ТИРИСТОРНЫЙ ТРИОД-ТИРОД Российский патент 2007 года по МПК H01L29/74 

Предлагаемое изобретение относится к полупроводниковой электронике, полупроводниковым биполярным приборам, предназначенным для выпрямления, усиления, переключения или генерирования электрических сигналов и имеющим структуру типа тиристора.

Полупроводниковые усилители электрических сигналов находят широкое распространение в интегрированных микросистемах благодаря возможности их объединения с остальными компонентами микросистем методами микроэлектроники и создания микроминиатюрных приборов для контроля и управления в автоматизированных комплексах различного назначения.

Полупроводниковые усилители электрических сигналов на диодах, биполярных и МОП транзисторах со времени изобретения полупроводникового триода - транзистора [1] и биполярного транзистора [2] вызывают особый интерес в связи с высоким быстродействием до 100 ГГц [3].

Четырехслойные полупроводниковые структуры p-n-p-n типа как транзисторные ключи [4] применяются в силовых электрических цепях. Контакт к внешнему p-слою называется анодом. Контакт к внешнему n-слою называется катодом. Прибор с двумя контактами к аноду и катоду называется диодным тиристором (а также динистором или диодом Шокли). Прибор с управляющим третьим электродом, присоединенным к внутренней области ближайшей к катоду или аноду, называется триодным тиристором или просто тиристором (а также полупроводниковым управляемым вентилем). Подробное описание биполярного транзистора и тиристора дано в работах [5, 6].

Напряжение на анод и катод тиристора подключается таким образом, чтобы средний из pn-переходов был закрыт и через тиристор не протекал ток. Два других pn-перехода включены при этом в прямом направлении. При подаче на управляющий электрод напряжения смещения происходит инжекция носителей заряда из pn-перехода катода или анода. Инжекция носителей создает ток через средний pn-переход и тиристор открывается. Таким образом, тиристор работает в ключевом режиме.

В патенте [7] предлагается прибор, в котором для коммутации микроволновых сигналов используется диодная тиристорная структура, сформированная нанесением проводящих слоев арсенида галлия на исходную подложку, а далее слои стравливаются вокруг прибора.

В патенте [8] предлагается триодную тиристорную структуру формировать с применением ионного легирования для создания слоев разной проводимости в исходной подложке из карбида кремния.

В патенте [9] предлагается триодную тиристорную структуру для запоминающих устройств формировать на подложке кремния с окисной изоляцией SOI с применением ионного легирования для создания слоев разной проводимости и с применением методов самосовмещения и самоформирования.

Наиболее близким аналогом, принятым нами за прототип, является патент [10]. Интегральная схема полупроводникового усилителя электрических сигналов включает в себя гетеропереходный тиристор. Тиристор на AlGaAs имеет выводы от контактов к аноду, к катоду, к первому и второму инжекторам. Инжекторы содержат первую и вторую квантовые ямы, каналы которых расположены между анодным и катодным контактами.

Элементами смещения являются источники постоянного тока, которые через контакты связаны с квантовыми ямами, имеющими n- и p-типы легирования и обеспечивают протекание тока в тиристоре. Между источником высокого потенциала и контактом к аноду и между источником низкого потенциала и контактом к катоду устанавливаются сопротивления. Эти сопротивления ограничивают величину протекающего между анодом и катодом тока и подавляют возможность перехода ключа в открытое состояние, т.е. тиристор работает в закрытом режиме. Элементы смещения обеспечивают режим работы гетеропереходного тиристора с линейным усилением напряжения электрических сигналов, поступающих на контакты первого или второго инжектора и выходящих в усиленном виде на анодном и/или катодном выводе. Величина постоянного тока всех контактов определяет усиление напряжения тиристором на выходах анода и катода. Коэффициент усиления электрического сигнала более 200.

Формирование структуры прибора проводится за счет нанесения до 10 слоев AlGaAs с разным содержанием А1 и с разным уровнем легирования примесями, создающими p- и n-тип проводимости в многослойной структуре на подложке из GaAs. Травлением через маски выделяются места для контактов ко всем слоям. Места контактов дополнительно легируются с помощью ионного легирования через маски для получения омических контактов.

