DE102005023479A1

DE102005023479A1 - Thyristor mit Zündstufenstruktur

Info

Publication number: DE102005023479A1
Application number: DE102005023479A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr. Schulze; Franz-Josef Dr. Niedernostheide; Uwe Kellner-Werdehausen; Dieter Dr. Silber
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies Bipolar GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2025-05-21
Also published as: DE102005023479B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Thyristor mit einem Halbleiterkörper (1), in dem in einer vertikalen Richtung (v) aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter (8), eine n-dotierte Basis (7), eine p-dotierte Basis (6) und ein n-dotierter Emitter (5) angeordnet sind. Der Halbleiterkörper (1) weist in einer zur vertikalen Richtung (v) senkrechten lateralen Richtung (r) aneinandergrenzend einen Innenbereich (2) und einen Außenbereich (3) auf. Der p-dotierte Emitter (8), die n-dotierte Basis (7) und die p-dotierte Basis (6) bilden einen Transistor mit einem ortsabhängigen Verstärkungsfaktor (alpha¶pnp¶), der im Innenbereich (2) einen Minimalwert (alpha¶min¶) aufweist, welcher kleiner ist als der Verstärkungsfaktor (alpha¶pnp¶) an jeder Stelle des Außenbereichs (3). Zur Absenkung des Verstärkungsfaktors (alpha¶pnp¶) im Innenbereich (2) ist es gemäß einer ersten solchen Maßnahme vorgesehen, die Dotierung des p-dotierten Emitters (8) im Innenbereich (2) lokal zu reduzieren. Gemäß einer zweiten Maßnahme weist der p-dotierte Emitter (8) im Innenbereich (2) ein Gebiet mit einer reduzierten Dicke (d2) auf. Eine dritte Maßnahme betrifft eine in der n-dotierten Basis (7) angeordnete Rekombinationszone (4), in der die Dichte der Rekombinationszentren im Vergleich zu den an die Rekombinationszone angrenzenden Bereichen der n-dotierten Basis (7) erhöht ist. Eine vierte Maßnahme, die bei Thyristoren mit einer Feldstoppzone (9) einsetzbar ist, besteht darin, im Bereich der ersten Zündstufe (AG1) die Dicke der ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Thyristor, vorzugsweise einen Thyristor mit Zündstufenstruktur (Amplifying Gate Struktur). Derartige Thyristoren mit Zündstufenstruktur weisen im Zentrum des Thyristors eine oder mehrere Zündstufen auf.

Durch geeignete konstruktive Maßnahmen lässt sich bei einem Thyristor erreichen, dass bei dessen Zündung der Ort des ersten Spannungsdurchbruchs auf eine vorgegebene Stelle, beispielsweise eine Durchbruchsdiode, festgelegt ist.

Die Zündung breitet sich dann ausgehend vom Ort des ersten Spannungsdurchbruchs zum Rand des Thyristors hin aus. Bei vorhandener Zündstufenstruktur ist das Zündverhalten des Thyristors vor allem durch eine oder mehrere in Zündausbreitungsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Zündstufen bestimmt. Im Fall mehrerer Zündstufen breitet sich die Zündung zunächst über eine erste Zündstufe und nachfolgend über alle weiteren Zündstufen von Zündstufe zu Zündstufe aus, bis zuletzt der Hauptthyristor erreicht ist und zündet.

Die Zündung aufeinanderfolgender Zündstufen erfolgt zeitlich verzögert. Dabei kann es bei einer hohen Anstiegsgeschwindigkeit des Zündstroms zu einem Ausfall insbesondere der ersten Zündstufe kommen, wenn die nachfolgende Zündstufe den Strom nicht rechtzeitig übernimmt, so dass an der ersten Zündstufe eine erhöhte Stromdichte auftritt. Dies bewirkt eine starke Aufheizung des Halbleiters, was zu einer lokalen Aufschmelzung im Bereich der ersten Zündstufe führen kann. Derartige Probleme treten vor allem dann auf, wenn der Thyristor bei einer hohen anliegenden Spannung gezündet wird, da dann die Anstiegsgeschwindigkeit des Zündstroms besonders hoch ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Thyristor mit Zündstufenstruktur so auszugestalten, dass es auch bei einer hohen Stromanstiegsgeschwindigkeit des Zündstroms nicht zu einer Zerstörung des Thyristors im Bereich der ersten Zündstufe kommt.

