Полупроводниковые приборы, специально предназначенные для выпрямления, усиления, генерирования или переключения и имеющие по меньшей мере один потенциальный барьер, на котором имеет место скачкообразное изменение потенциала, или поверхностный барьер, конденсаторы или резисторы, содержащие по меньшей мере один потенциальный барьер, на котором имеет место скачкообразное изменение потенциала, или поверхностный барьер, например имеющие обедненный слой с электронно-дырочным переходом или слой с повышенной концентрацией носителей, конструктивные элементы полупроводниковых подложек или электродов для них: ....приборы типа тиристоров с четырехзонной регенерацией – H01L 29/74

Изобретение относится к тиристору, содержащему полупроводниковое тело, в котором расположены последовательно p-легированный эмиттер, n-легированная база, p-легированная база и n-легированный эмиттер. В тиристоре предусмотрена зажигающая ступенчатая структура, содержащая по меньшей мере одну зажигающую ступень, каждая из которых содержит расположенный на расстоянии от n-легированного эмиттера n-легированный зажигающий ступенчатый эмиттер, который заделан в p-легированную базу. Зажигающий ступенчатый электрод контактирует на передней стороне с одним из зажигающих ступенчатых эмиттеров и имеет с ним первую контактную поверхность. На второй контактной поверхности зажигающий ступенчатый электрод контактирует с p-легированной базой на обращенной к n-легированному эмиттеру стороне одного из зажигающих эмиттеров на передней стороне. Вторая контактная поверхность расположена на расстоянии как от первой контактной поверхности, так и от одного из зажигающих ступенчатых эмиттеров. Концентрация легирующей примеси вдоль оси, перпендикулярной к вертикальному направлению, имеет как минимум два расположенных на расстоянии друг от друга локальных максимума с типом проводимости «p», а между по меньшей мере двумя максимумами расположена секция базы n-типа проводимости. Изобретение обеспечивает тиристор стадии зажигания, который лучше защищен в случае возникновения импульсов напряжения во время восстановления обратного сопротивления. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технологии регулирования напряжения переключения силового полупроводникового прибора, а именно к технологии изготовления динистора и тиристора, в т.ч. фототиристора, имеющих самозащиту от перенапряжения. Сущность изобретения: способ регулирования напряжения переключения силового полупроводникового прибора с полупроводниковой структурой, содержащей триодную зону р⁺-n-р-типа, окруженную, по крайней мере, одной тиристорной зоной р⁺-n-р-n⁺ -типа, включает локальное облучение протонами с использованием специального экрана и последующий термический отжиг с целью создания в базовом n-слое в пределах триодной зоны р⁺-n-р-типа водородсодержащих доноров с максимумом концентрации в области, заключенной между коллекторным p-n-переходом и серединой базового n-слоя, при этом глубину залегания максимума концентрации водородсодержащих доноров в базовом n-слое h_m [мкм] и дозу протонов Ф_nb [см^-2] определяют из эмпирических выражений в зависимости от удельного сопротивления исходного кремния, разброса его значений и заданного уровня снижения напряжения лавинного пробоя коллекторного p-n-перехода. Изобретение позволяет снизить трудоемкость процесса регулирования напряжения переключения силового полупроводникового прибора и повысить процент выхода годных приборов. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к силовым полупроводниковым приборам, а именно к силовым тиристорам, управляемым током. Техническим результатом изобретения является интеграция функции самозащиты от импульсов перенапряжения в обычные управляемые током тиристоры. Сущность изобретения: в силовом тиристоре, выполненном на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности, содержащем с обеих сторон пластины диффузионные р-слои, образующие высоковольтные р-n-переходы с локальным уменьшением глубины залегания р-n-перехода в центре пластины по крайней мере с одной ее стороны, расположенные с той же стороны пластины локальные диффузионные n+-слои, образующие основной эмиттер тиристора и несколько кольцевых вспомогательных эмиттеров, встроенный в р-слой резистор, расположенный между вспомогательными эмиттерами, металлизированные омические контакты, расположенные на поверхности основного эмиттера (катод), на обратной стороне пластины (анод), на поверхности вспомогательных эмиттеров с переходом через их внешнюю границу на поверхность р-слоя, между встроенным в р-слой резистором и расположенным снаружи от него вспомогательным эмиттером создан кольцевой металлизированный омический контакт к р-слою (управляющий электрод) шириной от 0,5 мм до 1,5 мм. 1 ил.