Электроды гетеропереходного тиристора расположены на поверхности в следующем порядке: в середине контакт к p-аноду, слева и справа контакты к слою квантовой ямы с n-типом легирования, далее слева и справа контакты к слою квантовой ямы с p-типом легирования, еще дальше от центра контакты к подложке n-типа проводимости.

Прибор может чувствовать, детектировать, усиливать оптические сигналы и относится к классу патентов по международной классификации H01L 31/0328 - полупроводниковых приборов, чувствительных к излучению.

Основной недостаток этого прибора состоит в том, что работа прибора происходит в закрытом состоянии тиристора, т.е. при малых токах.

Цель изобретения - увеличение рабочих токов тиристора при работе в режиме усиления.

Суть изобретения состоит в создании тиристорно-триодной структуры, в которой тиристор из четырех слоев разного типа проводимости имеет электрическое соединение двух средних слоев, так что прибор имеет три внешних электрода и является триодом. Для отличия данной структуры тиристорного триода вводится название ТИРОД. Изменение структуры и режим работы тиристора с закороченным центральным переходом, прямым смещением анодного pn-перехода и обратным смещением катодного pn-перехода обеспечивают протекание токов за счет инжекции электронно-дырочной плазмы, т.е. работу тиристора в открытом режиме.

На фиг.1 представлено поперечное сечение полупроводникового прибора тиристорного триода-ТИРОДа. На фиг.2. дано представление в виде диодов и инжекционных связей между ними и условное обозначение ТИРОДа. На фиг.3 приведены статические характеристики прибора. На фиг.4 приведены частотные зависимости коэффициента передачи по току. На фиг.5 показано распределение концентрации инжектированных электронов и дырок в объеме полупроводника. На фиг.6 показан разрез и распределение примеси для ТИРОДа, сформированного с помощью ионного легирования. На фиг.7 показан разрез структуры ТИРОДа при выполнении последовательности операций ионного легирования. На фиг.8 приведена топология планарной структуры прибора и последовательность используемых масок. На фиг.9 представлена последовательность масок, используемых при формировании p-эмиттера методом самоформирования. На фиг.10 приведены частотные зависимости коэффициента передачи и проводимостей по всем выводам ТИРОДа, сформированного с помощью ионного легирования.

На фиг.1 представлено поперечное сечение полупроводникового прибора тиристорного триода-ТИРОДа, где прибор состоит из слоя первого типа проводимости (1); области контакта первого типа проводимости (2) к слою первого типа проводимости (1); области второго типа проводимости - анода тиристора (3); контакта базы ТИРОДа (4) к аноду тиристора - области второго типа проводимости (3); области второго контакта первого типа проводимости (5) к слою первого типа проводимости (1); слоя второго типа проводимости (6); области контакта второго типа проводимости (7), к слою второго типа проводимости (6); области первого типа проводимости - катода тиристора (8); контакта коллектора ТИРОДа (9) к катоду тиристора - области первого типа проводимости (8); второй области контакта второго типа проводимости (10) к слою второго типа проводимости (6); контакта эмиттера ТИРОДа (11) к управляющим электродам тиристора - контактам к областям (2), (5), (7), (10).

На фиг.2 дано представление тиристора с общим выводом от средних слоев в виде диодов и инжекционных связей между ними и условное обозначение ТИРОДа, которое отражает наличие в структуре тиристора двух типов pnp и npn транзисторов, их инжекционную связь и наличие полевого эффекта в работе прибора. Выводы обозначаются: к контакту коллектора (9) - К, к контакту базы (4) - Б, к контакту эмиттера (11) - Э.

На фиг.3 приведены зависимости от напряжения смещения U_БЭ между базой (4) и эмиттером (11) токов, проходящих через контакты коллектора (9) - обозначение с5, базы (4) - обозначение с2, эмиттера (11) - обозначение тока через контакты (2), (5) - с1 и через контакты (7), (10) - с4, при напряжении на коллекторе (9), равном 1,5 В.

