專利名稱：具有分離點火階段的點火階段晶閘管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種點火階段晶閘管。
背景技術：
在晶閘管中存在一個這樣的問題在反向阻斷時間(engl. reverse recoverytime)內，如果在負極上出現(xiàn)了ー個相對于正極的正電勢，那么在流通方向上就會出現(xiàn)快速的電壓升高現(xiàn)象，這樣ー來，晶閘管就可能會損壞。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術中的缺陷，
本發(fā)明的任務在于提供ー個點火階段晶閘管，在反向阻斷時間內出現(xiàn)電壓快速升高的情況下，這種晶閘管能夠得到更好的保護。上述任務可通過ー種根據(jù)權利要求I的晶閘管來解決。本發(fā)明的設計方案和改進方案是后面權利要求的對象。這種晶閘管具有一個半導體，在這個半導體中，在ー個垂直方向上從后到前分別設置了ー個P型雜質的發(fā)射極，ー個η型雜質的基底,ー個P型雜質的基底和ー個η型雜質的發(fā)射扱。另外，還設置了ー個具有至少ー個點火階段的點火階段結構，其中，每個點火階段包含ー個與P型雜質的發(fā)射極成一定間距的η型雜質的點火階段發(fā)射極，這個所述的η型雜質的發(fā)射極被嵌入在P型雜質的基底中。一個電極，其前側連接著ー個點火階段發(fā)射扱，并與該發(fā)射極具有ー個第一接觸面，與此同吋，這個電極還與P型雜質的基底相連，這個P型雜質的基底位于另一點火階段發(fā)射極的與η型雜質的發(fā)射極相對的ー側，后一點火階段發(fā)射極的前側位于ー個第二接觸面上。其中，無論是第二接觸面還是第一接觸面，都與其中之一的點火階段發(fā)射極成一定間距。在傳統(tǒng)的點火階段晶閘管中，相應的第一和第二接觸面是相互緊挨著的，構成了一個連續(xù)的平面，其中，位于P型雜質基底與涉及到的η型雜質的點火階段發(fā)射極的與η型雜質的主發(fā)射極相対的一側之間的ρη-過渡區(qū)處在上述連續(xù)平面的前側，與之不同的是，在根據(jù)本發(fā)明所述的晶閘管中，在至少ー個η型雜質的點火階段發(fā)射極中，第二接觸面與該η型雜質的點火階段發(fā)射極是成一定間距的。另ー重要特點是在至少ー個η型雜質的點火階段發(fā)射極中，接觸面位于該η型雜質點火階段發(fā)射極和P型雜質基底(這個基底位于η型雜質點火階段發(fā)射極的與η型雜質主發(fā)射極相対的ー側)之間，并與之成一定間距。因此，存在這樣的可能性相對于傳統(tǒng)的晶閘管，P型雜質基底的局部的凈-摻雜物-濃度會提高到涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極的范圍內，這會導致位于涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極下部的，由P型雜質基底、η型雜質基底以及P型雜質發(fā)射極構成的ρηρ-晶體管的放大因子βρηρ的升高。在反向阻斷時間內，所述的放大因子βρηρ的升高現(xiàn)象會導致涉及到的點火階段區(qū)域內剰余等離子體濃度的升高。由此，在前進方向上出現(xiàn)電壓波動(時間導數(shù)超過規(guī)定的極限值)的情況下，在點火階段的區(qū)域內，即可成功實現(xiàn)晶閘管的點火。與此同時，在涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極的區(qū)域內，P型雜質基底的凈-摻雜物-濃度的提高，還會導致P型雜質基底的電阻的局部減小。因此，為了在規(guī)定的電流條件下對將點火階段點火，必須根據(jù)半導體的材料在ー個方向上，在一個大約垂直的方向上，在P型雜質基底的一個片段上設置ー個精確的最低電壓，例如O. 7V至O. 8V，上述片段位于涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極和涉及到的電極的共同區(qū)域內。