が
得られている。
また、表面の絶縁膜１１９は、酸化物が一般的であるが
、窒化膜等の絶縁膜でもよい。
、窒化膜等の絶縁膜でもよい。
′トリガ用Ｓ Ｉ ＰＴｆ７）’／−スｔａｆＭ１１１
ハ、ＶＳＴ、１７３、ゲート電極１１２はＲｒＸ、１
７５を介してＶ＆工１７４にバイアスされていて、クエ
ンチ用５ＩＰＴのドレイン電極１１７はＶＤ、１７６、
ゲート電極１１８はＲｂ ｇを介して■。表にバイアス
されている。トリガ用光パルスＬＴ１７９及びクエンチ
用光パルスＬＱ１８０が共に切れている場合は、光トリ
ガ用５ＩＰＴ、光クエンチ用５ＩＰＴ共にオフ状態であ
り、主５ＩＴｈｙ、はオフしている。ここでトリガ用光
パルスＬＴｌ ７９が照射されることにより光トリガ用
５ＩＰＴはオンする。このことで主Ｓ Ｉ Ｔｈｙ。
ハ、ＶＳＴ、１７３、ゲート電極１１２はＲｒＸ、１
７５を介してＶ＆工１７４にバイアスされていて、クエ
ンチ用５ＩＰＴのドレイン電極１１７はＶＤ、１７６、
ゲート電極１１８はＲｂ ｇを介して■。表にバイアス
されている。トリガ用光パルスＬＴ１７９及びクエンチ
用光パルスＬＱ１８０が共に切れている場合は、光トリ
ガ用５ＩＰＴ、光クエンチ用５ＩＰＴ共にオフ状態であ
り、主５ＩＴｈｙ、はオフしている。ここでトリガ用光
パルスＬＴｌ ７９が照射されることにより光トリガ用
５ＩＰＴはオンする。このことで主Ｓ Ｉ Ｔｈｙ。
のｐ＋ゲート領域１０４は、■、ヵ１７３からキャリア
の供給を受は充電され、主ＳＩＴＭ、はターン・オンす
る。次にクエンチ用光パルスＬＱ１８０の照射で光クエ
ンチ用５ｆＰＴがオンすると、主ＳＩＴＭ、のｐ＋ゲー
ト領域１０４からホールがＶＤ、１７６へ引き抜かれ主
５ＩＴｈｙ、はターン・オフする。
の供給を受は充電され、主ＳＩＴＭ、はターン・オンす
る。次にクエンチ用光パルスＬＱ１８０の照射で光クエ
ンチ用５ｆＰＴがオンすると、主ＳＩＴＭ、のｐ＋ゲー
ト領域１０４からホールがＶＤ、１７６へ引き抜かれ主
５ＩＴｈｙ、はターン・オフする。
光トリガ及び光クエンチ用光パルスＬＴ１７９、ＬＴ１
８０の光波長は、光の侵入深さが５ＩＰＴの低不純物密
度領域の厚み程度になるものを選ぶ。
８０の光波長は、光の侵入深さが５ＩＰＴの低不純物密
度領域の厚み程度になるものを選ぶ。
以上述べた様に第１の実施例を用いれば、簡単なバイア
ス回路と光パルスで高速・高効率の直交変換が実現でき
る。
ス回路と光パルスで高速・高効率の直交変換が実現でき
る。
第２図に本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例の
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用光感応素子が５ＩＰＴで構成さ
れていることである０主５ＩＴｈｙ、と光クエンチ用５
ＩＰＴは、第１の実施例と同じ構造である。光トリガ用
８ＩＰ Ｔ ｈｙ、は、ｐ＋アノード領域２０１′とｎ
−低不純物密度領域２０２′、２０８とｎ十カソード領
域２０７とｐ＋ゲート領域２０９とｎ＋ゲート領域２６
０とで構成されていて、ｐ＋アノード領域２０１′とｐ
＋ゲート領域の表面露出部分には、それぞれアノード電
極２０５’、ゲート電極２１１が設けられていて、ｎ十
カソード領域２０７の表面露出部分には、透明電極が設
けられている。又、主５ＩＴｈｙ、とトリガ用ＳＩＰ
Ｔ ｈｙ、のｐ＋アノード領域２０１．２０１’同志、
ｐ＋ゲート領域２０４．２０９同志、ｎ“ゲート領域２
６０同志は、電気的に共通になっている。更に、光トリ
ガ用５ＩＰＴｈｙ、のカソード電極２１０とゲート電極
２１１も、電気的に共通になされている。
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用光感応素子が５ＩＰＴで構成さ
れていることである０主５ＩＴｈｙ、と光クエンチ用５
ＩＰＴは、第１の実施例と同じ構造である。光トリガ用
８ＩＰ Ｔ ｈｙ、は、ｐ＋アノード領域２０１′とｎ
−低不純物密度領域２０２′、２０８とｎ十カソード領
域２０７とｐ＋ゲート領域２０９とｎ＋ゲート領域２６
０とで構成されていて、ｐ＋アノード領域２０１′とｐ
＋ゲート領域の表面露出部分には、それぞれアノード電
極２０５’、ゲート電極２１１が設けられていて、ｎ十
カソード領域２０７の表面露出部分には、透明電極が設
けられている。又、主５ＩＴｈｙ、とトリガ用ＳＩＰ
Ｔ ｈｙ、のｐ＋アノード領域２０１．２０１’同志、
ｐ＋ゲート領域２０４．２０９同志、ｎ“ゲート領域２
６０同志は、電気的に共通になっている。更に、光トリ
ガ用５ＩＰＴｈｙ、のカソード電極２１０とゲート電極
２１１も、電気的に共通になされている。
トリガ用光パルスＬＴ２７７及びクエンチ月光パル・ス
ＬＱ２７８が共に切れている場合は、光トリガ用５ＩＰ
Ｔｈｙ、と光クエンチ用５ＩＰ■はオフ状態であり、主
５ＩＴｈｙ、はオフしている。ここでトリガ用光パルス
ＬＴ２７７が照射されることにより光トリガ用５ＩｐＴ
ｈｙ、は、ターン・オンする。このことで主５ＩＴｈｙ
。
ＬＱ２７８が共に切れている場合は、光トリガ用５ＩＰ
Ｔｈｙ、と光クエンチ用５ＩＰ■はオフ状態であり、主
５ＩＴｈｙ、はオフしている。ここでトリガ用光パルス
ＬＴ２７７が照射されることにより光トリガ用５ＩｐＴ
ｈｙ、は、ターン・オンする。このことで主５ＩＴｈｙ
。
のｐ＋ゲート領域２０４は、ｐ＋アノード領域からのホ
ールの注入によりバイアスされ、更に主５ＩＴｈＶ、の
ｎ±ゲート領域２６０は、光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、の
カソード領域２０７からの電子の注入によってバイアス
されるから、主５ＩＴｈｙ、は、ターン・オンする。タ
ーン・オフの過程は、第１の実施例と同様である。
ールの注入によりバイアスされ、更に主５ＩＴｈＶ、の
ｎ±ゲート領域２６０は、光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、の
カソード領域２０７からの電子の注入によってバイアス
されるから、主５ＩＴｈｙ、は、ターン・オンする。タ
ーン・オフの過程は、第１の実施例と同様である。
トリガ用パルスＬＴ２７７の光波長は、光による電子−
正孔対の発生が、ｐ＋ゲート２０９とｎ＋ゲート２６０
の間のｎ−低不純物密度領域で多く起きるように選ばれ
る。一方、クエンチ用光パルスＬＱ２７８の光波長は、
光による電子−正孔対の発生が、光クエンチ用５ＩＰＴ
のｐ−低不純物密度領域２１４で多く起きるように選ば
れる。
正孔対の発生が、ｐ＋ゲート２０９とｎ＋ゲート２６０