На фиг.4 приведены частотные зависимости коэффициента передачи тока h21=abs(Y21/Y11) в схеме включения ТИРОДа с входом 1 на базу (4) и с выходом 2 с коллектора (11) при нескольких значениях напряжения смещения U_БЭ от 0,3 до 1,2 В при напряжении на коллекторе, равном 1,5 В.

На фиг.5 показано распределение концентрации инжектированных электронов фиг.5а и дырок фиг.5б в объеме полупроводника структуры ТИРОДа.

На изолиниях указаны концентрации электронов или дырок в инжектированной электронно-дырочной плазме при напряжении 1,2 В на базе (3), 1,5 В на коллекторе (8), потенциале на эмиттере (2), (5), (7), (10), равном нулю.

На фиг.6 показан поперечный разрез планарной структуры и распределение примеси для ТИРОДа, например, реализованного по технологии с применением ионного легирования слоев в подложке из кремния и с областями контактов (7), (2), (4), (9), полученных нанесением поликремния. На этой же фигуре указано распределение концентрации N примесей бора и фосфора в сечении структуры ТИРОДа с ионной имплантацией слоев и концентрации электронов и дырок в областях p-n-p-n структуры, образующих тиристор.

На фиг.7 показан разрез структуры ТИРОДа при выполнении последовательности операций ионного легирования (ИЛ) кремниевых пластин p-типа проводимости (pSi), покрытых окислом кремния SiO₂ толщиной 300 Å, через маски из фоторезиста (Ф/Р). Для формирования контактов (7), (2), (9) и анода (4), используется поликремний разного типа проводимости pSi*, nSi*. Пленки поликремния наносятся после вскрытия окон в окисле.

На фиг.8 приведена топология планарной структуры ТИРОДа с ионной имплантацией n- и p-слоев, n-катода и последовательность используемых фотомасок для формирования всех областей прибора, включая поликремниевые контакты к n- и p-слоям, n-катоду и область p-анода.

На фиг.9 представлена последовательность фотомасок, используемых при формировании узкого p-эмиттера методом самоформирования, при перекрытии поликремниевой областью p-анода дополнительного слоя из нитрида кремния на малую величину.

На фиг.10 приведены частотные зависимости коэффициента передачи по току h21 и квадратов проводимостей по контакту (7) к p-слою - Y2(4,4), по контакту (2) к n-слою - Y2(1,1), по контакту (4) к p-аноду - Y2(2,2), по контакту (9) к n-катоду - Y2(5,5), между контактами к аноду и катоду - Y2(5,2) ТИРОДа, сформированного с помощью ионного легирования.

Структура ТИРОДа, представленная на фиг.1 в виде поперечного сечения, отличается в первую очередь тем, что между двумя управляющими контактами тиристора вводится замыкание и имеется один внешний вывод от двух управляющих контактов, т.е. при этом осуществляется внешняя закоротка среднего pn-перехода, которая указана на чертеже в виде жирной линии. Второй важной особенностью структуры ТИРОДа является расположение анода, катода и контактов к средним слоям таким образом, что осуществляется перекрестное протекание электронного потока, текущего к катоду и дырочного потока, текущего от анода.

Четырехслойная p-n-p-n структура представляется состоящей из двух p-n-p и n-p-n транзисторов. Транзистор p-n-p состоит из p-эмиттера (3), n-слоя базы (1) с двумя сильно легированными областями контактов (2), (5), слаболегированного p-слоя (6) коллектора с двумя сильнолегированными контактами (7), (10). Транзистор n-p-n состоит из n-слоя слоя (1) эмиттера с контактами (2), (5), p-слоя базы (6) с контактами (7), (10) и n-области коллектора (8). На контакты (2), (5), (7), (10) подаются одинаковые нулевые потенциалы.