在傳統(tǒng)的晶閘管中，在涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極的區(qū)域內出現(xiàn)的凈-摻雜物-濃度的提高，會導致只有在更高的電流作用下，才會實現(xiàn)規(guī)定的最低電壓，這也是不被希望的，因為由此會導致晶閘管的特性發(fā)生改變。 在本發(fā)明所述的晶閘管中，只要第二接觸面與相應的η型雜質的點火階段發(fā)射極成一定間距，那么，為實現(xiàn)規(guī)定最低電壓所需的P型雜質基底的決定性的區(qū)域以及相應的電阻數(shù)值都會變大，這樣一來，在涉及到的η型雜質點火階段發(fā)射極的區(qū)域中出現(xiàn)的P型雜質基底的凈-摻雜物-濃度的提高就能被平衡棹。


下面將通過附圖中的結構示例對本發(fā)明進行闡述說明。其中圖I是晶閘管的ー個縱斷面示意圖，該圖中，在η型雜質的點火階段發(fā)射極的區(qū)域內，P型雜質基底的凈-摻雜物-濃度局部提高了 ；圖2是圖I所示晶閘管的一個放大剖面圖；圖3Α是位于第二點火階段區(qū)域內的圖I和2所示晶閘管的ー個剖面圖，其中示出了三條相互垂直的軸線，沿軸線方向，半導體的凈-摻雜物濃度具有不同的曲線走向；圖3Β是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖3Α所示的軸線al ；圖3C是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖3A所示的軸線a2 ；圖3D是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖3A所示的軸線a3 ；圖4A是晶閘管的ー個剖面圖，與圖3A所示的晶閘管的區(qū)別在于n型雜質點火階段發(fā)射極的厚度大于位于該點火階段發(fā)射極下方的與點火階段電極相連的P型雜質基底的最小厚度；圖4B是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖4A所示的軸線a4 ；圖5是晶閘管的ー個縱斷面示意圖，其中，在第一點火階段的η型雜質的點火階段發(fā)射極的區(qū)域內，P型雜質基底的凈-摻雜物濃度局部提高了 ；圖6是晶閘管的一個縱斷面不意圖，該圖具有圖2所不的晶閘管結構，另外，還具有多個分離結構，通過這些分離結構可將P型雜質基底的各個片段相互之間完全斷電，或者至少部分斷電；圖7是圖6所示的帶有多個分離結構的晶閘管片段的ー個水平剖面圖，所述的分離結構被設計成閉環(huán)式結構，位于ー個垂直于垂直方向的斷面E內；圖8是圖6所示的帶有多個分離結構的晶閘管片段的ー個水平剖面圖，其中，每個分離結構都包含大量的用于η型雜質基底的接頭，這些接頭沿環(huán)形結構排布，相互之間存在一定距離，位于ー個垂直于垂直方向的斷面內。如果沒有其它規(guī)定，圖中的相同附圖標記代表著相同或同意義的元件，這些元件具有相同或同意義的功能。為了更好地進行識別，所示的晶閘管和晶閘管片段并沒有按照比例尺進行繪制。
具體實施例方式圖I示出了晶閘管100的ー個縱斷面示意圖。這個晶閘管包含一個半導體I,半導體具有ー個非常平整的圓柱體形狀，其底面垂直于ー個垂直方向V。與圖示不同的是，半導體也可具備ー個其它的、與圓柱形不同的任意形狀。在后面，任何垂直于垂直方向V的方向，都會被標記為水平方向，例如，在圖I中示出了ー個水平方向r。半導體主體I采用硅或碳化硅半導體材料制成，對混雜半導體區(qū)域P和η導電，該 區(qū)域確定晶閘管100的導電性能。晶閘管100和/或半導體主體I可旋轉對稱地根據(jù)ー垂直運行的A-A'軸自選構成，這時A-A'軸的位置數(shù)原則上可任意選擇。