Силовой управляемый кремниевый вентиль Советский патент 1985 года по МПК H01L29/74 

Jg , Изобретение относится к области полуПров од ник о вых приб ор о в. Основой полупроводникового управ ляемого вентиля является структура с четьфьмя чередующимися слоями р- и п-типа проводимости, с выводом от одного из внутренних слоев. Предлагаемая конструкция p-ti-pструктуры позволяет технологически просто создать вентили с малыми величинами прямого падения напряжения при номинальном токе и высокими напряжениями загибаи переключения, причем напряжения переключения почт не зависят от температуры, мощность управления мала из-за малого напряжения управления. На чертеже изображена структура предлагаемого вентиля, где 1 , Jj , Dj , /5-переходы. Для создания полупроводниковой структуры из специального источника на воздухе производится диффузия бора в п-кремнии. При 1300°С образуются достаточно глубокие (х 35-60 мк) переходы Зз. и Dj с концентрацией атомов бора на поверх ности с:. 1 : 3-108 см. На внешнюю поверхность перехода З, напыляется водный раствор борной кислоты и оплавляется при 1250°С, Из полученного таким образом борсиликатного стекла идет насыщение поверхностного слоя кремния до концентрации 5--10 5- 1 .(Окисньй слой на внешней поверхности перехода 3-2 1 - предохраняет от повшпения концентрации) . Таким образом, в р-слое перехода концентрация атомов бора у поверхности резко увеличивается. Такая конструкция перехода 3 позволяет упростить технологию (так как переходы З и Э изготовляются одновременной диффузией из источника с пониженной и контролируемой концентрацией) и в то же время получить хороший омический контакт с р-слоем перехода j , Затем производится диффузия фосфора во внешний р-слой перехода 3, причем путем использования окисной защиты предохраняется от диффузии фосфора внешний р-слой перехода 3 и участки, служащие для внутренней шунтировки перехода J и вывода управляющего электрода (базы). После этого кислотостойкой эмалью наносится защитное кольцо на место выхода базы на поверхность, предохраняющее от закорачивания вьшедший на поверхность р-п-переход, разделяющий базу и эмиттер. При такой конструкции вывода базы на границе раздела база-эмиттер нет необходимости в вытравливании канавки. Это приводит к упрощению технологии изготовления и снижает величину напряжения управления. Для герметизации предлагаемых управляемых вентилей в качестве внутреннего силового вывода служит свинцовый конический стакан.

1. СИЛОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ КРЕМНИЕВЫЙ ВЕНТИЛЬ четьфехслойной структуры р-п-р-п-типа, о т л и ч а-* ю щ и и с я тем, что, с целью ло- вышения напряжения переключения прибора и его стабильности, первый переход структуры выполнен с внутренним огунтом в виде слоя р-типа, выходящего на поверхность сквозь первый слой п-типа.2.Прибор ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения напряжения управления и упрощения технологии изготовления прибора, на область р-типа базы, выходящую на поверхность и служащую в качестве управляющего электрода, нанесено защитное окисное кольцо.3.Прибор по пп. 1 и 2, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения гибкости и улучшения очистки от загрязнений, внутренний силовой вьшод прибора выполнен в виде конического свинцового стакана с цельным хвостиком.