При таком включении p-n-p транзистор имеет одинаковый потенциал на коллекторе и базе, т.е. включен в открытом диодном режиме. В n-p-n транзисторе электрически соединены эмиттер и база, поэтому переход между эмиттерным n-слоем и p-слоем базы закорочен и не является инжектирующим, т.е. транзистор включен в закрытом диодном режиме. На p-эмиттер (3) подается положительный потенциал относительно нулевого потенциала на контактах (2), (5), так что его p-n переход включен в прямом направлении и инжектирует дырки. На n-коллектор (8) подается положительный потенциал относительно нулевого потенциала на контактах (7), (10), так что его p-n переход включен в обратном направлении.

В этом приборе протекание потоков носителей двух знаков имеет следующие особенности. В пассивной n-базе p-n-p транзистора между контактами (3) и (2),(5) потоки электронов примесной проводимости и инжектированных дырок протекают во встречных потоках. В активной n-базе потоки дырок и электронов текут в одном направлении благодаря диффузии инжектированных дырок и компенсации их заряда электронами, в результате чего образуется электронно-дырочная плазма. В области p-слоя между n-коллектором (8) и p-эмиттером (3) поток плазмы разделяется. Дырки из плазмы уходят к контактам (7), (10). Электроны из плазмы попадают из p-слоя базы n-p-n транзистора в n-коллектор (8). Таким образом, несмотря на отсутствие внешнего напряжения смещения на эмиттерном переходе n-p-n транзистора, инжекция электронов в p-базу n-p-n транзистора происходит с помощью плазмы.

В диодных pin структурах двойная инжекция носителей заряда из сильно легированных n- и p-областей в i-область с почти собственной проводимостью приводит к образованию электронно-дырочной плазмы при наличии рекомбинации носителей заряда и тянущего электрического поля в области существования плазмы, которое определяет дрейфовый механизм протекания тока.

В биполярном транзисторе со слабым легированием коллектора в диодном включении, при котором база и коллектор имеют одинаковый потенциал, инжектированные из эмиттера носители заряда проходят в базу и в коллектор и изменяют там концентрацию носителей, а по условию электронейтральности происходит одинаковое изменение концентрации носителей обоих знаков электронов и дырок.

Обычно в биполярном транзисторе считается, что концентрация примеси и, соответственно, концентрация носителей заряда в базе и коллекторе выше концентрации инжектированных носителей. Однако при высоком уровне инжекции и слабом легировании областей базы и коллектора концентрация инжектированных носителей заряда и компенсирующих их носителей заряда другого знака может превысить концентрацию носителей, определяемую примесью. В базе и коллекторе p-n-p транзистора образуется электронно-дырочная плазма, которая определяет работу транзистора.

Напряжение смещения на pn-переходе коллектор-база создает электрическое поле, которое помогает пройти инжектированным из эмиттера носителям через pn-переход и препятствует переносу носителей другого знака. При равенстве потенциалов на базе и коллекторе электрическое поле за счет напряжения приложенного извне отсутствует. Но в области объемного заряда pn-перехода присутствует встроенное поле за счет контактной разности потенциалов между p и n областями, которое также разделяет носители заряда, как поле при обратном смещении перехода.

Концентрация плазмы может превысить концентрацию объемного заряда в pn-переходе и тогда разделение носителей не ограничивает проникновение плазмы в коллектор за счет диффузионного переноса. Происходит биполярная инжекция носителей заряда двух знаков за счет образования электронно-дырочной плазмы в слаболегированную область коллектора p-n-p транзистора.

Порог срабатывания, т.е. напряжение или ток эмиттерного перехода, при котором концентрация инжектированной плазмы достаточна для открытия коллекторного pn- перехода, является важной характеристикой транзистора с замкнутым переходом коллектор - база при работе в режиме биполярной инжекции электронно-дырочной плазмы.

На фиг.2 дано представление ТИРОДа в виде диодов и инжекционных связей между ними за счет образования электронно-дырочной плазмы. Также на фиг.2 представлено условное обозначение ТИРОДа, отражающее наличие двух типов транзисторов в составе тиристора и связь между ними.

