Полупроводниковое многослойное переключающее устройство
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П (») 397123
ИЗОВ ЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.i 1,71 (21) !716982/26 — 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.77. Бюллетень №25 (46) Дата опубликования описания l2 !1 77 (51) М. Кл. Но! L 21/00 Н 01 29/00
Государственный комитет
Сооотв Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК
621.382.3 (088 8) К. А. Поляков (72) Автор, изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ
УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к полупроводниковым переключающим устройствам.
Известны многослойные переключающие устройства, например тиристоры, горизонтальной структуры с, ло меньшей мере, двумя основными и одним управляющим электродами и полевым электродом.
Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства на переменном токе.
Это достигается тем, что полевой электрод, размещенный над областью базы, обхватывает, по меньшей мере, часть управляющей области и закорочен с одним из основных электродов, например в симметричных тиристорах. В ряде полупроводниковых устройств представляется целесообразным соблюдение равенства количества управляющих областей и обхватывакицих их полевых электродов.
На чертеже схематически изображен тиристор горизонтальной структуры, состоящий из пластины 1 монокристаллического кремния и-тина проводимости с концентрацией электрически активных примесей 3 10 4
В пластине озданы одновременно методом локальной диффузии акцепторной примеси, например бора, анодная 2 и управляющая 3 области, р-типа проводимости. Каждая область представляет собой квадрат размером 100х !00 мкм, глубиной 20 мкм. Расстояние между областями 40 мкм, концентрация электрически активных примесей в каждой из областей 5 ° !О см . Последующей локальной диффузией донорной примеси, например фосфора, в управляющую область 3 создана катодная область 4 и-типа проводимосги. Ширина н длина этой области 20 мкм, глубин. !Омкм, контеентее -s и рация электрически активныхпримесей 20 см
Области 2,3 и 4 имеют омические контакты S,bj и 7 соответственно. Контакт 5 представляет собой напыленный слой алюминия толщиной мкм, соединенный с областью 2 и размещеннътй на б окисной пленке 8 толщинои 0,1 мкм над пластиной l в виде прямоугольного кольца, окружающего область 3. Ширина кольца 20, а длина 600 мкм.
Контакт 5 отстоит от кроя области 3 на 40 мкм, огибая ее с трех сторон. Контакт к области 3 имеет, Ю вид прямоугольника размером 2О х 60 мкм, а контакт к области 4 - квадрата размером 15 х 15 мкм. Оба они также выполнены as напыленного алюминия.
Так же может быть изготовлен транзистор гориЯ зонтальной структуры, состоящий из пластины
Соетави.тель O. фе1нокииа
Техред И Климко
Корректор М. Яемчик
Увдваетор И, Груюва
Заказ 2136/223
Тираж 976 Подписное
ЦНИИЛИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениЯ и открытий
) 1ЭОИ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, у». проектная. 4 монокристаллического кремния и- пша проводимости с концентрацией электрически активных примесей 3-10 4 с,„т а
В пластине созданы одновременно области эмиттера и коллектора, представлиницие собой прямоугольники размерами 30 х 100 мкм при глубине 3 мкм. Расстояние между областями эмиттера и коллектора 15 мкм, концентрация электрически активных примесей в этих областей 5 10 см
Контакт к области эмиттера сдновременио разметцен над пластиной на окисной пленке толщнной0,1 мкм и частично обхватывает область коллектора. Расстояние между контактом к эмнттеру и краем области 15 мкм.
Тиристор, изображенный на чертеже, работает следуияцим образом.
Если между контактами 5 и 7 приложено напряжение оттитцательной относительно контакта 7 полярности, то под полевым электродом (5) в пластине 1 индуцируется инверсионньй слой р-типа, что приводит к увеличению размеров анодной области 2 и обхвату этой областью управляющей обласп: 3, Если к контакту 6 приложен управляющий сигнал поломопельной полярности, то инжектирувьые управляющей областью 3 в пластину 1 дырки собираются окружающими управляющую область 3 анодной областью 2 н инверсионным слоем под полевым электродом. Эффективность переноса в этой конструкции высока благодаря окружению управляющей области 3 анодной областью 2 и инверсианным слоем под контактом 5. В то яе врем т при малых напряжениях между контактами 5 и 7 инверсионньй слой под контактом 5 отсутствует и емкость структуры определяется.- - укаэанными размерами тнриатора. Прн обратной полярности напряжения между контактами 5 и 7 под контактом 5 происходит обогащение основными носителями и размеры области 2 не изменяются.
В предлагаемом тиристоре коэффициент передачи в транзисторном режиме работы может быть достигнут порядка 0,85, тогда как в обычных тири стор ах горизонтальной структуры величина
1о коэффициента передачи не превышает 0,2, Изобретение может быть использовано в симметричных тиристорах и других многослойных устройствах горизонтальной структуры прн производстве интегральных микросхем с тиристорами, предназначенными для систем отображения информации на основе электролюминесцентных панелей.
Формула изобретения
1. Полупроводниковое многослойное переключающее устройство горизонтальной структуры с по ьа:ньшей мере, двумя основнымк и одним управ25 ляющим электродами и полевым электродом, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы на переменном токе, полевой электрод, выполненный над областью базы, обхватывает, по меньшей мере, часть управляющей зС области и закорочен с одним из основных электродов.
2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что имеет равное количество управляющих областей и обхватывающих их полевых электродов,