比如，可相同于半導體主體I晶體結構在同一 A-A'軸呈現(xiàn)的位置數(shù)。晶閘管為非対稱阻塞，包括半導體主體I，其排列如下垂直V從背面14到對面13有一 P混雜的發(fā)射極8, η混雜的基極7, P混雜的基極6和η混雜的發(fā)射極5按先后排列。垂直方向V可垂直向背面14移動。半導體主體I的端面13帶有ー結構化的金屬層4和分段40，41，42，43，44。第40段有導電性能，與η混雜發(fā)射極5連接，為晶閘管100的陰電扱。背面14帶有ー金屬層9，與P混雜發(fā)射極8導電連接，為晶閘管100的陽電極。該η混雜發(fā)射極5通過柱形，與η混雜發(fā)射極互補的陰極短路69滲透，陰極短路將P混雜基極4與陰電極4導電連接。晶閘管100分段垂直向V方向伸展和η混雜發(fā)射極5相等的幅度，以下稱為主陰極區(qū)域ΗΚ。主陰極區(qū)域HK根據(jù)圖解I為圓柱形并圍繞一點燃區(qū)域ΖΒ，點燃區(qū)域ZB呈現(xiàn)ー點火區(qū)域ΖΑΒ。在點火區(qū)域ZAB中可專門觸發(fā)晶閘管點燃。為此，點火區(qū)域可呈現(xiàn)一光敏感區(qū)域，以使晶閘管通過光線照射完成點燃(LTT = Light Triggered Thyristor光觸發(fā)晶閘管)。晶閘管可另行或補充性呈現(xiàn)端面13的所謂門戶電極GateelektiOde (未作表述)，門戶電極用作通電點燃晶閘管。此外，點燃區(qū)域ZB還包括單級或多級的點燃級別AG(AG =磁通門)。晶閘管100的中央段101包括點火區(qū)域ZAB和點燃級別AG，參見圖解2放大。比如中央段101可包括四個側面先后排列的點燃級別AG1，AG2，AG3和AG4。四個點燃級別相應呈現(xiàn)一較強的η混雜點燃級別發(fā)射極51，52，53和54。每個點燃級別發(fā)射極均與41，42，43和44分段中的ー個導電連接，同時通過點火區(qū)域ZAB背面的發(fā)射極與P混雜基極6的一段導電連接。這時，41，42，43，44中的每段均在朝向點火區(qū)域ZAB的一面超出發(fā)射極51，52，53或54。分段41，42，43，44以下稱作點燃級別電極41，42，43和44。晶閘管100在點火區(qū)域ZAB中點燃后，從此開始以側面方向按時間先后首先點燃級別AG1，之后AG2，接著AG3，最后是AG4，直到晶閘管100在主陰極區(qū)域HK最終點燃。這時，點燃級別AG1，AG2，AG3和AG4的可燃性從點火區(qū)域ZAB起到主陰極區(qū)域HK可能逐漸下降。最初介紹的放大因數(shù)β ρηρ為ρηρ晶體管的因數(shù)，該晶體管在點燃級別排列，來自P混雜基極6，η混雜基極7以及P混雜發(fā)射極8。放大因數(shù)β ρηρ的増大通過圖解2的第ニ個點燃級別AG2加以說明。與第二個點燃級別AG2的η混雜點燃級別發(fā)射極52下邊的垂直方向V不同，圖解2以符號表述了 ρηρ晶體管Τ2的排列，由P混雜發(fā)射極8的分段，η混雜基極7分段和P混雜基極6的第一段61組成。在P混雜基極6的第一段61中，其添加料凈濃度區(qū)域性増大，就是說大于P混雜基極6的凈濃度，混雜基極6朝點火區(qū)域ZAB方向與61段和P混雜基極6的64段接通。其凈濃度也大于P混雜基極6，混雜基極6朝η混雜發(fā)射極5方向與61段和P混雜基極6的62段接通。62第二段的添加料凈濃度可能比64第四段較大，較小或相同。61第一段區(qū)域性増大的添加料凈濃度導致晶體管Τ2的放大因數(shù)β ρηρ増大，使得點燃級別AG2區(qū)域中載流等離子的濃度在阻斷延遲期間増大。高于其它點燃級別AG1，AG3和AG4的載流等離子濃度使得第二個點燃級別AG2針對性點燃成為可能，如果在阻斷延遲期間出現(xiàn)向前的電壓脈沖，且時間性漏電超出極限值的話。不過，P混雜基極6的薄膜電阻RS由于其添加料凈濃度超過64和62分段而呈現(xiàn)61第一段中的區(qū)域最小值。薄膜電阻RS由P混雜基極6在旁側方向r的某個切點顯示，應理解為相應切點的特定電阻與P混雜基極6表層厚度的比例系數(shù)。表層厚度從垂直方向V