Статические характеристики ТИРОДа, т.е. зависимости токов всех электродов от напряжения смещения U_БЭ на базе (4) при U(9)=1 В, представлены на фиг.3. Структура ТИРОДа имеет следующие параметры. Толщина n-слоя 0,2 мкм, концентрация примеси Nd=10¹⁷ см^-3. Толщина p-слоя 0,8 мкм, концентрация примеси Na=10¹⁶ см^-3. Размеры p+ и n+ областей контактов равны 3 мкм, зазор между ними равен 2 мкм, концентрация примеси N=10²⁰ см^-3. Практически токи коллектора Iс5 и n-слоя Id до напряжения смещения 0,75 В не зависят от U_БЭ, а токи базы Iс2 и контакта к p-слою Iс4 растут по экспоненте. Токи контактов Id и Iс3 дают в сумме ток контакта Iс5, а токи контактов Iс4 и Iс6 в сумме дают ток контакта Iс2. Основной по величине ток протекает между контактами с1, с3 и с5. При малых напряжениях смещения отношение тока контакта с5 к току контакта с2 изменяется от 10⁸ до 10. Если определять коэффициент усиления по току отношением токов контакта с5 и контакта с2, то это очень высокий коэффициент передачи тока.

Однако протекание токов электронного в n-p-n и дырочного в p-n-p транзисторах имеет практически независимый характер. Напряжение смещения на переходе между n-слоем с контактами (2), (5) и p-областью с контактом (3) определяет уровень инжекции из p-эмиттера p-n-p транзистора. Причиной возникновения большого тока n-коллектора является режим прокола базы, который возникает при выбранном уровне легирования p-слоя из-за расширения области объемного заряда перехода p-слой и n-коллектор до n-слоя эмиттера n-p-n транзистора. Электрическое поле в переходе отталкивает дырки и поток дырок блокируется объемным зарядом. Электроны втягиваются в область объемного заряда и создают ток электрода с5, что определяет вклад полевого эффекта в работу ТИРОДа.

При напряжениях смещения больше 1,2В коэффициент передачи тока имеет величину менее единицы, т.к. ток контакта с2 превышает ток контакта с5. При большом смещении токи контактов с1, с3 в сумме дают ток контакта с2, следовательно, основной ток протекает через n-слой между контактом с2 и контактами с1, с3 в результате режима двойной инжекции из p-эмиттера с4 и контактов с1, с3 в n-слое.

При высоком уровне легирования p-слоя, например, 2×10¹⁶ см^-3 объемный заряд pn перехода p-слой, n-коллектор не доходит до n-слоя. Прокола p-базы не происходит. Инжектированные дырки проникают в p-слой и создают большой ток контакта с4.

При средних значениях напряжения смещения между 0,75 и 1,2 В электронно-дырочная плазма проникает в p-слой и появляется зависимость между токами через контакты с2 и с5.

Малосигнальный анализ схемы, представленной на фиг.4, показывает наличие усиления переменного сигнала H21=h52=abs(Y52/Y22). В этой схеме вход 1 - электрод базы (4), выход 2 - электрод коллектора (9). Частота отсечки зависит от напряжении смещения и при 0,8 В доходит до 10 ГГц. Поэтому следует рассматривать возможность высокочастотного применения ТИРОДа.

На фиг.5 показано распределение концентрации инжектированных электронов и дырок в объеме полупроводника структуры ТИРОДа с параметрами, указанными ниже.

n-слой (1) имеет толщину 0,2 мкм и концентрацию примеси фосфора, равную N=2·10¹⁸ см^-3.

p-слой (6) имеет толщину 0,5 мкм и концентрацию примеси бора, равную N=5·10¹⁵ см^-3.

Расстояние между p+ (3), (7), (10) и n+ (2), (5), (8) областями поликремния равно 0,7 мкм. Длина p+ и n+ областей поликремния равна 0,7 мкм. Концентрация примеси бора в p+ областях поликремния равна N=5·10²⁰ см^-3. Концентрация примеси фосфора в n+ областях поликремния равна N=1·10²⁰ см^-3

На изолиниях указаны концентрации электронов в инжектированной электронно-дырочной плазме при напряжении 1,2В на базе (3), 1,5 В на коллекторе (8), потенциале на эмиттере (2), (5), (7), (10) равном нулю.