Diese Aufgabe wird durch Thyristoren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei einem erfindungsgemäßen Thyristor ist der Verstärkungsfaktor des Teiltransistors, der aus der p-dotierten Basis, der n-dotierten Basis und dem p-dotierten Emitter gebildet ist, in einem Innenbereich des Thyristors durch geeignete Maßnahmen reduziert.

Ein solcher Thyristor umfasst einen Halbleiterkörper, in dem in einer vertikalen Richtung aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter, eine n-dotierte Basis, eine p-dotierte Basis und ein n-dotierter Emitter angeordnet sind. Der Halbleiterkörper weist in einer zur vertikalen Richtung senkrechten lateralen Richtung aneinandergrenzend einen Innenbereich und einen Außenbereich auf. Der p-dotierte Emitter, die n-dotierte Basis und die p-dotierte Basis bilden einen Transistor mit einem von der lateralen Richtung abhängigen Verstärkungsfaktor. Dabei weist der Verstärkungsfaktor im Innenbereich einen Minimalwert auf, der kleiner ist als der Verstärkungsfaktor an jeder Stelle des Außenbereichs.

Ein derartiger Thyristor kann über eine oder mehrere der nachfolgend genannten Maßnahmen realisiert werden.

Eine erste solche Maßnahme sieht vor, die Dotierung des p-dotierten Emitters im Bereich der ersten Zündstufe lokal zu reduzieren.

Eine zweite Maßnahme sieht eine Rekombinationszone vor, die in der n-dotierten Basis angeordnet ist. In einer derartigen Rekombinationszone ist die Dichte der Rekombinationszentren im Vergleich zu den an die Rekombinationszone angrenzenden Bereichen der n-dotierten Basis erhöht.

Gemäß einer dritten Maßnahme, die bei Thyristoren mit einer Feldstoppzone einsetzbar ist, ist im Bereich der ersten Zündstufe die Dicke der Feldstoppzone in der vertikalen Richtung erhöht und/oder eine weitere Feldstoppzone vorzusehen.