Изобретение относится к области электроники. Сущность изобретения: в способе выключения незапираемого тиристора, тиристор выключается путем подключения дополнительного источника питания, обеспечивающего протекание выходного прямого тока, при этом выключение происходит не за счет изменения тока проводимости, а за счет направленного противоположно току проводимости тока смещения, возникающего при прямом смещении убывающим по амплитуде напряжением коллекторного перехода тиристора. Технический результат - снижение потерь энергии при выключении тиристора и уменьшение времени его выключения. 5 ил.

Изобретение относится к конструкции силового полупроводникового прибора. Техническим результатом изобретения является повышение критической скорости нарастания тока при переключении прибора в случае перенапряжений. Сущность изобретения: силовой полупроводниковый прибор, выполненный на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности с двумя главными поверхностями, содержащий, по меньшей мере, один эмиттерный n⁺-слой со стороны первой главной поверхности, базовый p-слой, выходящий на первую главную поверхность и образующий с эмиттерным n⁺-слоем эмиттерный n ⁺-p-переход, базовый n-слой, смежный с базовым p-слоем и образующий с ним коллекторный p-n-переход, эмиттерный p ⁺-слой со стороны второй главной поверхности, металлизации эмиттерных p⁺- и n⁺-слоев и базового p-слоя, триодную зону p⁺-n-p-типа между металлизациями эмиттерного p⁺-слоя и базового p-слоя и вокруг нее тиристорную зону p⁺-n-p-n⁺-типа между металлизациями эмиттерных р⁺- и n⁺-слоев, локальную область с водородсодержащими донорами в базовом n-слое в пределах триодной зоны p⁺-n-p-типа, расположенную между коллекторным p-n-переходом и серединой базового n-слоя и простирающуюся, по крайней мере, на часть тиристорной зоны, прилегающую к триодной зоне, дополнительную локальную область с водородсодержащими донорами в базовом p-слое, которая расположена под периферийной частью эмиттерного n⁺-слоя. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнической промышленности, электроэнергетике, мощном радиостроении и электроприводе. Сущность изобретения: способ управления тиристором состоит в формировании импульса управления, содержащего форсированную и сопровождающую часть, которая имеет заполнение с частотой F 1/t_q, где t_q - время выключения тиристора, а кроме того, обеспечивается переменная длительность единичного импульса заполнения =T(I_L/I_AM), где I_L - ток удержания тиристора, I_AM - амплитуда анодного тока, Т - период частоты F. Устройство управления тиристором или цепочкой из n последовательно включенных тиристоров, реализующее предложенный способ, содержит первичную систему управления, датчик тока, включенный последовательно с тиристорами, генератор импульсов постоянной частоты, но переменной длительности =T(I_L/I_AM), блок электрооптических каналов и формирователь импульсов управления. Техническим результатом изобретения является снижение потерь в цепи управления и повышение надежности работы тиристорного преобразователя в целом. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области мощных полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: запираемый тиристор с увеличенной рабочей частотой содержит по меньшей мере один кремниевый чип, состоящий из множества электрически соединенных параллельно p ⁺n'Np'n⁺-ячеек. Управляющий эмиттерный переход тиристора выполнен в виде р ⁺n'-перехода в тонком n'-буферном слое 2, введенном в широкую N-базу 3, которая содержит электронные ловушки с концентрацией (5·10¹⁰÷5·10 ¹²) см^-3, расположенные в середине запрещенной зоны кремния. Коллекторный p'N-переход выполнен путем диффузии с поверхностной концентрацией алюминия (10 ¹⁶÷10¹⁷) см^-3 и расположен на глубине (50÷120) мкм. Включение запираемого тиристора осуществляют путем пропускания в силовой цепи импульса перенапряжения в запорном для коллекторного p'N-перехода направлении со скоростью нарастания не менее 1.0 кВ/нс, а выключение - пропусканием через управляющую цепь импульса тока в направлении, запорном для управляющего эмиттерного перехода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к силовым полупроводниковым приборам, а именно к конструкции силовых тиристоров. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильных значений критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и времени выключения независимо от площади зоны внешнего управления и повышение нагрузочной способности тиристора. Сущность изобретения: в силовом полупроводниковом приборе, выполненном на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности с двумя главными поверхностями, содержащем снизу вверх эмиттерный p⁺-слой, базовый n-слой, базовый p-слой, основной эмиттерный n ⁺-слой, образующие совместно с электродами анода и катода основную тиристорную зону (ОТЗ), и зону внешнего управления (ЗВУ), электрод анода, эмиттерный p⁺-слой, базовый n-слой и базовый p-слой являются общими для ОТЗ и ЗВУ. При этом, по меньшей мере, основной эмиттерный n⁺ -слой содержит точечные шунты, регулярно распределенные по всей его площади, и периферийные шунты, разделяющие этот слой на участки, обращенные в сторону ЗВУ. Основной эмиттерный n ⁺-слой вблизи своей границы содержит точечные шунты только первого типа, а в остальной части - точечные шунты как первого, так и второго типа, имеющие в плане меньшую площадь сечений, чем шунты первого типа. При этом сопротивление участка базового p-слоя, заключенного между ЗВУ, электродом катода и указанными участками основного эмиттерного n⁺-слоя, обратно пропорционально площади зоны внешнего управления. 2 ил.