獲得。普通點燃級別如果結構與AG1，AG3和AG4相同，而各點燃級別發(fā)射極51，53和54中采用與61段相同，P混雜基極6的薄膜電阻減小，而又不做其它改變，那么點燃級別AGl，AG3和AG4點燃所需的電流會強于沒有相應分段和薄膜電阻減小情況下。其原因在于，點燃級別AG1，AG3和AG4點燃所需的電壓為0，7V到0，8V，通過p混雜基極6的電壓下降達到，該分段位于點燃級別AGl，AG3和AG4的點燃級別電極41，43和44下邊。為了補充由61第一段引發(fā)的P混雜基極6的薄膜電阻RS減小幅度，需要將第二級AG2的點燃電極42和P混雜基極6相接的地方朝η混雜主發(fā)射極5方向與點燃發(fā)射極52進行分離。由此點燃發(fā)射極52和點燃電極42下邊的P混雜基極6分段加大。由此對于點燃級AG2電壓下降起關鍵作用的電阻也増大。根據(jù)晶閘管100的圖解2，第二個點燃級AG2的點燃電極在端面13與AG2的點燃電極42接通，由此產生首個接觸面421。如圖所示，接觸面421只能于點燃級發(fā)射極52接觸，而不是P混雜基極6，需要與端面13終止的ρη接合521和P混雜基極6進行分離。本項發(fā)明意義上的接觸面是指整個接觸面，通過該接觸面某點燃電極(這里是42)與相應點燃發(fā)射極52以及P混雜基極6完成接通。分段觸發(fā)電極42進ー步與第二個接觸面422解觸，P型基極6與N型發(fā)射結5導通，也就是觸發(fā)區(qū)域ZAB (見圖1/FIG1)分段觸發(fā)發(fā)射結52與上一面13斷開的一面。同時第二個接觸面422無論是與第一個接觸面421，還是與分段觸發(fā)發(fā)射極52之間都是間隔開的。在第一個接觸面421和第二個接觸面422之間的一段上，分段觸發(fā)電極42與上一面13之間是間隔開的。這里有一個可選電介質18，它處于第一個接觸面421和第二個接觸面422之間的側方向r以及上一面13和分段觸發(fā)電極42之間的垂直方向V的位置，并在上一面13的位置使用。電介質18本身是固體物質，如氧化硅或氮化硅?？赡艿倪x項，第二個接觸面422與P型基極6的第三段63上的p型基極接觸，這里的填充料濃度凈值相對于P型基極6的第五段65更高，它在N型E發(fā)射結5的方向上與第三段63向連接。在這樣ー個第三段63升高的填充料作用是提高分段觸發(fā)電極42到P型基極6的電子連接。
這進ー步涉及到對于第二個觸發(fā)階段AG2觸發(fā)敏感性具有影響的電阻設置，這是分別在分段觸發(fā)發(fā)射結52和分段觸發(fā)電極42上都存在的P型基極6，也包含可選項的第二段62的電阻。它位于分段觸發(fā)發(fā)射結52和第二個接觸面422之間的側方向r，p型基極6的電阻因此而就地升高，P型基極6的厚度在此也就降低，和/或者P型基極6在此的填充濃度凈值降低。在圖2中描繪的晶閘管100，一方面在62這一段區(qū)域P型基極6的厚度降低了。此外，與相鄰的N型基極7相比，N型基極7的一段71在上一面13的方向上本身也延長了。而且在第二段62完全或者至少在某一段之內部分如此，分段觸發(fā)電極42與上一面13是間隔開的。第二段62填充料濃度凈值與第一段61填充料濃度凈值相比進ー步降低了，包含可選項與第四段64的填充料濃度凈值相比也降低。此外，如果存在這樣ー個第三段63，那么第二段62填充料濃度凈值與第三段63填充料濃度凈值相比也降低了。通常情況下，作為可選項，第二段62填充料濃度凈值相對于第五段65填充料濃度凈值也可以減少。圖3A說明了在圖I和圖2中描述的晶閘管100的第二個觸發(fā)區(qū)域AG2上面的一段。