All diese Maßnahmen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, wobei zu beachten ist, dass sich die dritte Maßnahme auf Thyristoren bezieht, die eine Feldstoppzone aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigen:
1a–c einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Thyristors, bei dem die Dotierung des p-dotierten Emitters im Bereich der ersten Zündstufe lokal reduziert ist,
2a–b einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Thyristors, bei dem der p-dotierte Emitter im Innenbereich eine geringere Dicke aufweist als im Außenbereich,
3 einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Thyristors, der im Bereich der ersten Zündstufe eine in der n-dotierten Basis angeordnete Rekombinationszone aufweist,
4a einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Thyristors mit Feldstoppzone, die im Bereich der ersten Zündstufe eine erhöhte Dotierung aufweist, und
4b einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Thyristors mit einer ersten Feldstoppzone und einer im Bereich der ersten Zündstufe angeordneten zweiten Feldstoppzone.
1a zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Thyristors. Der Thyristor umfasst einen Halbleiterkörper 1 mit einer Vorderseite 11 und einer dieser gegenüberliegenden Rückseite 12. In dem Halbleiterkörper 1 sind in einer vertikalen Richtung v ausgehend von der Rückseite 12 aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter 8, eine n-dotierte Basis 7, eine p-dotierte Basis 6 und ein n-dotierter Emitter 5 angeordnet. Der n-dotierte Emitter 5 ist üblicherweise mit hier nicht dargestellten Kathodenkurzschlüssen versehen.
1a zeigt von dem Thyristor im Wesentlichen nur einen Zentralbereich, der sich in einer zur vertikalen Richtung v senkrechten lateralen Richtung r ausgehend von der Achse A-A' bis zum n-dotierten Emitter 5 erstreckt. Von dem n-dotierten Emitter 5 ist lediglich dessen dem Zentralbereich zugewandte Seite dargestellt.
In einer zur vertikalen Richtung v senkrechten lateralen Richtung r weist der Halbleiterkörper 1 aneinandergrenzend einen Innenbereich 2 und einen Außenbereich 3 auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Thyristor rotationssymmetrisch um eine vertikale Achse A-A'. Im Fall eines rotationssymmetrischen Thyristors wird die laterale Richtung r auch als radiale Richtung bezeichnet.
An der Achse A-A' weist der Thyristor eine als Durchbruchdiode (Break Over Diode, BOD) ausgebildete Durchbruchstruktur 100 auf. Die Durchbruchdiode entsteht dadurch, dass sich ein Abschnitt 71 der n-dotierten Basis 7 weiter in Richtung der Vorderseite 11 in die p-dotierte Basis 6 hinein erstreckt als in den Bereichen außerhalb der Durchbruchstruktur 100. Hierdurch kommt es zu einer Krümmung des pn-Übergangs zwischen der p-dotierten Basis 6 und der n-dotierten Basis 7 sowohl auf der Achse A-A' zugewandten als auch auf der der Achse A-A' abgewandten Seite des Abschnitts 71. Dies hat zur Folge, dass die Durchbruchfeldstärke des Halbleiters im Bereich der Krümmungen zuerst erreicht wird, so dass der Ort des ersten Spannungsdurchbruchs des Thyristors auf die Durchbruchstruktur 100 festgelegt ist. Die Zündung erfolgt also dann, wenn die am Thyristor anliegende Spannung so hoch ist, dass im Bereich der Durchbruchstruktur 100 die Durchbruchfeldstärke des Halbleiters erreicht wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Zündung des Thyristors besteht darin, im Bereich der Achse A-A' Licht auf die Vorderseite 11 des Halbleiterkörpers 1 einzustrahlen.
Zwischen der Durchbruchstruktur 100 und dem n-dotierten Emitter 5 ist eine Zündstufenstruktur angeordnet, die eine oder mehrere Zündstufen umfasst. Jede dieser Zündstufen weist einen n-dotierten Bereich auf, der sich ausgehend von der Vorderseite 11 des Halbleiterkörpers 1 in Richtung der n-dotierten Basis 7 vorzugsweise ebenso weit in die p-dotierte Basis 6 hinein erstreckt wie der n-dotierte Emitter 5.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel gemäß 1a weist vier derartiger Zündstufen (Amplifying Gates, AG) auf, die mit AG1, AG2, AG3 und AG4 bezeichnet sind. Die Anzahl der Zündstufen AG1, AG2, AG3 und AG4 ist prinzipiell beliebig.
Während die erste Zündstufe AG1 im Innenbereich 2 angeordnet ist, befinden sich die restlichen Zündstufen AG2, AG3 und AG4 im Außenbereich 3. Die erste Zündstufe AG1 ist damit die am weitesten vom n-dotierten Emitter 5 beabstandete Zündstufe. Jede der Zündstufen AG1, AG2, AG3 und AG4 umfasst einen sich ausgehend von der Vorderseite 11 in Richtung der n-dotierten Basis 7 in den Halbleiterkörper 1 hinein erstreckenden stark n-dotierten Zündstufenemitter 51, 52, 53 bzw. 54.