Изобретение относится к силовым полупроводниковым приборам, а именно к конструкции силовых диодов, динисторов и тиристоров, в том числе симметричных. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности обратного тока i _r и напряжения пробоя v_br высоковольтного p-n-перехода и возможность регулирования v_br . Сущность изобретения: силовой полупроводниковый прибор, выполненный на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности с двумя главными поверхностями, которые расположены на противоположных сторонах пластины, содержит, по крайней мере, со стороны первой главной поверхности краевой скос и диффузионный p-слой, образующий высоковольтный p-n-переход, имеющий обратную фаску, базовый n-слой, граничащий с одной стороны с указанным диффузионным p-слоем, а с другой стороны - с диффузионным слоем, выходящим на вторую главную поверхность и образующим с базовым n-слоем плоский переход, имеющий прямую фаску, омические контакты к главным поверхностям. Указанный высоковольтный p-n-переход состоит из конусообразной периферийной части и плоской центральной части, при этом конусообразная периферийная часть наклонена к плоской центральной части под углом . Этот угол и длина d образующей конусообразной периферийной части удовлетворяют определенным условиям и связаны между собой соотношением, позволяющим подбирать их значения. 2 ил.

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.

Изобретение относится к конструкции полупроводниковых приборов с самозащитой от пробоя в период восстановления запирающих свойств, а именно к конструкции тиристоров, в том числе фототиристоров. Техническим результатом изобретения является устранение неопределенности при проектировании прибора в отношении конкретных значений времени жизни неравновесных носителей заряда в базовых n-слоях дискретных тиристорных зон и основной тиристорной зоны, а также размеров дискретных тиристорных зон и их количества, повышение надежности прибора в случае его переключения при неполном восстановлении запирающих свойств с одновременным сохранением нагрузочной способности. Сущность изобретения: в полупроводниковом приборе с самозащитой от пробоя в период восстановления запирающих свойств, выполненного на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности с двумя главными поверхностями, содержащего эмиттерный р-слой, базовый n-слой, базовый р-слой, основной эмиттерный n-слой, образующие между электродами анода и катода основную тиристорную зону, несколько дискретных тиристорных зон, в пределах которых время жизни неравновесных носителей заряда в базовом n-слое больше, чем в пределах основной тиристорной зоны, и зону внешнего управления, причем электрод анода, эмиттерный р-слой, базовый n-слой и базовый р-слой являются общими для основной тиристорной зоны, дискретных тиристорных зон и зоны внешнего управления, дискретные тиристорные зоны расположены внутри основной тиристорной зоны с выходом на главные поверхности, а электрод катода с прилегающим к нему основным эмиттерным n-слоем являются общими как для основной тиристорной зоны, так и для дискретных тиристорных зон, при этом времена жизни неравновесных носителей заряда в базовом n-слое в пределах дискретных тиристорных зон и в пределах основной тиристорной зоны выбирают из определенных условий. 2 ил.