の間のｎ−低不純物密度領域で多く起きるように選ばれ
る。一方、クエンチ用光パルスＬＱ２７８の光波長は、
光による電子−正孔対の発生が、光クエンチ用５ＩＰＴ
のｐ−低不純物密度領域２１４で多く起きるように選ば
れる。
第２の実施例では、光トリガ用ａｒｐ”ｒｈｙ。
は、主５ＴＴｈｙ、と同一のプロセスで集積化でき、バ
イアス回路も簡単になる利点がある。
イアス回路も簡単になる利点がある。
第３図に本発明の第３の実施例を示す。第３の実施例の
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴで構成さ
れ、光クエンチ用回路が、ＳＩＴとそのＳＩＴをドライ
ブする５ＩＰＴで構成されていることである。主５ｊＴ
ｈｙ、と光トリガ用５ｒｐｒは、第１の実施例と同じ構
造である。光クエンチ用ＳＩＴは、ｐ＋ドレイン領域３
１３とｐ−低不純物密度領域３１４とｐ十ソース領域３
１５とｎ＋ゲート領域３１６とで構成されていて、ｐ＋
ドレイン領域３１３とｎ＋ゲート領域３１６の表面露出
部分には、それぞれドレイン電極３１７とゲート電極３
１８が設けられている。又、光クエンチ用ＳＩＴのｐ＋
ソース領域３１５と主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域３
０４は、電気的に共通になされている。光クエンチ用Ｓ
ＩＴをドライブするための５ＴＰＴは、ｐ＋ソース領域
３１９とｐ−低不純物密度領域３２０とｐ＋ドレイン領
域３２１１３２２とで構成されていて、ｐ＋ソース領域
３１９とｎ＋ゲート領域３２３とｐ＋ドレイン領域３２
２の表面露出部分には、それぞれ透明電極材料でソース
電極３２４、ゲート電極３２５及びドレイン電極３２６
が設けられている。
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴで構成さ
れ、光クエンチ用回路が、ＳＩＴとそのＳＩＴをドライ
ブする５ＩＰＴで構成されていることである。主５ｊＴ
ｈｙ、と光トリガ用５ｒｐｒは、第１の実施例と同じ構
造である。光クエンチ用ＳＩＴは、ｐ＋ドレイン領域３
１３とｐ−低不純物密度領域３１４とｐ十ソース領域３
１５とｎ＋ゲート領域３１６とで構成されていて、ｐ＋
ドレイン領域３１３とｎ＋ゲート領域３１６の表面露出
部分には、それぞれドレイン電極３１７とゲート電極３
１８が設けられている。又、光クエンチ用ＳＩＴのｐ＋
ソース領域３１５と主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域３
０４は、電気的に共通になされている。光クエンチ用Ｓ
ＩＴをドライブするための５ＴＰＴは、ｐ＋ソース領域
３１９とｐ−低不純物密度領域３２０とｐ＋ドレイン領
域３２１１３２２とで構成されていて、ｐ＋ソース領域
３１９とｎ＋ゲート領域３２３とｐ＋ドレイン領域３２
２の表面露出部分には、それぞれ透明電極材料でソース
電極３２４、ゲート電極３２５及びドレイン電極３２６
が設けられている。
光クエンチ用ＳＩＴをドライブするための５ＩＰＴのｐ
＋ソース領域３１９と光クエンチ用ＳＩＴのｎ＋ゲート
領域３１６とは電極により接続されている。又、光クエ
ンチ用ＳＩＴとそれをドライブするための５ＩＰＴは、
酸化膜で形成された領域３２７により分離されている。
＋ソース領域３１９と光クエンチ用ＳＩＴのｎ＋ゲート
領域３１６とは電極により接続されている。又、光クエ
ンチ用ＳＩＴとそれをドライブするための５ＩＰＴは、
酸化膜で形成された領域３２７により分離されている。
更に、光クエンチ用ＳＩＴをドライブするためのＳ Ｉ
ＰＴのｐ十ドレイン領域３２２とｎ＋ゲート領域３２
３、ｐ−低不純物密度領域３２０も分離されている。主
５ＩＴｈｙ、と光トリガ用５ＩＰＴのバイアス回路は、
第１の実施例と同じである。光クエンチ用ＳＩＴのドレ
インは、負の電圧ＶＤあ３７９にバイアスされている。
ＰＴのｐ十ドレイン領域３２２とｎ＋ゲート領域３２
３、ｐ−低不純物密度領域３２０も分離されている。主
５ＩＴｈｙ、と光トリガ用５ＩＰＴのバイアス回路は、
第１の実施例と同じである。光クエンチ用ＳＩＴのドレ
インは、負の電圧ＶＤあ３７９にバイアスされている。
光クエンチ用ＳＩＴをドライブするための５ＩＰＴのｐ
＋ドレイン領域３２１．３２２は、■、＃３７６にバイ
アスされ、ｎ＋ゲート領域３２３は抵抗Ｒ、、／３７８
を介して■。１３７７にバイアスされている。バイアス
回路はＳＩＴ、５ＩＰＴの特性によって多少違ってくる
。
＋ドレイン領域３２１．３２２は、■、＃３７６にバイ
アスされ、ｎ＋ゲート領域３２３は抵抗Ｒ、、／３７８
を介して■。１３７７にバイアスされている。バイアス
回路はＳＩＴ、５ＩＰＴの特性によって多少違ってくる
。
主５ＩＴｈＶ、がトリガされる過程は、第１の実施例と
同じである。主５ＩＴｈｙ、がオンしている状態でクエ
ンチ用光パルスＬＱ３８０が照射されると５ＩＰＴがオ
ンして、光クエンチ用ＳＩＴのｎ＋ゲート領域３１６は
Ｖｌｌ、、’３７６によりバイアスされ、ＳＩＴがオン
する。このことで主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域３０
４に蓄積されているホールは、光クエンチ用ＳＩＴを通
して引き抜かれ５ＩＴｈｙ、は、オフする。第３の実施
例で、小面積の高速・高感度なＳＩＰ丁で比較的大面積
の光クエンチ用ＳＪＴをドライブするから第１の実施例
と比較してより高速な光クエンチが実現できる。
同じである。主５ＩＴｈｙ、がオンしている状態でクエ
ンチ用光パルスＬＱ３８０が照射されると５ＩＰＴがオ
ンして、光クエンチ用ＳＩＴのｎ＋ゲート領域３１６は
Ｖｌｌ、、’３７６によりバイアスされ、ＳＩＴがオン
する。このことで主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域３０
４に蓄積されているホールは、光クエンチ用ＳＩＴを通
して引き抜かれ５ＩＴｈｙ、は、オフする。第３の実施
例で、小面積の高速・高感度なＳＩＰ丁で比較的大面積
の光クエンチ用ＳＪＴをドライブするから第１の実施例
と比較してより高速な光クエンチが実現できる。
第４図に本発明の第４の実施例を示す。第４の実施例の
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用回路が５ＩＰＴｈｙ、とその５
ＩＰＴｈＶ、をオフするための５ＩＰＴで構成されてい
ることである。
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用回路が５ＩＰＴｈｙ、とその５