Die Grenze zwischen dem Innenbereich 2 und dem Außenbereich 3 liegt vorzugsweise zwischen der dem n-dotierten Emitter 5 zugewandten Seite des Zündstufenemitters 51 der ersten Zündstufe AG1 und der dem n-dotierten Emitter 5 abgewandten Seite des Zündstufenemitters 52 der zweiten Zündstufe AG2.
Unterhalb des Zündstufenemitters 51 der ersten Zündstufe AG1 ist optional ein p-dotierter Abschnitt 61 der p-dotierten Basis 6 angeordnet, der sich in der vertikalen Richtung v vom ersten Zündstufenemitter 51 bis zur n-dotierten Basis 7 erstreckt und der eine niedrigere p-Dotierung aufweist, als die daran angrenzenden Abschnitte der p-dotierten Basis 6.
Der p-dotierte Emitter 8, die n-dotierte Basis 7 und die p-dotierte Basis 6 bilden einen Transistor, der einen Verstärkungsfaktor α_pnp aufweist. Dieser Verstärkungsfaktor α_pnp ist ortsabhängig und variiert im Wesentlichen mit der lateralen Richtung r. Der Verstärkungsfaktor α_pnp weist im Innenbereich 2 einen Minimalwert α_min auf, der kleiner ist als der Verstärkungsfaktor α_pnp an jeder Stelle des Außenbereichs 3 bis auf eventuell den äußeren Randbereich des Hauptemitters. In dem äußeren Randbereich kann zur Verbesserung der Randsperrfähigkeit des Thyristors der Verstärkungsfaktor α_pnp auch gleich oder sogar kleiner sein als im Innenbereich 2.
Eine derartige Absenkung des Verstärkungsfaktors α_pnp kann durch eine oder mehrere geeignete Maßnahmen erreicht werden.
Wie in 1a dargestellt ist, besteht eine erste Maßnahme zum Absenken des Verstärkungsfaktors α_pnp darin, die Dotierung des p-dotierten Emitters 8 im Innenbereich 2 lokal abzusenken. Der p-dotierte Emitter 8 weist einen ersten Abschnitt 81 mit einer Dotierung p₁ ⁺ sowie einen zweiten Abschnitt 82 mit einer Dotierung p₂ ⁺ auf. Dabei ist die Dotierung p₂ ⁺ des zweiten Abschnitts 82 geringer als die Dotierung p₁ ⁺ des ersten Abschnitts 81 des p-dotierten Emitters 8.
Der zweite Abschnitt 82 erstreckt sich in der lateralen Richtung r vorzugsweise über den gesamten Innenbereich 2. Des Weiteren ist die dem n-dotierten Emitter 5 zugewandte Seite des zweiten Abschnitts 82 des p-dotierten Emitters 8 vorzugsweise weniger weit von der Achse A-A' beabstandet als die der Achse A-A' zugewandte Seite des zweiten Zündstufen-Emitters 52.
Der erste Abschnitt 81 und der zweite Abschnitt 82 des p-dotierten Emitters 8 werden vorzugsweise in einem Schritt hergestellt. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass bei der Herstellung des p-dotierten Emitters 8 auf der Rückseite 12 des Halbleiterkörpers 1 im Bereich des herzustellenden zweiten Abschnitts 82 des p-dotierten Emitters 8 eine strukturierte Maske angeordnet wird, so dass dort weniger Dotierstoffe in den Halbleiterkörper 1 gelangen als im ersten Abschnitt 81.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1b ist gezeigt, dass sich der zweite Abschnitt 82 in der vertikalen Richtung v nicht notwendigerweise über denselben Bereich erstrecken muss wie der erste Abschnitt 81 des p-dotierten Emitters 8. Der zweite Abschnitt 82 kann sich sowohl bis zur Rückseite 12 erstrecken, er kann jedoch auch von dieser beabstandet sein. Ebenso kann sich der zweite Abschnitt 82 bis zur n-dotierten Basis 7 erstrecken oder alternativ von dieser beabstandet sein.
In 1c ist gezeigt, dass sich der zweite Abschnitt 82 nicht notwendigerweise bis zur Achse A-A' erstrecken muss sondern ebenso von dieser beabstandet sein kann.
In diesem Fall ist der zweite Abschnitt 82 bei einem um die Achse A-A' im Wesentlichen rotationssymmetrischen Thyristor in einer zur Achse A-A' senkrecht verlaufenden Schnittebene kreisringförmig ausgebildet.
Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung des oben genannten Transistorverstärkungsfaktors α_pnp zeigt 2a.
Hierbei wird die Absenkung des Transistorverstärkungsfaktors α_pnp im Innenbereich 2 erreicht, indem der p-dotierte Emitter 8 in einem Teilbereich 101 des Innenbereiches 2 eine Dicke d2 aufweist, die gegenüber der Dicke d3 des p-dotierten Emitters 8 im Außenbereich 3 reduziert ist.
Aus 2b geht hervor, dass der Bereich 101 mit der reduzierten Dicke d2 des p- dotierten Emitters 8 auch von der Achse A-A' beabstandet sein kann.