Изобретение относится к конструкции полупроводниковых приборов с самозащитой от пробоя при перенапряжениях в закрытом состоянии, а именно к конструкции динисторов и тиристоров, в том числе симметричных. Техническим результатом изобретения является снижение относительного разброса значений напряжения переключения прибора U _ВО, упрощение технологии его изготовления, повышение процента выхода годных приборов. Сущность изобретения: полупроводниковый прибор с самозащитой от перенапряжений выполнен на основе кремниевой пластины n-типа электропроводности с двумя главными поверхностями, расположенными на противоположных сторонах пластины. Прибор содержит со стороны первой главной поверхности эмиттерный n-слой, диффузионный базовый р-слой с вытравленной ямкой, образующий коллекторный р-n-переход в исходной кремниевой пластине и имеющий участок с высоким градиентом концентрации акцепторной примеси, расположенный под вытравленной ямкой, эмиттерный р-слой, сформированный со стороны второй главной поверхности пластины, электроды анода, катода и управляющий электрод. Диффузионный базовый р-слой содержит под вытравленной ямкой акцепторную примесь первого типа, вне ямки - акцепторные примеси как первого, так и второго типа, имеющие разные коэффициенты диффузии, а глубина h [мкм] вытравленной ямки удовлетворяет условию 1,1 h/(х_j2-х_j1) 0,8, где х_ji и х_j2 [мкм] - глубина диффузии акцепторных примесей первого и второго типов, соответственно. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области мощных полупроводниковых приборов и может быть использовано при конструировании тиристоров с пониженной амплитудой тока обратного восстановления и увеличенным коэффициентом формы тока обратного восстановления. Техническим результатом изобретения является снижение амплитуды тока обратного восстановления и увеличение коэффициента формы тока обратного восстановления тиристора. Сущность изобретения: в известном тиристоре, в высоколегированном анодном эмиттерном слое р⁺-типа проводимости, расположенном в анодном эмиттерном слое р-типа проводимости со стороны, противоположной широкой базовой области, образованы каналы р-типа проводимости, соединяющие анодную область и омический контакт к высоколегированному анодному эмиттерному слою, имеющие более низкую проводимость, чем высоколегированный анодный эмиттерный слой. 1 табл., 3 ил.

Использование: в электронной технике. Техническим результатом изобретения является оптимизация мощностных характеристик прибора при сохранении высокого быстродействия за счет уменьшения доли энергии потерь при обратном восстановлении, приходящейся на единицу площади участка полупроводниковой пластины. Сущность изобретения: в мощном быстродействующем тиристоре, включающем четыре полупроводниковых слоя, нанесенных один на другой, металлические катод и анод выполнены на внешних поверхностях первого и четвертого слоев соответственно. Первый и третий слои имеют первый тип проводимости, второй и четвертый слои имеют второй тип проводимости, а третий слой содержит неравномерно распределенные по его толщине рекомбинационные центры носителей заряда, второй слой выполнен из материала с меньшим минимальным удельным электрическим сопротивлением, чем материал третьего слоя. Пограничная со вторым слоем область третьего слоя, имеющая толщину не более 20% от толщины третьего слоя, содержит не менее 10% от общего количества рекомбинационных центров в третьем слое; пограничная с четвертым слоем область третьего слоя, имеющая толщину не более 20% от толщины третьего слоя, содержит большее количество рекомбинационных центров, чем пограничная со вторым слоем область третьего слоя, но не более 90% от общего количества рекомбинационных центров в третьем слое, причем распределение концентрации рекомбинационных центров N_t(X) в средней части третьего слоя между двумя пограничными областями удовлетворяет следующему условию:

Использование: в области силовой электроники. Сущность изобретения: в способе для изготовления полупроводникового элемента с катодом и анодом в полупроводниковую подложку со стороны анода вводят тормозную зону, затем формируют катодную структуру с противоположной стороны, после чего толщину подложки уменьшают на противоположной катоду стороне и в следующем шаге на этой стороне формируют анод. Полупроводниковый элемент полученный данным способом содержит со стороны анода тормозную зону, профиль плотности легирования тормозной зоны соответствует краевому участку профиля легирования. Техническим результатом изобретения является создание тонкого полупроводникового элемента, который может изготавливаться с небольшими затратами. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.