此外，還描述了三根(虛擬)軸al、a2和a3，它們分別是通過半導體延著與縱坐標垂直的方向V的走向，而且它們分別和上一面13距離不等地間隔開來。圖示3B、3C和3D分別描述了沿著這三根軸al、a2和a3的填充料濃度凈值的走向。在坐標系上，正向顯示的是P型區(qū)的填充料濃度凈值，負向顯示的是N型區(qū)的填充料濃度凈值描繪。根據(jù)圖3A的排列，在這期間，第二段62的厚度要大于第二觸發(fā)階段AG2上分段觸發(fā)E發(fā)射結52的厚度，否則在相同的排列下按照圖4A的描述，它要小于第二觸發(fā)階段AG2上分段觸發(fā)E發(fā)射結52的厚度。圖4B顯示了填充料濃度凈值沿著類似于圖3B、3C和3D中所示的在圖4A中顯示的軸a4的走向。在圖3B、3C、3D和4B、中所顯示的走向明顯說明，填充料濃度凈值可以證明至少有兩個相互最大間隔開來的E1、E2和E2'，它們中至少有ー個(E2，E2')位于第一段61區(qū)域，而另ー個(El)則位于作為可選項的第三段63區(qū)域。作為ー個例子，作為ー個按照圖I至3A所示的晶閘管100的可選替代晶閘管，圖5顯示了晶閘管100的一段，其中同樣包含了四個觸發(fā)階段AG1、AG2、AG3和AG4，其中根據(jù)圖I至3A，對ー個觸發(fā)段的結構說明，并不像在圖示中所顯示的如第二觸發(fā)階段AG2，而是如第一觸發(fā)階段AGl的例子那樣可實現(xiàn)。分段觸發(fā)電極，第一個觸發(fā)段AGl上的第一個接觸面和第二個接觸面，與通過相應圖示41、411和412所顯示的是對應的。一般來說，一種構造正如之前在圖2、圖3A和圖4A例證第二觸發(fā)階段第AG2，以及在圖5中根據(jù)第一觸發(fā)階段AGl所進行的說明，作為補充或者可替代選項的其他一個觸發(fā)區(qū)域如AG1、AG3、AG4，或者也可以是任意ー個其他觸發(fā)區(qū)域，如果證明晶閘管有多于四個觸發(fā)段的。此外，這樣的一種觸發(fā)段構造可以精確地設計為在ー個、多個或者全部觸發(fā)段上。在僅就精確地設計這樣一種構造的一個觸發(fā)段的情況下，它尤其可能涉及到的是晶閘管100的第一個(AGl)或第二(AG2)，或第三(AG3)或第四(AG4)觸發(fā)段，其中，這個計數(shù)是從觸發(fā)區(qū)域ZAB(圖I)最先設定的觸發(fā)段AGl開始的，并沿著N型主要發(fā)射結5遞增。在由多個相應構造觸發(fā)段組成的情況下，那么它首先特別涉及到的是觸發(fā)區(qū)域ZAB在晶閘管100上所有觸發(fā)段AG1、AG2、AG3、AG4中最先設定的兩個(AGl和AG2)。、
圖6顯示了通過晶閘管的垂直部分，其構造與根據(jù)圖2設計的晶閘管構造是對應的。因此，圖6中所顯示的晶閘管說明了多個去耦結構72、73、74、75、76，它們的作用在干，P型基極6的各段完全，或者至少是部分地相互之間去電耦合。如圖6所示。去耦結構72、73、74、75、76，它們中的每ー個都是由ー個或多個N型基極7的段組成的，其中，N型基極7滲透到P型基極6中，并延伸至半導體I的上一面13。通過這樣ー種去耦結構72、73、74、75、76，p型基極6的各段之間就能夠去除電耦合。比如，去藕結構72就會導致P型基極的兩段641和642之間去除耦合，它們共同構成了第64段。去耦結構73又使64和61段之間去除耦合。去藕結構74、75和76則分別去除了P型基極65段上的分段651、652、653和654兩兩相鄰的耦合651/652、652/653、653/654。在這種情況下，每ー個去耦結構72、73、74、75、76都能夠是相互獨立的設置，從結構上看每ー個去藕結構相對于其他去藕結構72、73、74、75，都可以形成ー個封閉的環(huán)形，它沿著中央軸A-A'行迸，并通過P型基極6與其分界的鄰近段落相互間隔開來，P型基極6 將每個封閉環(huán)形去除耦合。