Eine dritte Möglichkeit zur Absenkung des erwähnten Transistorverstärkungsfaktors α_pnp ist in 3 dargestellt. Innerhalb des Innenbereichs 2 ist in der n-dotierten Basis 7 eine Rekombinationszone 4 angeordnet, die eine höhere Dichte an Rekombinationszentren aufweist als die sich daran anschließenden Abschnitte der n-dotierten Basis 7. Die Position dieser Rekombinationszone 4 innerhalb der n-dotierten Basis 7 ist vorzugsweise so gewählt, dass sie sich in den typischen Betriebszuständen des Thyristors in der quasi-neutralen Zone der n-dotierten Basis 7 befindet. Als quasi-neutrale Zone ist der Bereich der n-dotierten Basis 7 zu verstehen, in dem das elektrische Feld der Raumladungszone klein ist gegenüber seinem Maximalwert. Die Rekombinationszone 4 ist bevorzugt weiter von der p-dotierten Basis 6 beabstandet als vom p-dotierten Emitter 8. Insbesondere kann die Rekombinationszone 4 auch an den p-dotierten Emitter 8 angrenzen.
In der lateralen Richtung r reicht die Rekombinationszone 4 bevorzugt bis zur Achse A-A'. Alternativ kann sie jedoch auch von der Achse A-A' beabstandet sein.
Zur Herstellung einer solchen Rekombinationszone 4 eignet sich beispielsweise ein Implantationsverfahren, bei dem z.B. Protonen oder Heliumionen ausgehend von der Rückseite 12 durch eine vor der Rückseite 12 angeordnete Blende, z.B. eine Loch- oder Ringblende, implantiert werden. Bei einer nachfolgenden Temperaturbehandlung wird der Halbleiterkörper 1 für eine Dauer von 30 Minuten bis zu 4 Stunden auf eine Temperatur zwischen 200°C und 350°C aufgeheizt. Damit soll ein Teil der durch die Bestrahlung in der Rekombinationszone 4 erzeugten Defekte ausgeheilt werden, so dass nur noch solche Defekte zurückbleiben, die bei üblichen Betriebsbedingungen des Thyristors stabil sind.
Eine vierte Möglichkeit zur Reduzierung des Transistorverstärkungsfaktors α_pnp im Innenbereich 2 ist im Ergebnis in 4a gezeigt. Der Thyristor weist eine n-dotierte Feldstoppzone 9 auf, die sich sowohl – wie in 4a dargestellt – bis zum p-dotierten Emitter 8 erstrecken als auch – wie nicht dargestellt – in der vertikalen Richtung v von diesem beabstandet sein kann. Eine Reduzierung des Transistorverstärkungsfaktors α_pnp lässt sich erfindungsgemäß durch eine Modifikation der Feldstoppzone 9 zumindest im Innenbereich 2 erreichen.
Gemäß einer ersten Variante ist hierzu ein im Innenbereich 2 angeordneter zweiter Abschnitt 92 der Feldstoppzone 9 vorgesehen, der eine Dotierung n2 aufweist, die größer ist als die Dotierung n1 eines ersten Abschnitts 91 der Feldstoppzone 9.
Eine zweite Variante besteht darin, dass die Feldstoppzone 9 einen ersten Abschnitt 91 und einen zweiten Abschnitt 92 umfasst, wobei der zweite Abschnitt 92 im Innenbereich 2 des Halbleiterkörpers 2 angeordnet ist und wobei die Feldstoppzone 9 im Innenbereich 2 in der vertikalen Richtung v eine größere Dicke aufweist als im Außenbereich 3.
Bei dieser zweiten Variante ist es nicht notwendigerweise erforderlich, dass die Dotierung n2 des zweiten Abschnitts 92 größer gewählt ist als die Dotierung n1 des ersten Abschnitts 91. Die Dotierung n2 kann größer, gleich oder ggf. sogar kleiner als die Dotierung n1 gewählt werden.
Die Herstellung des zweiten Abschnitts 92 der Feldstoppzone 9 kann sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Variante mittels einer von der Rückseite 12 ausgehenden Wasserstoffimplantation mit anschließender Wärmebehandlung erfolgen. Bei der Wärmebehandlung wird der Halbleiterkörper 1 vorzugsweise über einen Zeitraum zwischen 30 Minuten und 2 Stunden auf eine Temperatur zwischen 220°C und 500°C aufgeheizt. Anstelle von Wasserstoff können für die Implantation auch n-dotierende Teilchen verwendet werden. Um die zu implantierenden Teilchen in die gewünschten Bereiche einzubringen, wird in bekannter Weise eine geeignet geformte und vor der Rückseite 12 des Halbleiterkörpers 1 angeordnete Maske verwendet.
Die Herstellung des zweiten Abschnittes 92 der Feldstoppzone 9 erfolgt vorzugsweise derart, dass zunächst ein erster Abschnitt 91 erzeugt wird, der sich – wie in 4b gezeigt – in der lateralen Richtung r bis zu der Achse A-A' erstreckt.
Bei der nachfolgenden Implantation werden Wasserstoff bzw. n-dotierende Teilchen in ein Gebiet eingestrahlt, das später den zweiten Abschnitt 92 bildet und das entweder vollständig in dem ursprünglichen ersten Abschnitt 91 oder vollständig in der n-dotierten Basis 7 angeordnet ist oder das sich sowohl mit dem ursprünglichen ersten Abschnitt 91 als auch mit der n-dotierten Basis 7 überlagert. Der zweite Abschnitt 92 kann insbesondere auch in der vertikalen Richtung v vom ersten Ab schnitt 91 beabstandet und damit vollständig von der n-dotierten Basis 7 umschlossen sein.