Как видно на чертеже концентрация инжектированных дырок в n-слое (1) и, соответственно, равное по условию электронейтральности изменение концентрации электронов вблизи p-эмиттера равна 8·10¹⁸ см^-3, и превышает концентрацию электронов 2·10¹⁸ см^-3, определяемую уровнем легирования n-слоя примесью фосфора. В p-слое концентрация электронов 1·10¹⁸ см^-3 на границе перехода между n- и p-слоями меньше концентрации 3·10¹⁸ см^-3 в n-слое именно на величину примесной концентрации. Далее от перехода концентрация снижается из-за растекания потока электронов и рекомбинации их с дырками и составляет величину 3·10¹⁷ см^-3 около n-коллектора при концентрации примесных дырок в p-слое 5·10¹⁵ см^-3. Концентрации инжектированных дырок и электронов практически равны во всех точках существования электронно-дырочной плазмы.

На фиг.6 показан поперечный разрез планарной структуры и распределение примеси для ТИРОДа, реализованного по технологии с применением ионного легирования слоев в подложке из кремния и с областями контактов (7), (2), (3), (8), полученных нанесением поликремния. На этой же фигуре указано распределение концентрации N примесей бора и фосфора в сечении структуры ТИРОДа с ионной имплантацией слоев и концентрации электронов и дырок в областях p-n-p-n структуры, образующих тиристор.

Последовательность операций при технологической реализации ТИРОДа проведена в структуре с трехслойной ионной имплантацией и с поликремниевыми областями p-эмиттера и сильно легированных контактов к областям n- и p-слоев по следующему технологическому маршруту.

Подложка из p-кремния с концентрацией бора 1·10¹⁵ см^-3.

Окисление 30 нм в среде кислорода при температуре 1000°С.

Фотолитография 1, Имплантация: P, E=350 кэВ, D=1,5e14 см^-2.

Фотолитография 2, Имплантация: P, E=50 кэВ, D=2e13 см^-2.

Фотолитография 3, Имплантация: В, E=40 кэВ, D=1,3e13 см^-2.

Отжиг при температуре 850°С в среде азота в течение 10 мин.

Формирование поликремниевых областей контактов и анода.

На фиг.7 показан условный разрез структуры ТИРОДа, который получается после выполнения последовательности операций ионного легирования (ИЛ) кремниевых пластин p-типа проводимости (pSi), покрытых окислом кремния SiO₂ толщиной 300 Å, через маски из фоторезиста (Ф/Р). Для формирования контактов (7), (2), (8) и анода (3), используется поликремний разного типа проводимости pSi*, nSi*. Пленки поликремния наносятся после вскрытия окон в окисле для создания контактов к p- и n-слоям.

Ионное легирование проводится при разных энергиях ионов и величины дозы, что определяет их распределение по глубине. Применение масок из фоторезиста обеспечивает позиционирование слоев.

На фиг.8 приведена топология планарной структуры ТИРОДа с ионной имплантацией n- и p-слоев, n-катода и последовательность используемых фотомасок для формирования всех областей прибора, включая поликремниевые контакты к n- и p-слоям, n-катоду и область p-анода.

Для получения высокочастотных характеристик необходимо уменьшать ширину p-эмиттера. Это возможно при применении метода самоформирования.

На фиг.9 представлена последовательность фотомасок, используемых при формировании узкого p-эмиттера методом самоформирования, при перекрытии поликремниевой областью p-анода дополнительного слоя из нитрида кремния на малую величину.

С помощью фотомаски на дополнительном слое пленке нитрида кремния формируется область, которая при вскрытии окон в окисле ограничивает окно в окисле размером l₁. Осаждение легированного бором поликремния pSi* для формирования p-анода шириной l₂ происходит на кремний в окне шириной l₁. Это определяет возможность получения узкого p-эмиттера.