ＩＰＴｈＶ、をオフするための５ＩＰＴで構成されてい
ることである。
主５ＩＴｈｙ、と光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、部分は、第
２の実施例と同じ構造である。光クエンチ用５ＩＰＴｈ
ｙ、は、ｎ＋カソード領域４１３とｎ−低不純物密度領
域４１４とｐ＋アノード領域４１５とｐ＋ゲート領域４
１６とで構成されていて、ｎ十カソード領域４１３とｐ
＋ゲート領域４１６の表面露出部分には、透明電極材料
でそれぞれカソード電極４１７とゲート電極４１８とが
設けられている。光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、をオフす
るための５ＩＰＴは、ｐ＋ソース領域４１９とｐ−低不
純物密度領域４２０とｐ＋ドレイン領域４２１．４２２
と０士ゲート領域４２３とで構成されていて、ｐ＋ソー
ス領域４１９とｐ十ドレイン領域４２２とｎ＋ゲート領
域４２３の表面露出部分には、透明電極材料でそれぞれ
ソース電極４２４、ドレイン電極４２６、ゲート電極４
２５とが設けられている。光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、
のρ“ゲート領域４１６と光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、
をオフするための５ＩＰＴのｐ十ソース領域４１９は、
電極により接続されている。又、光クエンチ用Ｓｔｐ”
ｒｈｙ、とそれをオフするための５ＩＰＴは、酸化膜で
形成された領域４２７により分離されている。更に、光
クエンチ用５ＩＰＴｌｒｙ、をオフするための５ＴＰＴ
のｐ＋ドレイン領域４２２とｎ＋ゲート領域４２３、ｐ
−低不純物密度領域４２０も同様に分離されている。
２の実施例と同じ構造である。光クエンチ用５ＩＰＴｈ
ｙ、は、ｎ＋カソード領域４１３とｎ−低不純物密度領
域４１４とｐ＋アノード領域４１５とｐ＋ゲート領域４
１６とで構成されていて、ｎ十カソード領域４１３とｐ
＋ゲート領域４１６の表面露出部分には、透明電極材料
でそれぞれカソード電極４１７とゲート電極４１８とが
設けられている。光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、をオフす
るための５ＩＰＴは、ｐ＋ソース領域４１９とｐ−低不
純物密度領域４２０とｐ＋ドレイン領域４２１．４２２
と０士ゲート領域４２３とで構成されていて、ｐ＋ソー
ス領域４１９とｐ十ドレイン領域４２２とｎ＋ゲート領
域４２３の表面露出部分には、透明電極材料でそれぞれ
ソース電極４２４、ドレイン電極４２６、ゲート電極４
２５とが設けられている。光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、
のρ“ゲート領域４１６と光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、
をオフするための５ＩＰＴのｐ十ソース領域４１９は、
電極により接続されている。又、光クエンチ用Ｓｔｐ”
ｒｈｙ、とそれをオフするための５ＩＰＴは、酸化膜で
形成された領域４２７により分離されている。更に、光
クエンチ用５ＩＰＴｌｒｙ、をオフするための５ＴＰＴ
のｐ＋ドレイン領域４２２とｎ＋ゲート領域４２３、ｐ
−低不純物密度領域４２０も同様に分離されている。
主ｓ■Ｔｈｙ、と光トリガ用５ｒｐＴｂｙ、のバイアス
回路は、第２の実施例と同じである。光クエンチ用５Ｉ
ＰＴｈｙ、のｎ＋カソード領域４１３は、負の電圧Ｖ、
４７７にバイアスされている。光クエンチ用５ＩＰＴ
ｈｙ、をオフするための５ＩＰＴのｐ＋ドレイン領域４
２１．４２２は、負の電圧Ｖ、、／４７４にバイアスさ
れていて、ｎ＋ゲート領域４２３は、Ｒ（、ｇ’４７６
を介してＶＣｒ表／４７５にバイアスされている。バイ
アス回路は、５ＩＰＴｈｙ、 、５ＩＰＴの特性により
多少違ってくる。
回路は、第２の実施例と同じである。光クエンチ用５Ｉ
ＰＴｈｙ、のｎ＋カソード領域４１３は、負の電圧Ｖ、
４７７にバイアスされている。光クエンチ用５ＩＰＴ
ｈｙ、をオフするための５ＩＰＴのｐ＋ドレイン領域４
２１．４２２は、負の電圧Ｖ、、／４７４にバイアスさ
れていて、ｎ＋ゲート領域４２３は、Ｒ（、ｇ’４７６
を介してＶＣｒ表／４７５にバイアスされている。バイ
アス回路は、５ＩＰＴｈｙ、 、５ＩＰＴの特性により
多少違ってくる。
トリガ用光パルスＬＴ４７９が照射されることで光トリ
ガ用５ＩＰＴｈｙ、がターン・オンすると同時に、補助
のトリガ用光パルスＬＴ’ ４８１が照射されてＳｌ、
ＰＴがオンすることで光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、がタ
ーン・オフして、主ｓＩ”ｒＭ、は、ターン・オンする
。主５ＩＴｈｙ、がオンしている状態で、光クエンチ用
５ＩＰＴｈＶ、にクエンチ用光パルスＬＱ４８０が照射
されると、光クエンチ用５ＩＰＴｈＶ、がターン・オン
して、主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート、領域４０４から光
クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、を通してホールが引き抜かれ
、主５ＩＴｈｙ、はターン・オフする。以上述べた過程
で光のみによる直交変換が行なわれる。第４の実施例は
、光クエンチ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用い
ていてオン抵抗を小さくできるから、大電流のスイッチ
ングに適している。
ガ用５ＩＰＴｈｙ、がターン・オンすると同時に、補助
のトリガ用光パルスＬＴ’ ４８１が照射されてＳｌ、
ＰＴがオンすることで光クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、がタ
ーン・オフして、主ｓＩ”ｒＭ、は、ターン・オンする
。主５ＩＴｈｙ、がオンしている状態で、光クエンチ用
５ＩＰＴｈＶ、にクエンチ用光パルスＬＱ４８０が照射
されると、光クエンチ用５ＩＰＴｈＶ、がターン・オン
して、主５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート、領域４０４から光
クエンチ用５ＩＰＴｈｙ、を通してホールが引き抜かれ
、主５ＩＴｈｙ、はターン・オフする。以上述べた過程
で光のみによる直交変換が行なわれる。第４の実施例は