A-A': Achse
AG1: erste Zündstufe
AG2: zweite Zündstufe
AG3: dritte Zündstufe
AG4: vierte Zündstufe
d2: Dicke des p-dotierten Emitters im Innenbereich
d3: Dicke des p-dotierten Emitters im Außenbereich
r: radiale oder laterale Richtung
v: vertikale Richtung
1: Halbleiterkörper
2: Innenbereich
3: Außenbereich
4: Rekombinationszone
5: n-dotierter Emitter (Hauptemitter)
6: p-dotierte Basis
7: n-dotierte Basis
8: p-dotierter Emitter
9: Feldstoppzone
11: Vorderseite des Halbleiterkörpers
12: Rückseite des Halbleiterkörpers
51: erster Zündstufen-Emitter (n-dotiert)
52: zweiter Zündstufen-Emitter (n-dotiert)
53: dritter Zündstufen-Emitter (n-dotiert)
54: vierter Zündstufen-Emitter (n-dotiert)
61: Abschnitt der p-dotierten Basis
71: Abschnitt der n-dotierten Basis
81: erster Abschnitt des p-dotierten Emitters
82: zweiter Abschnitt des p-dotierten Emitters
91: erster Abschnitt der Feldstoppzone
92: zweiter Abschnitt der Feldstoppzone
100: Durchbruchstruktur
101: Bereich des p-dotierten Emitters mit reduzierter Di
: cke

