Полупроводниковый переключающий прибор Советский патент 1978 года по МПК H01L23/00 H01L27/00 

Изобретение относится к области полупроводниковой техники.

Известны полупроводниковые переключатели , содержащие выемку в области узкой базы и в ней дополнительную h -область, смыкающуюся с широкой базой. Соотношение концентраций примесей на две-выемки и на поверхности дополнительной области определяет у этих приборов величину напряжения включения.

Однако известные приборы имеют высокое значение температурного коэффициента напряжения (ТКН) включения, обусловленное наличием значительного сопротивления .растекания в цепи тока включения из-за низкой концентрации примесей на дне выемки и, как следствие зтого, низкую температурную стабильность и значительный разброс по напряжению переключения от прибора к прибору.

Для снижения величины ТКН включения и повышения стабильности переключателя в предлагаемом приборе в выемку, расположенную в узкой базе, вводят дополнительную область того же типа проводимости, что и узкая база с концентрацией примеси на поверхнос.ти, по крайней мере, на порядок превышающей значение концентрации примеси на дне выемки. Указанная область может иметь,|Концентрацию примеси порядка. 10 см . Область может иметь на поверхности слой металла.

На чертеже представлена схема предлагаемого полупроводникового переключающего прибора.

Прибор содержит р-эмиттер 1, контакт к нему (злектрод) 2, широкую П-базу 3, узкую р-базу 4,М -эмиттер

5,контакт кп -эмиттеру (электрод)

6,дополнительную область 7 р -типа, выемку 8, локальную область 9 П -типа, защитное покрытие 10.

Прибор работает следующим образом.

Рабочее напряжение подается между электродами 2 и 6 полупроводникового переключателя и при его значении, меньшем напряжения перек.таочения, прибор находится в закрытом состоянии. При превышении величины напряжения на электродах 2 и 6, большей значения напряжения пробоя p-h-перехода, образованного базой 4 и областью 9 по цепи 2-1-3-9-4-7-5-6 начинает протекать ток, являющийся током управления четырехслойной структуры по узкой р-базе, под действием которого полупроводниковый переключающий прибор переходит в проводящее состоя ние. Наличие дополнительной области 7 на дне выемки и поверхности узкой р-базы с поверхностной концентрацией примеси по крайней мере, на порядо : превьшающей значение концентрации примеси на дне выемки, обеспечивает малые значения динамического сопротивления вопьтамперной характеристики в области пробоя, что и обуславли вает малое значение ТКН включения прибора и малый разброс по напряжени переключения от прибора к прибору в технологической партии. Минимальный разброс указанного параметра получается у приборов с предельно высокой (порядка ) концентрацией примеси на дюверхности дополнительне области 7 р-типа при условии, что эта область частично перекрывает И-экмиттер прибора и ее расстояние до геометрической границы p-h-перехода, образованного базой 4 и областью 9, не менее ширины обедненной области зтого р-п- перехода. Формула изобретения 1.Полупроводниковый переключающий прибор, содержащий многослойную структуру из чередующихся слоев противоположного типа проводимости, выемку в области узкой базы и область типа проводимости, противоположного узкой базе, смыкающуюся с широкой базой, отличающийся тем, что, с целью снижения температурного коэффициента напряжения включения прибора, в узкой базе между эмиттерным р-п- переходом и областью типа проводимости, противоположного узкой базе, создана приповерхностная область того же типа проводимости, что и узкая база, с концентрацией примеси, по крайней мере, на порядок больше чем в базе. 2.Прибор по п.,, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, указанная об- ласть имеет концентрацию примеси порядка 10 см . 3.Прибор по п,1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что область имеет на поверхности слой металла.