、光クエンチ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用い
ていてオン抵抗を小さくできるから、大電流のスイッチ
ングに適している。
第５図に本発明の第５の実施例を示す。第５の実施例の
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用回路が５ＩＴｈｙ、とその５Ｉ
ＴｈＶ、をオンするための５ＩＰＴとオフするための５
ＩＰＴで構成されていることである。主５ＩＴｈｙ、と
光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、と光クエンチ用５ＩＴｈｙ、
と光クエンチ用５ＴＴｈｙ、をオフするための５ＩＰＴ
の部分は、第４の実施例と同じ構造である。
主な特徴は、光トリガ用光感応素子が５ＩＰＴｈｙ、で
構成され、光クエンチ用回路が５ＩＴｈｙ、とその５Ｉ
ＴｈＶ、をオンするための５ＩＰＴとオフするための５
ＩＰＴで構成されていることである。主５ＩＴｈｙ、と
光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、と光クエンチ用５ＩＴｈｙ、
と光クエンチ用５ＴＴｈｙ、をオフするための５ＩＰＴ
の部分は、第４の実施例と同じ構造である。
第５の実施例は、第４の実施例に光クエンチ用５ＩＴｈ
ｙ、をオンするための５ＩＰＴが付加された構造である
。光クエンチ用５ＩＴｈ■、をオンするための５ＩＰＴ
は、ｐ＋ソース領域５１８とｐ−低不純物密度領域５１
９とｐ＋ドレイン領域５２０．５２１とｎ＋ゲート領域
とで構成されていて、ｐ＋ソース領域５１８とｐ＋ドレ
イン領域５２１とｎ＋ゲート領域５３５の表面露出部分
には、透明電極材料でそれぞれソース電極５２２、ドレ
イン電極５２４、ゲート電極５２３が設けられている。
ｙ、をオンするための５ＩＰＴが付加された構造である
。光クエンチ用５ＩＴｈ■、をオンするための５ＩＰＴ
は、ｐ＋ソース領域５１８とｐ−低不純物密度領域５１
９とｐ＋ドレイン領域５２０．５２１とｎ＋ゲート領域
とで構成されていて、ｐ＋ソース領域５１８とｐ＋ドレ
イン領域５２１とｎ＋ゲート領域５３５の表面露出部分
には、透明電極材料でそれぞれソース電極５２２、ドレ
イン電極５２４、ゲート電極５２３が設けられている。
光クエンチ用５ＩＴｈｙ、のｐ＋ゲート領域５１５と光
クエンチ用５ｉＴｈＶ、をオンするための５ＩＰＴのｐ
＋ソース領域５１８は、電極により接続されている０又
、光クエンチ用ｓＩ”ｒｈｙ、をオフするためのＳ Ｉ
ＰＴは、酸化膜で形成された領域５３３により他の部
分と電気的に分離されている。更に、光クエンチ用５Ｉ
Ｔｈｙ、をオフするための５ＩＰＴのｐ＋ ドレイン領
域５２８とｎ＋ゲート領域５２９、ｐ−低不純物密度領
域５２６も同様に分離されている。
クエンチ用５ｉＴｈＶ、をオンするための５ＩＰＴのｐ
＋ソース領域５１８は、電極により接続されている０又
、光クエンチ用ｓＩ”ｒｈｙ、をオフするためのＳ Ｉ
ＰＴは、酸化膜で形成された領域５３３により他の部
分と電気的に分離されている。更に、光クエンチ用５Ｉ
Ｔｈｙ、をオフするための５ＩＰＴのｐ＋ ドレイン領
域５２８とｎ＋ゲート領域５２９、ｐ−低不純物密度領
域５２６も同様に分離されている。
主Ｓ＋（Ｔｈｙ、と光トリガ用５ＩＰＴｈｙ、と光クエ
ンチ用５ｉＴｈｙ、と光クエンチ用５ＩＴｈｙ、をオフ
するための５ＩＰＴのバイアス回路は、第４の実施例と
同じである。光クエンチ用５ＩＴｈＶ、をオンするため
の５ＩＰＴの０士ドレイン領域５２０，５２１は、正の
電圧Ｖ、１５７５にバイアスされていて、ｎ＋ゲート領
域５３５は、ＲＣｒ５７７を介してＶ、、／ ５７６に
バイアスされている。バイアス回路は、５ＩＴｈｙ、、
５ＩＰＴｈｙ、 、５ＩＰＴの特性により多少違ってく
る。
ンチ用５ｉＴｈｙ、と光クエンチ用５ＩＴｈｙ、をオフ
するための５ＩＰＴのバイアス回路は、第４の実施例と
同じである。光クエンチ用５ＩＴｈＶ、をオンするため
の５ＩＰＴの０士ドレイン領域５２０，５２１は、正の
電圧Ｖ、１５７５にバイアスされていて、ｎ＋ゲート領
域５３５は、ＲＣｒ５７７を介してＶ、、／ ５７６に
バイアスされている。バイアス回路は、５ＩＴｈｙ、、
５ＩＰＴｈｙ、 、５ＩＰＴの特性により多少違ってく
る。
主５ＩＴｈｙ、がターン・オンする過程は、第４の実施
例と同じである。オン状態にあるＳＩＴｈｙ、をターン
・オフするために、第４の実施例では光クエンチ用５Ｉ
ＰＴｈｙ、を直接光でトリガしたが、第５の実施例では
光クエンチ用５ＩＴｈｙ、を５ＩＰＴで間接光トリガす
る。
例と同じである。オン状態にあるＳＩＴｈｙ、をターン
・オフするために、第４の実施例では光クエンチ用５Ｉ
ＰＴｈｙ、を直接光でトリガしたが、第５の実施例では
光クエンチ用５ＩＴｈｙ、を５ＩＰＴで間接光トリガす
る。
（発明の効果）
以上説明しＩＣ本発明の実施例のうち、最も基本的な部
分であるところの第１図、第２図及び第３図に示す実施
例の実験結果を説明する。
分であるところの第１図、第２図及び第３図に示す実施
例の実験結果を説明する。
第１図に示す実施例では、トリガ光強度１２３ｕＷ、ク
エンチ光強度１．１５ｍＷで、５４０■、１Ａのスイッ
チングが、ターン・オン遅れ時間ＴＪｏｒ１−３２０
ｎ５ｅｃ、立ち上がり時間Ｔ。
エンチ光強度１．１５ｍＷで、５４０■、１Ａのスイッ
チングが、ターン・オン遅れ時間ＴＪｏｒ１−３２０
ｎ５ｅｃ、立ち上がり時間Ｔ。
＝ ２２５ ｎ５ｅｃ、ターン・オフ遅れ時間Ｔｄ、、
＋４ ＝ １．１５μＳｅＯ、立ち下がり時間Ｔ＋＝１
．３μｓｅｃ 、ティリング時間ＴＥＡ＝４．７μｓｅ
ｃで実現できた。光トリガ部分に増幅用５ＩＰＴを用い
ることでターン・オン速度が向上している。
＋４ ＝ １．１５μＳｅＯ、立ち下がり時間Ｔ＋＝１
．３μｓｅｃ 、ティリング時間ＴＥＡ＝４．７μｓｅ
ｃで実現できた。光トリガ部分に増幅用５ＩＰＴを用い
ることでターン・オン速度が向上している。
又、第２図に示す実施例では、トリガ光強度２１．４μ
Ｗ１ク工ンチ光強麿１．１ＩｌｌＷで、５’ＯＯＶ、１
Ａのスイッチングが、’Ｌｏｈ ＝ ５６Ｑｎｓｅｃ、
ＴＩ−＝２７０ｎｓｅｃ、 Ｔｄ４＝１． ７１
５μｓｅｃ 、 Ｔｆ＋ Ｔｚ４＝ ２８ μＳｅＣで
実現できた。
Ｗ１ク工ンチ光強麿１．１ＩｌｌＷで、５’ＯＯＶ、１
Ａのスイッチングが、’Ｌｏｈ ＝ ５６Ｑｎｓｅｃ、
ＴＩ−＝２７０ｎｓｅｃ、 Ｔｄ４＝１． ７１
５μｓｅｃ 、 Ｔｆ＋ Ｔｚ４＝ ２８ μＳｅＣで
実現できた。
更に、第３図に示す実施例では、トリガ光強度９６μＷ