圖7顯示了這個例子，對于縱坐標方向V垂直剖面E的ー個水平段上的描述。此外，每個在圖6上所示的去耦結構72、73、74、75、76都是獨立的，與其他解耦結構72、73、74、75、76中的某個構成相獨立，包含了由多個N型基極7組成的柱狀擴展，其中每ー個都延伸到半導體I的上一面13，并沿著ー個封閉的環(huán)形擴展，并由此依序排列成一個相互間隔的同軸柱狀套筒。在這樣ー個封閉的環(huán)形中，它可能是，例如，圍繞著ー個中央軸A-A'的同軸圓柱套環(huán)。封閉環(huán)可能會延伸，例如圍繞著觸發(fā)區(qū)域ZAB。圖8說明了這個例子，對與縱坐標方向V垂直剖面E的ー個水平段上的描述。這樣，去藕結構72就包含了很多個等距的相互間隔的擴展721 ;去藕結構73就包含了很多個等距的相互間隔的擴展731 ；去藕結構74就包含了很多個等距的相互間隔的擴展741 ;去藕結構75就包含了很多個等距的相互間隔的擴展751 ;去藕結構76就包含了很多個等距的相互間隔的擴展761。731、741,751和761的擴展，N型基極7的一個組成部分，并且每一個都在N型基極7和半導體I的上一面13之間產生ー個持續(xù)的連接。根據(jù)圖8所構成的去藕結構72、73、74、75、76，這些p型基極6的去耦合段還是通過P型基極6剰余段相互連接的。因此，在這種狀態(tài)下去耦合相對于ー個通過封閉的環(huán)形所組成的去耦合72、73、74、75、76在程度上要顯得不夠強勢，如它們在圖7所示。一般而言，通過封閉環(huán)形組成的去耦結構72、73、74、75、76，正如它們在圖7所顯示，是由多個柱狀擴展721、731、741、751、761構成的去耦結構72、73、74、75或76，如圖8所示，在ー個晶閘管內也可以任意相互組合使用。通常情況下，每個去耦結構72、73、74、75、76，與晶閘管100上所有觸發(fā)階段AG1、AG2、AG3、AG4的N型發(fā)射結51、52、53、54，以及N型發(fā)射結5都是間隔開來的?？深A見的是，去耦結構72、73、74、75、76，本身可以在觸發(fā)區(qū)域ZB出現(xiàn)。例如去耦結構72、73、74、75、76可能在下列位置出現(xiàn)在晶閘管100上的所有觸發(fā)段AGl、AG2、AG3、AG4中與N型發(fā)射結5斷開的最內層(AGl)正如去耦合結構72。在晶閘管100上的所有觸發(fā)段AGl、AG2、AG3、AG4中的最近設置段(AGl)與N型發(fā)射結5斷開面的第一個接觸面421和第一個接觸面421之間正如去耦合結構73。
在第二個接觸面422和所有觸發(fā)段AGl、AG2、AG3、AG4中在N型發(fā)射結5方向最近設置段(AG3)之間，正如去耦合結構74。在每個相鄰間隔的觸發(fā)段AG1/AG2、AG2/AG3、AG3/AG4之間，正如去耦合結構75。
在N型發(fā)射結5和N型發(fā)射結5在晶閘管100上所有觸發(fā)段AG1、AG2、AG3、AG4中最近設置段(AG4)之間，正如去耦合結構76。
權利要求
1.晶閘管及一個半導體(I)，其中縱向(V)從背面(14)到與其(14)相對的正面(13)，按序疊放一個P型雜質射極(8), 一個n型雜質(7), 一個p型雜質基極(6)和一個n型雜質射極(5)，并表現(xiàn)出以下特征 點火結構(AG)至少含有一個點火階段(AG1，AG2，AG3，AG4)，其各被一個n型雜質射極(5)隔開，被一個n型點火階段射極(51，52，53，54)包裹，而其被置于一個p型雜質基極(6)內； 一個電極(42)與正面(13)的點火階段射極(52，53，54)中的(52)相接，且此連接為第一個接觸面(421)，該電極使在轉向n型雜質射極(5)面上的p型雜質基極(6)和在正面(13)的點火階段射極中的射極(52)在第二接觸面(422)相接，第二個接觸面(422)既與第一接觸面(421)又與點火階段射極中的射極(52)相隔。