Для обеспечения соединения прибора с внешней электрической сетью на поверхность прибора наносится диэлектрический слой окисла кремния, формируются контактные окна ко всем областям и металлическая разводка.

Для планарной структуры ТИРОДа с ионной имплантацией n- и p-слоев, n-катода и с указанной выше последовательностью фотомасок на фиг.10 приведены частотные зависимости коэффициента передачи по току h21 и квадратов проводимостей по контакту (7) к p-слою - Y2(4,4), по контакту (2) к n-слою - Y2(1,1), по контакту (4) к p-аноду - Y2(2,2), по контакту (9) к и- катоду - Y2(5,5), между контактами к аноду и катоду - Y2(5,2).

Частота отсечки имеет величину более 1 ГГц.

ТИРОД можно изготовить с применением молекулярно-лучевой эпитаксии слоев Si-Ge-C для нанесения слоев, образующих тиристор, и обеспечить увеличение частоты отсечки прибора.

Высокое быстродействие и малые размеры позволяют считать, что ТИРОД найдет достаточно широкое применение в интегральной микроэлектронике.

Источники информации

1. Bardeen J., Brattain W.H. The Transistor, A Semiconductor Triode, Phys. Rev., 74, 230 (1948).

2. Shockley W. The Theory of p-n Junctions in Semiconductors and p-n Junctions Transistors, Bell Syst. Tech. J., 28, 435 (1949).

3. В.Heinemann, D.Knoll, R.Barth, D.Bolze, K.Blum, J.Drews, K.-E.Ehwald, G.G.Fischer, K.Köpke, D.Krüger, R.Kurps, H.Rücker, P.Schley, W.Winkler, H.-E.Wulf. Cost-Effective High-Performance High-Voltage SiGe:C HBTs with 100 GHz fT and BVCEO×fT Products Exceeding 220 VGHz, IEEE International Electron Devices Meeting (2001).

4. Moli J.L., Tanenbaum M., Goldey I.M., Holonyak N, p-n-p-n Transistor Switches, Proc. IRE., 44, 1174 (1956).

5. С.Зи. Физика полупроводниковых приборов. M.: Мир, 1984 г.

6. И.М.Викулин, В.И.Стафеев. Физика полупроводниковых приборов// М.: Радио и связь, 1990 г., с.225-230.

7. Патент США 6700140 В2.

8. Патент США 6787816 В1.

9. Патент США 6767770 В1.

10. Патент США 6841806 В1 - прототип.

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, полупроводниковым биполярным приборам, предназначенным для выпрямления, усиления, переключения или генерирования электрических сигналов и имеющим структуру типа тиристора. Сущность изобретения: полупроводниковый биполярный прибор тиристорный триод, предназначенный для выпрямления, усиления, переключения или генерирования электрических сигналов в виде р-n-р-n тиристора, содержит четыре слоя разного типа проводимости, р-анод, средние слои n- и р-типа проводимости, n-катод. Средние слои n- и р-типа проводимости имеют общий вывод, который является эмиттером триода. Анод включается как база триода и анодный pn-переход включен в режиме инжекции электронно-дырочной плазмы в средние слои n- и р-типа проводимости. Катод включается как коллектор триода и катодный pn-переход включен в режиме обеднения среднего слоя р-типа проводимости. Заявленный прибор характеризуется увеличением рабочих токов при работе в режиме усиления. 10 ил.

Полупроводниковый биполярный прибор тиристорный триод, предназначенный для выпрямления, усиления, переключения или генерирования электрических сигналов в виде р-n-р-n тиристора, содержащего четыре слоя разного типа проводимости, р-анод, средние слои n- и р-типа проводимости, n-катод, отличающийся тем, что средние слои n- и р-типа проводимости имеют общий вывод, который является эмиттером триода, анод включается как база триода, катод включается как коллектор триода, катодный pn-переход включен в режиме обеднения среднего слоя р-типа проводимости, анодный pn-переход включен в режиме инжекции электронно-дырочной плазмы в средние слои n- и р-типа проводимости.