１クエンチ光強度９６μＷで、４００Ｖ、ＩＡのスイッ
チングが、Ｔａｏｎ＝ ３３０ ｎ５ｅｃ１Ｔ ｙ ＝
３００ ｎ５ｅｃ、 Ｔ、１６ＦＦ ＝ ６６０ ｎ
５ｅｃ１Ｔ４ ＋ ＴｔＪ、 ”” ２２μｓｅｃで実
現できた。光クエンチ用ＳＩＴを小面積の高速・高光感
度のＳＩＰ王でドライブすることでターン・オフ遅れ時
間Ｔａ２仔を小さくできた。
１クエンチ光強度９６μＷで、４００Ｖ、ＩＡのスイッ
チングが、Ｔａｏｎ＝ ３３０ ｎ５ｅｃ１Ｔ ｙ ＝
３００ ｎ５ｅｃ、 Ｔ、１６ＦＦ ＝ ６６０ ｎ
５ｅｃ１Ｔ４ ＋ ＴｔＪ、 ”” ２２μｓｅｃで実
現できた。光クエンチ用ＳＩＴを小面積の高速・高光感
度のＳＩＰ王でドライブすることでターン・オフ遅れ時
間Ｔａ２仔を小さくできた。
本発明によるサイリスタ装置を用いれば、簡単なバイア
ス回路とトリガ用及びクエンチ用の光パルスだけで、大
電力の高速、高効率な直交変換が実現できる。大電力部
分と制御回路を電気的に完全に分離することができ、部
品数も極めて少なくできるので信頼性、安全性が飛躍的
に向上する。又、本発明によるサイリスタ装置は大電力
用の変換装置としてのみならず、中小電力部門でも工業
的利用価値は高い。
ス回路とトリガ用及びクエンチ用の光パルスだけで、大
電力の高速、高効率な直交変換が実現できる。大電力部
分と制御回路を電気的に完全に分離することができ、部
品数も極めて少なくできるので信頼性、安全性が飛躍的
に向上する。又、本発明によるサイリスタ装置は大電力
用の変換装置としてのみならず、中小電力部門でも工業
的利用価値は高い。
第１図は本発明による第１の実施例でトリガ用光感応素
子として５ＩＰＴを用い、クエンチ用光感応素子として
５ＩＰＴを用いる構造例、第２図は本発明による第２の
実施例でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用
い、クエンチ用光感応素子としてＳ ’Ｉ Ｐ Ｔを用
いる構造例、第３図は本発明による第３の実施例でトリ
ガ用光感応素子として５ＩＰＴを用い、光クエンチ回路
としてＳＩＴとそのＳＩＴをドライブするための５ＩＰ
Ｔを用いる構造例、第４図は本発明による第４の実施例
でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用い、光
クエンチ回路としてｓｉｐ”ｒｈｙ、とそれをオフする
ための５ＩＰＴを用いる構造例、第５図は本発明による
第５の実施例でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ
、を用い、光クエンチ回路として５ＩＴｈｙ、とそれを
オンするための５ＴＰＴとオフするための５ＩＰＴを用
いる構造例、第６図は光トリガ・光クエンチサイリスタ
の従来例である。 １０１．２０１．２０１′、３０１．４０１、４０１′
、５０１．５０１′・・・主５ＩＴｈｙ、または光トリ
ガ用５ＩＰＴｈｖ、のアノード領域、１０３．２０３．
２０７．３０３．４０３．４０７．４１３．５０３．５
０７．５１２・・・主５ＩＴｈｙ、、光トリガ用５ＩＰ
Ｔｈｙ、、または光クエンチ用ｓ Ｉ （Ｐ） Ｔｈｙ
、のカソード領域、１０４．１１０，１１６．１６０，
２０４．２０９．２１６．２６０．３０４．３１０，３
１６．３２３．３６０．４０４．４０９．４１６．４２
３．４６０，５０４．５０９．５１５．５２９．５３５
．５６０・・・ゲート領域、１０７．１０９．１１３．
１１５．２１３．２１５．３０７．３０９．３１３．３
１５．３１９．３２１．３２２．４１９．４２１．４２
２．５１８．５２０，５２５．５２７．５２８・・・８
１（Ｐ）Ｔのソースまたはドレイン領域、１０２．１０
８．１１４．２０２．２０２’ 、２０８．２１４．３
０２．３０８．３１４．３２０，４０２．４０２．４０
８．４１４．４２０，５０２．５０２ ．５０８．５１
３．５１９．５２６・・・低不純物密度領域、１０５．
１０６．１１１．１１２、１１７．１１８．２０５．２
０５’ 、２０６．２１０，２１１．２１７．２１８．
３０５．３０６．３１ １．３１２．３１７．３１８．
３２４．３２５．３２６．４０５．４０５’ 、４０
６．４１’０，４１１．４１７．４１８．４２４．４２
５．４２６．５０５．５０５’ 、５０６．５１０，５
１ １．５１６．５１７．５２２．５２３．５２４．５
３０．５３１．５３２・・・電極、１１９．２１９．３
２７．３２８．４２７．４２８．５３３．５３４・・・
Ｓｉ酸化物領域、１２０，２２０，３２９．４２９．５
３５・・・ベベルエッチされた側面、１７９．１８０，
２７７．２７８．３７９．３８０゜４７９．４８０，４
８１．５８２．５８３．５８４・・・光源及び光伝送媒
体。
子として５ＩＰＴを用い、クエンチ用光感応素子として
５ＩＰＴを用いる構造例、第２図は本発明による第２の
実施例でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用
い、クエンチ用光感応素子としてＳ ’Ｉ Ｐ Ｔを用
いる構造例、第３図は本発明による第３の実施例でトリ
ガ用光感応素子として５ＩＰＴを用い、光クエンチ回路
としてＳＩＴとそのＳＩＴをドライブするための５ＩＰ
Ｔを用いる構造例、第４図は本発明による第４の実施例
でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ、を用い、光
クエンチ回路としてｓｉｐ”ｒｈｙ、とそれをオフする
ための５ＩＰＴを用いる構造例、第５図は本発明による
第５の実施例でトリガ用光感応素子として５ＩＰＴｈｙ
、を用い、光クエンチ回路として５ＩＴｈｙ、とそれを
オンするための５ＴＰＴとオフするための５ＩＰＴを用
いる構造例、第６図は光トリガ・光クエンチサイリスタ
の従来例である。 １０１．２０１．２０１′、３０１．４０１、４０１′
、５０１．５０１′・・・主５ＩＴｈｙ、または光トリ
ガ用５ＩＰＴｈｖ、のアノード領域、１０３．２０３．
２０７．３０３．４０３．４０７．４１３．５０３．５
０７．５１２・・・主５ＩＴｈｙ、、光トリガ用５ＩＰ
Ｔｈｙ、、または光クエンチ用ｓ Ｉ （Ｐ） Ｔｈｙ
、のカソード領域、１０４．１１０，１１６．１６０，
２０４．２０９．２１６．２６０．３０４．３１０，３
１６．３２３．３６０．４０４．４０９．４１６．４２
３．４６０，５０４．５０９．５１５．５２９．５３５
．５６０・・・ゲート領域、１０７．１０９．１１３．
１１５．２１３．２１５．３０７．３０９．３１３．３
１５．３１９．３２１．３２２．４１９．４２１．４２
２．５１８．５２０，５２５．５２７．５２８・・・８