2.根據(jù)權利要求I所述的晶閘管，其特征在于，在第一接觸面(421)和在正面(13)的第二接觸面(422)之間加上絕緣體(18)。
3.根據(jù)權利要求2所述的晶閘管，其特征在于，在電極(42)和正面(13)之間，至少是逐步安置絕緣體(18)。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的晶閘管，其特征在于，p型雜質基極(6)通過本地最大值指明層電阻(RS)。
5.根據(jù)權利要求4所述的晶閘管，其特征在于，本地最大值處于第一接觸面(421)和n型雜質基極(7)之間。
6.根據(jù)權利要求4所述的晶閘管，其特征在于，本地最大值處絕緣體(18)和n型雜質基極(7)之間。
7.根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的晶閘管，其特征在于，p型雜質基極(6)通過第一分段(61)，第二分段￠2)和第三分段￠3)指明整個段(60)，同時 第一分段￠1)和第三分段￠3)的凈摻雜物濃度(p+)高于第二分段(62)； 第二分段(62)與第一分段(61)和第三分段(63)相連； 點火階段射極(51，52，53，54)中的(52)和第一分段(61)建立起一個pn_過渡區(qū)(521)。
8.根據(jù)權利要求7所述的晶閘管，其特征在于，點火階段射極(51，52，53，54)中的射極(52)應置于第一分段(61)之中。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的晶閘管，其特征在于，第二接觸面(422)與第三分段(63)相接。
10.根據(jù)權利要求I至9中任一項所述的晶閘管，其特征在于，凈摻雜物濃度順著縱向(V)至少兩輛相隔的垂直軸(al，a2，a3，a4)給出幾個本地最大值(El，E2，E21)，其上導線類型為“P”。
11.根據(jù)權利要求10所述的晶閘管，其特征在于，幾個本地最大值(EL)中的一個處于第二接觸面(422)和n型雜質基極(7)之間。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的晶閘管，其特征在于，沿在垂直方向(V)垂直軸(a3，a4)在n型雜質基底(7)的至少2個(E1，E2)的距離(71)之間所進行了安排。
13.根據(jù)權利要求I至12中任一項所述的晶閘管，其特征在于，從p型雜質基底(6)間隔的第一次接觸面(421)被間隔。
14.根據(jù)權利要求I至13中任一項所述的晶閘管，其特征在于，第一次接觸面(421)和第二次接觸面(422)之間應該有能夠過之前的第13頁所提到的相對距離，讓它們形成一個封閉的環(huán)，并讓電極(42)與任何地方都不要有接觸。
15.根據(jù)權利要求I至14中任一項所述的晶閘管，其特征在于，在點火觸發(fā)范圍(ZAB)有提示，點火等級結構(AG)在點火觸發(fā)范圍(ZAB)和n型雜質發(fā)射極(5)之間作了安排。
16.根據(jù)權利要求15所述的晶閘管，其特征在于，其中一個點火階段(AGl)，在當中的一個一個點火階段(AGl),它是點火觸發(fā)范圍(ZAB)的下一個點火階段。
17.根據(jù)權利要求15所述的晶閘管，其特征在于，其中所說的點火階段(AG2)是一個點火階段，它是在最近的點火接觸范圍(ZAB)的下一個點火階段(AGl)。
18.晶閘管根據(jù)上述所提的解耦結構(72，73，74，75，76)中的一個，它通過至少n型雜質基底(7)形成的，在p型雜質基底(6)應該通過前面所提的第13頁滲透與聯(lián)系。
19.根據(jù)權利要求18所述的晶閘管，其特征在于，解耦結構(72，73，74，75，76)當中每一個都按封閉環(huán)形成，在P型雜質基底的相鄰的兩個部分(641/642 ；642/61 ；651/652 ；652/653 ；653/654)做接界，以及通過相鄰部分(641/642，642/61，651/652，652/653，653/654)相互間分隔。