Claims

Thyristor mit einem Halbleiterkörper (1), in dem in einer vertikalen Richtung (v) aufeinanderfolgend ein p-dotierter Emitter (8), eine n-dotierte Basis (7), eine p-dotierte Basis (6) und ein n-dotierter Emitter (5) angeordnet sind, wobei der Halbleiterkörper (1) in einer zur vertikalen Richtung (v) senkrechten lateralen Richtung (r) aneinandergrenzend einen Innenbereich (2) und einen Außenbereich (3) aufweist, der p-dotierte Emitter (8), die n-dotierte Basis (7) und die p-dotierte Basis (6) einen Transistor mit einem von der lateralen Richtung (r) abhängigen Verstärkungsfaktor (α_pnp) bilden, und der Verstärkungsfaktor (α_pnp) im Innenbereich (2) einen Minimalwert (α_min) aufweist, der kleiner ist als der Verstärkungsfaktor (α_pnp) an wenigstens annähernd jeder Stelle des Außenbereichs (3).
Thyristor nach Anspruch 1, bei dem der Verstärkungsfaktor (α_pnp) in einem äußeren Randbereich des n-dotierten Emitters (5) kleiner oder gleich dem Minimalwert des Verstärkungsfaktors (α_pnp) im Innenbereich (2) ist.
Thyristor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der p-dotierte Emitter (8) einen im Außenbereich (3) angeordneten ersten Abschnitt (81) aufweist, dessen Dotierung (p₁ ⁺) größer ist als die Dotierung (p₂ ⁺) eines im Innenbereich (2) angeordneten zweiten Abschnitts (82) des p-dotierten Emitters (8).
Thyristor nach Anspruch 2, bei dem sich der Innenbereich (2) des p-dotierten Emitters (8) in der lateralen Richtung (r) vollständig über den Innenbereich (2) erstreckt.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der p-dotierte Emitter (8) im Innenbereich (2) einen Abschnitt (101) aufweist, in dem seine Dicke (d2) gegenüber seiner Dicke (d3) im Außenbereich (3) reduziert ist.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der p-dotierte Emitter (8) im Innenbereich (2) einen Abschnitt (102) aufweist, der zur Achse (A-A') beabstandet ist und in dem seine Dicke (d2) gegenüber der Dicke (d3) im Außenbereich und im vom Abschnitt (102) ringförmig eingeschlossenen Bereich reduziert ist.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer in der n-dotierten Basis (7) angeordneten Rekombinationszone (4), in der die Dichte der Rekombinationszentren gegenüber der an die Rekombinationszone (4) angrenzenden Abschnitte des Halbleiterkörpers (1) erhöht ist.
Thyristor nach Anspruch 7, bei dem die Rekombinationszone (4) von dem p-dotierten Emitter (8) beabstandet ist.
Thyristor nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Rekombinationszone (4) durch Implantation von Protonen und/oder Heliumionen erzeugt ist.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer n-dotierten Feldstoppzone (9), die in der n-dotierten Basis (7) angeordnet und stärker als diese dotiert ist.
Thyristor nach Anspruch 10, bei dem die Feldstoppzone (9) einen ersten Abschnitt (91) und einen im Innenbereich (2) angeordneten zweiten Abschnitt (92) aufweist, wobei die Dotierung des zweiten Abschnitts (92) der Feldstoppzone (9) gegenüber der Dotierung des ersten Abschnitts (91) der Feldstoppzone (9) erhöht ist.
Thyristor nach Anspruch 11, bei dem der zweite Abschnitt (92) der Feldstoppzone (9) auf der der p-dotierten Basis (7) zugewandten Seite des ersten Abschnitts (91) der Feldstoppzone (9) angeordnet ist und an deren ersten Abschnitt (91) angrenzt.
Thyristor nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der zweite Abschnitt (92) der Feldstoppzone (9) auf der der p-dotierten Basis (7) zugewandten Seite des ersten Abschnitts (91) der Feldstoppzone (9) angeordnet ist und von deren erstem Abschnitt (91) beabstandet ist.
Thyristor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der zweite Abschnitt (92) der Feldstoppzone (9) durch Implantation von Wasserstoff und/oder n-dotierenden Teilchen, jeweils mit einem nachfolgenden Temperschritt, erzeugt ist.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer ersten Zündstufe (AG1), die einen ersten n-dotierten Zündstufen-Emitter (51) aufweist, der im Innenbereich (2) angeordnet ist und sich ausgehend von der dem p-dotierten Emitter (8) gegenüberliegenden Seite (11) des Halbleiterkörpers (1) in die p-dotierte Basis (6) hinein erstreckt.
Thyristor nach Anspruch 15 mit einer zweiten Zündstufe (AG2), die einen zweiten n-dotierten Zündstufen-Emitter (52) aufweist, der im Außenbereich (3) zwischen dem ersten n-dotierten Zündstufen-Emitter (51) und dem n-dotierten Emitter (5) angeordnet ist.
Thyristor nach einem der vorangehenden Ansprüche, der im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine im Innenbereich (2) angeordnete Achse (A-A') ausgebildet ist.