１（Ｐ）Ｔのソースまたはドレイン領域、１０２．１０
８．１１４．２０２．２０２’ 、２０８．２１４．３
０２．３０８．３１４．３２０，４０２．４０２．４０
８．４１４．４２０，５０２．５０２ ．５０８．５１
３．５１９．５２６・・・低不純物密度領域、１０５．
１０６．１１１．１１２、１１７．１１８．２０５．２
０５’ 、２０６．２１０，２１１．２１７．２１８．
３０５．３０６．３１ １．３１２．３１７．３１８．
３２４．３２５．３２６．４０５．４０５’ 、４０
６．４１’０，４１１．４１７．４１８．４２４．４２
５．４２６．５０５．５０５’ 、５０６．５１０，５
１ １．５１６．５１７．５２２．５２３．５２４．５
３０．５３１．５３２・・・電極、１１９．２１９．３
２７．３２８．４２７．４２８．５３３．５３４・・・
Ｓｉ酸化物領域、１２０，２２０，３２９．４２９．５
３５・・・ベベルエッチされた側面、１７９．１８０，
２７７．２７８．３７９．３８０゜４７９．４８０，４
８１．５８２．５８３．５８４・・・光源及び光伝送媒
体。
Claims (6)
- （１）第１の導電形のアノード領域と、前記アノード領
域に隣接し前記アノード領域との間に第１のｐｎ接合を
形成する第２の導電形の第１の低不純物密度領域と、前
記第１の低不純物密度領域に隣接し前記第１の低不純物
密度領域よりも高不純物密度を有する第２の導電形のカ
ソード領域と、前記第１の低不純物密度領域に隣接し前
記第１の低不純物密度領域との間の第２のｐｎ接合を形
成する第１の導電形の第１のゲート領域と、前記アノー
ド領域と前記カソード領域の表面露出部分に形成された
一対の主電極を有する静電誘導サイリスタと、第１の導
電形の第１のソース領域と、前記第１のソース領域に隣
接した第２の低不純物密度領域と、前記第２の低不純物
密度領域に隣接し前記第１のゲート領域と共通になされ
ている第１の導電形の第１のドレイン領域と、前記第２
の低不純物密度領域に隣接した第２の導電形の第２のゲ
ート領域と、前記第１のソース領域の表面露出部分に形
成されたソース電極と、前記第２のゲート領域の表面露
出部分に形成された第１のゲート電極を有し、前記静電
誘導サイリスタと同一の半導体基板に形成された第１の
静電誘導ホトトランジスタで構成された第１の光感応素
子と、第１の導電形の第２のドレイン領域と、前記第２
のドレイン領域に隣接した第３の低不純物密度領域と、
前記第３の低不純物密度領域に隣接し前記第１のゲート
領域と共通になされている第１の導電形の第２のソース
領域と、前記第３の低不純物密度領域に隣接した第２の
導電形の第３のゲート領域と、前記第２のドレイン領域
の表面露出部分に形成されたドレイン電極と、前記第３
のゲート領域の表面露出部分に形成された第２のゲート
電極を有し、前記静電誘導サイリスタと同一の半導体基
板に形成された第２の静電誘導ホトトランジスタで構成
された第２の光感応素子と、前記第１の光感応素子にト
リガ用光パルスを照射するための光源及び光伝送媒体と
、前記第２の光感応素子にクエンチ用光パルスを照射す
るための光源及び光伝送媒体とを具備することを特徴と
する光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ。 - （２）第１の導電形の第１アノード領域と、前記第１の
アノード領域に隣接し前記第１のアノード領域との間に
第１のｐｎ接合を形成する第２の導電形の第１の低不純
物密度領域と、前記第１の低不純物密度領域に隣接し前
記第１の低不純物密度領域よりも高不純物密度を有する
第２の導電形のカソード領域と、前記第１の低不純物密
度領域に隣接し前記第１の低不純物密度領域との間に第
２のｐｎ接合を形成する第１の導電形の第１のゲート領
域と、前記第１のアノード領域と前記第１のカソード領
域の表面露出部分に形成された一対の主電極を有する静
電誘導サイリスタと、前記第１のアノード領域と共通に
なされている第１の導電形の第２のアノード領域と、前
記第１の低不純物密度領域と共通になされていて前記第
２のアノード領域に隣接した第２の導電形の第２の低不
純物密度領域と、前記第２の低不純密度領域に隣接し前
記第２の低不純物密度領域よりも高不純物密度を有する
第２の導電形の第２のカソード領域と、前記第１のゲー
ト領域と共通になされいて前記第２の低不純物密度領域
に隣接した第１の導電形の第２のゲート領域と、前記第
２のアノード領域の表面露出部分に形成された前記一対
の主電極の一方と共通の第１のアノード電極と、前記第
２のカソード領域の表面露出部分に形成された第１のカ
ソード電極と、前記第２のゲート領域の表面露出部分に
形成され前記第１のカソード電極と接続されている第１
のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリスタと同一の
半導体基板に形成された静電誘導ホトサイリスタと、第
１の導電形のドレイン領域と、前記ドレイン領域に隣接
した第３の低不純物密度領域と、前記第３の低不純物密
度領域に隣接し前記第１のゲート領域と共通になされて
いる第１の導電形のソース領域と、前記第３の低不純物
密度領域に隣接した第２の導電形の第３のゲート領域と
、前記ドレイン領域の表面露出部分に形成されたドレイ
ン電極と、前記第３のゲート領域の表面露出部分に形成
された第２のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリス
タと同一の半導体基板に形成された静電誘導ホトトラン
ジスタと、前記静電誘導ホトサイリスタにトリガ用光パ
ルスを照射するための光源及び光伝送媒体と、前記静電
誘導ホトトランジスタにクエンチ用光パルスを照射する
ための光源及び光伝送媒体とを具備することを特徴とす
る光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ。 - （３）第１の導電形のアノード領域と、前記アノード領
域に隣接し前記アノード領域との間に第１のｐｎ接合を
形成する第２の導電形の第１の低不純物密度領域と、前
記第１の低不純物密度領域に隣接し前記第１の低不純物
密度領域よりも高不純物密度を有する第２の導電形のカ
ソード領域と、前記第１の低不純物密度領域に隣接し前
記第１の低不純物密度領域との間に第２のｐｎ接合を形
成する第１の導電形の第１のゲート領域と、前記アノー
ド領域と前記カソード領域の表面露出部分に形成された
一対の主電極を有する静電誘導サイリスタと、第１の導
電形の第１のソース領域と、前記第１のソース領域に隣
接した第２の低不純物密度領域と、前記第２の低不純物