20.晶閘管根據(jù)上述第18條或者19條解耦結構(72，73，74，75，76)的要求，n型雜質基底(7)圍繞了多個柱形隆起，從這些中每個繼續(xù)向前面第13頁(13)延伸.封閉的環(huán)的順沿被相隔，彼此間也做了安排。
21.根據(jù)權利要求20所述的晶閘管，其特征在于，點火觸發(fā)區(qū)(ZAB)表明圍繞封閉的環(huán)進行了安排。
22.根據(jù)權利要求18至21所述的晶閘管，其特征在于，在這個當中晶閘管(100)的每個解耦結構(72，73，74，75，76)從n型雜質發(fā)射極(51，52，53，54)晶閘管(100)的很多個點火階段(AGl，AG2，AG3，AG4)，如同從n型雜質發(fā)射極(5)被極成一定的間隔。
23.晶閘管根據(jù)上述從第18條到22條的要求加之每個解耦結構(72)，晶閘管(100)的最內層(AGl)所有的點火階段(AG1，AG2，AG3，AG4)在n型雜質發(fā)射極(5)上的側面被處置。
24.根據(jù)權利要求18至21所述的晶閘管，其特征在于，加之每個解耦結構(73)，在第一接觸面(421)間，在n型雜質發(fā)射極(5)的側面上，接在旁邊就是晶閘管(100)的所有點火階段(AG1，AG2，AG3，AG4)和第一接觸面(421)被進行安排。
25.根據(jù)權利要求18至24所述的晶閘管，其特征在于，加之每個解耦結構(74)，在第二接觸面(422)和接下去的(AG3)的所有點火階段(AG1，AG2，AG3，AG4)的n型雜質發(fā)射極(5)的方向被進行安排。
26.根據(jù)權利要求18至25所述的晶閘管，其特征在于，加之每個解耦結構(75)，它們在兩個相鄰的點火階段(AG1/AG2，AG2/AG3，AG3/AG4)之間進行了安排。
27.根據(jù)權利要求18至26所述的晶閘管，其特征在于，加之每個解耦結構(76)，在n型雜質發(fā)射極(5)和相鄰(AG 4)晶閘管(100)的所有的所有點火階段(AG1，AG2，AG3，AG4)的n型雜質發(fā)射極(5)之間進行了安排。
28.根據(jù)權利要求I至27所述的晶閘管，其特征在于，這個晶閘管是作為能夠以光學點火的晶閘管所設計的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶閘管，其包括一個半導體本體(1)，其排列如下沿垂直方向(v)從背面(14)到前端面(13)有一p混雜發(fā)射極(8)、一n混雜基極(7)、一p混雜基極(6)和一n混雜發(fā)射極(5)按先后排列。進一步地，還提供一個包括至少一個點燃級別(AG1，AG2，AG3，AG4)的一個點燃級別結構(AG)，每個點燃級別包括一個n混雜點燃級別發(fā)射極(51，52，53，54)，這些發(fā)射極嵌在p混雜基極(6)上并從n混雜發(fā)射極(5)中分離出來。一個點燃級別電極(42)與點燃級別發(fā)射極(51，52，53，54)中的一個(52)在前端面(13)上相接觸，并且具有一個與后者相接觸的第一接觸面(421)。在第二接觸面(422)上點燃級別電極(42)與朝向n混雜發(fā)射極(5)的前端面(13)上的點燃級別發(fā)射極(52)一邊的p混雜基極(6)相接觸。第二個接觸面(422)既與第一接觸面(421)又與一個點燃級別發(fā)射極(52)相隔開。
文檔編號H01L29/74GK102668088SQ201080044032
公開日2012年9月12日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者烏韋·凱爾納-沃爾德華森, 埃斯瓦爾-庫馬爾·丘考盧里, 迪特·西爾柏 申請人:英飛凌科技雙極有限責任合伙公司