密度領域に隣接し前記第１のゲート領域と共通になされ
ている第１の導電形の第１のドレイン領域と、前記第２
の低不純物密度領域に隣接した第２の導電形の第２のゲ
ート領域と、前記第１のソース領域の表面露出部分に形
成された第１のソース電極と、前記第２のゲート領域の
表面露出部分に形成された第１のゲート電極を有し、前
記静電誘導サイリスタと同一の半導体基板に形成された
第１の静電誘導ホトトランジスタと、第１の導電形の第
２のドレイン領域と、前記第２のドレイン領域に隣接し
た第３の低不純物密度領域と、前記第３の低不純物密度
領域に隣接し前記第１のゲート領域と共通になされてい
る第１の導電形の第２のソース領域と、前記第３の低不
純物密度領域に隣接した第２の導電形の第３のゲート領
域と、前記第２のドレイン領域の表面露出部分に形成さ
れた第１のドレイン電極と、前記第３のゲート領域の表
面露出部分に形成された第２のゲート電極を有し、前記
静電誘導サイリスタと同一の半導体基板に形成された静
電誘導トランジスタと、第１の導電形の第３のソース領
域と、前記第３のソース領域に隣接した第４の低不純物
密度領域と、前記第４の低不純物密度領域に隣接した第
１の導電形の第３のドレイン領域と、前記第４の低不純
物密度領域に隣接した第２の導電形の第４のゲート領域
と、前記第３のソース領域の表面露出部分に形成され前
記第２のゲート電極と共通になされた第２のソース電極
と、前記第３のドレイン領域の表面露出部分に形成され
た第２のドレイン電極と、前記第４のゲート領域の表面
露出部分に形成された第３のゲート電極を有し、前記静
電誘導サイリスタと同一の半導体基板に形成された第２
の静電誘導ホトトランジスタと、前記第１の静電誘導ホ
トトランジスタにトリガ用光パルスを照射するための光
源及び光伝送媒体と、前記第２の静電誘導ホトトランジ
スタにクエンチ用光パルスを照射するための光源及び光
伝送媒体とを具備することを特徴とする光トリガ・光ク
エンチ静電誘導サイリスタ。 - （４）第１の導電形の第１のアノード領域と、前記第１
のアノード領域に隣接し前記第１のアノード領域との間
に第１のｐｎ接合を形成する第２の導電形の第１の低不
純物密度領域と、前記第１の低不純物密度領域に隣接し
前記第１の低不純物密度領域よりも高不純物密度を有す
る第２の導電形の第１のカソード領域と、前記第１の低
不純物密度領域に隣接し前記第１の低不純物密度領域と
の間に第２のｐｎ接合を形成する第１の導電形の第１の
ゲート領域と、前記第１のアノード領域と前記第１のカ
ソード領域の表面露出部分に形成された一対の主電極を
有する静電誘導サイリスタと、前記第１のアノード領域
と共通になされている第１の導電形の第２のアノード領
域と、前記第１の低不純物密度領域と共通になされてい
て前記第２のアノード領域に隣接した第２の導電形の第
２の低不純物密度領域と、前記第２の低不純物密度領域
に隣接し前記第２の低不純物密度領域よりも高不純物密
度を有する第２の導電形の第２のカソード領域と、前記
第１のゲート領域と共通領域になされていて前記第２の
低不純物密度領域に隣接した第１の導電形の第２のゲー
ト領域と、前記第２のアノード領域の表面露出部分に形
成された一対の主電極の一方と共通の第１のアノード電
極と、前記第２のカソード領域の表面露出部分に形成さ
れた第１のカソード電極と、前記第２のゲート領域の表
面露出部分に形成され前記第１のカソード電極と接続さ
れている第１のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリ
スタと同一の半導体基板に形成された第１の静電誘導ホ
トサイリスタと、第２の導電形の第３のカソード領域と
、前記第３のカソード領域と隣接した第３の低不純物密
度領域と、前記第３の低不純物密度領域に隣接し前記第
１のゲート領域と共通になされている第１の導電形の第
３のアノード領域と、前記第３の低不純物密度領域に隣
接した第１の導電形の第３のゲート領域と、前記第３の
カソード領域の表面露出部分に形成された第２のカソー
ド電極と、前記第３のゲート領域の表面露出部分に形成
された第２のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリス
タと同一の半導体基板に形成された第２の静電誘導ホト
サイリスタと、第１の導電形のソース領域と、前記ソー
ス領域に隣接した第４の低不純物密度領域と、前記第４
の低不純物密度領域に隣接した第１の導電形のドレイン
領域と、前記第４の低不純物密度領域に隣接した第２の
導電形の第４のゲート領域と、前記ソース領域の表面露
出部分に形成され前記第２のゲート電極と共通になされ
たソース電極と、前記ドレイン領域の表面露出部分に形
成されたドレイン電極と、前記第４のゲート領域の表面
露出部分に形成された第３のゲート電極を有し、前記静
電誘導サイリスタと同一の半導体基板に形成された静電
誘導ホトトランジスタと、前記第１の前記静電誘導ホト
サイリスタと前記静電誘導ホトトランジスタにトリガ用
光パルスを照射するための光源及び光伝送媒体と、前記
第２の静電誘導ホトサイリスタにクエンチ用光パルスを
照射するための光源及び光伝送媒体とを具備することを
特徴とする光トリガ・光クエンチ静電誘導サイスリタ。 - （５）第１の導電形の第１のアノード領域と、前記第１
のアノード領域に隣接し前記第１のアノード領域との間
に第１のｐｎ接合を形成する第２の導電形の第１の低不
純物密度領域と、前記第１の低不純物密度領域に隣接し
前記第１の低不純物密度領域よりも高不純物密度を有す
る第２の導電形の第１のカソード領域と、前記第１の低
不純物密度領域に隣接し前記第１の低不純物密度領域と
の間に第２のｐｎ接合を形成する第１の導電形の第１の
ゲート領域と、前記第１のアノード領域と前記第１のカ
ソード領域の表面露出部分に形成された一対の主電極を
有する静電誘導サイリスタと、前記第１のアノード領域
と共通になされている第１の導電形の第２のアノード領
域と、前記第１の低不純物密度領域と共通になされてい
て前記第２のアノード領域に隣接した第２の導電形の第
２の低不純物密度領域と、前記第２の低不純物密度領域
に隣接し前記第２の低不純物密度領域よりも高不純物密
度を有する第２の導電形の第２のカソード領域と、前記
第１のゲート領域と共通になされていて前記第２の低不
純物密度に隣接した第１の導電形の第２のゲート領域と
、前記第２のアノード領域の表面露出部分に形成された
前記一対の主電極の一方と共通の第１のアノード電極と
、前記第２のカソード領域の表面露出部分に形成された
第１のカソード電極と、前記第２のゲート領域の表面露
出部分に形成され前記第１のカソード電極と接続されて
いる第１のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリスタ
と同一の半導体基板に形成された静電誘導ホトサイリス
タと、第２の導電形の第３のカソード領域と、前記第３
のカソード領域と隣接した第３の低不純物密度領域と、
前記第３の低不純物密度領域に隣接し前記第１のゲート
領域と共通になされている第１の導電形の第３のアノー
ド領域と、前記第３の低不純物密度領域に隣接した第１
の導電形の第３のゲート領域と、前記第３のカソード領
域の表面露出部分に形成された第２のカソード電極と、
前記第３のゲート領域の表面露出部分に形成された第２
のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリスタと同一の
半導体基板に形成された光クエンチ用静電誘導サイリス
タと、第１の導電形の第１のソース領域と、前記第１の
ソース領域に隣接した第４の低不純物密度領域と、前記
第４の低不純物密度領域に隣接した第１の導電形の第１
のドレイン領域と、前記第４の低不純物密度領域に隣接
した第２の導電形の第４のゲート領域と、前記第１のソ
ース領域の表面露出部分に形成され前記第２のゲート電
極と共通になされた第１のソース電極と、前記第１のド
レイン領域の表面露出部分に形成された第１のドレイン
電極と、前記第４のゲート領域の表面露出部分に形成さ
れた第３のゲート電極を有し、前記静電誘導サイリスタ
と同一の半導体基板に形成された第１の静電誘導ホトト
ランジスタと、前記第１の導電形の第２のソース領域と
、前記第２のソース領域に隣接した第５の低不純物密度
領域と、前記第５の低不純物密度領域に隣接した第１の
導電形の第２のドレイン領域と、前記第５の低不純物密
度領域に隣接した第２の導電形の第５のゲート領域と、
前記第２のドレイン領域の表面露出部分に形成され前記
第２のゲート電極と共通になされた第２のドレイン電極
と、前記第２のソース領域の表面露出部分に形成された
第２のソース電極と、前記第５のゲート領域の表面露出
部分に形成された第４のゲート電極を有し、前記静電誘
導サイリスタと同一の半導体基板に形成された第２の静
電誘導ホトトランジスタと、前記静電誘導ホトサイリス
タと前記第１の静電誘導ホトトランジスタにトリガ用光
パルスを照射するための光源及び光伝送媒体と、前記第
２の静電誘導ホトトランジスタにクエンチ用光パルスを
照射するための光源及び光伝送媒体とを具備することを
特徴とする光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ。 - （６）前記特許請求の範囲第１項乃至第５項記載の光ト
リガ・光クエンチ静電誘導サイリスタで、前記第１の低
不純物密度領域中に第１のｐｎ接合に隣接した第２の導
電形のゲート領域を具備することを特徴とする光トリガ
・光クエンチ静電誘導サイリスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176957A JPS6154668A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176957A JPS6154668A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154668A true JPS6154668A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0531311B2 JPH0531311B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=16022671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176957A Granted JPS6154668A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 光トリガ・光クエンチ静電誘導サイリスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154668A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4719551A (en) * | 1985-06-29 | 1988-01-12 | Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Sinkokai | Optically controlled power converting apparatus |
| US4914043A (en) * | 1986-09-26 | 1990-04-03 | Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai | Method of making an integrated light-triggered and light-quenched static induction thyristor |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP59176957A patent/JPS6154668A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4719551A (en) * | 1985-06-29 | 1988-01-12 | Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Sinkokai | Optically controlled power converting apparatus |
| US4914043A (en) * | 1986-09-26 | 1990-04-03 | Zaidan Hojin Handotai Kenkyu Shinkokai | Method of making an integrated light-triggered and light-quenched static induction thyristor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531311B2 (ja) | 1993-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |