DE2047342A1

DE2047342A1 - Halbleiterschalteinnchtung

Info

Publication number: DE2047342A1
Application number: DE19702047342
Authority: DE
Inventors: Masanobu Sugioka Syuji Yokohama Machn Tetsuo Tokio Suenaga, (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1969-09-25
Filing date: 1970-09-25
Publication date: 1971-04-01
Also published as: DE2047342B2; DE2047342C3; FR2063016B1; FR2063016A1; US3731162A

Description

Halbleiterschalteinrichtung

υ üi .vi.f'Lrurimfc bezieht sich auf eine Halbleiter schalteinrichtung, und insbesondere auf eine Halbleiterschalteinrichtung mit yielfachübergang (Kultijunktion), wie z. B. einen Thyristor oder 'Triac mit wenigstens drei P-N-Übergangen.

Im allgemeinen wird eine solche Halbleiterachalteinrichtung, beispielsweise ein Thyristor, gebildet, indem man auf beide Seiten einen Halbleitersubstrats einer vorgeschriebenen Leitfähigkoitsart Halbleiterbereiche mit einer Leitfähigkeitsart entgegengesetzt zu der des Substrate auf diffundiert und so wenigstens in einem dieser Halbleiterbereiche einen anderen Halb) oj-terböroich von der gleichen Leitfähigkeitsart wie der do« ,;ub:rbratß bildet und dann Kathoden- und Anodenelektroden auf bui-den Muiten dos Schaltolementes jeweils anbringt und *ru<iii >.uio rjt;c;ucc·· oder· Gut;o-Elektrode auf einer der beiden ',,';!!'■-ichiiU cUm .Scha'! lulamcuton, die mit den beiden Haupt- '. i.oi■ i,ι-^ϊί μ <\vn,_>(iin.atbf. I fj.Lrjd,

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', dux· ^onanril;en Anordnung wird nor-

1 0 9 8 U /1 6 0 9

ava

malerweiee im nicht-leitenden Zuetand gehalten. Wenn jedoch ein Trigger- oder Gate- bzw· Steuersignal von einer Größe größer als eine vorgeschriebene an die Steuerelektrode und die Kathodenelektrode gelegt wird, dann wird in das Schaltelement ein 7IuS von Elektronen oder Löchern durch den P-N-libergang eingeleitet, der durch die beiden Elektrodenbereiche gebildet wird, von denen der eine als Emitterbereich arbeitet. Der J¹IuB von Elektronen oder Löchern beschleunigt den weiteren Fluß durch den verbleibenden P-N-Ubergang zu deren Leitung. Um die leitende Schalteinrichtung zurück in ihren nicht-leitenden Zustand zu versetzen, ist es lediglich erforderlich, einen Hauptstrom zwischen den Kathoden- und Anodenelektroden auf ein niedrigeres Niveau als das des Haltestroms zu senken.

Hit einer Halbleiterschalteinrichtung, bei der die Steuerelektrode und einer der beiden Halbleiterbereiche auf einer der beiden Seiten des Elementes angeordnet ist, auf der die Kathoden- und Anodenbereiohe sich befinden, durch das Aufwachsverfahren oder vorzugsweise Diffusion ausgebildet sind, enthält die oberste Fläche dos diffundierten Bereiches, die höchste Konzentration an Verunreinigungen und stellt damit den geringsten Widerstandswert dar, wobei diese Verunreinigungskonzentration langsamer gegen das Innere des ßchaltelementes wächst, was zu einem gesteigerten Widerstandswert führt. Somit fließt der genannte Trigger-Sbrom konzentriert durch den obersten (Cell des Elementkör ρ ere, der zwischen der Gate-Elektrode und dieser einen der Haupt elektroden gebildet wird, so daß der Fluß der Elektronen oder Löcher, der in das Schaltelement durch den P-N-Übergang eingeleitet wird, welcher sowohl durch den Gate- wie den Kathodenbereich bestimmt wird, auch konzentriert durch den obersten Teil des P-N-1 Jb erg eng β wandert. Ea ist nämlich nur eine geringe Strömung durch den inneren Teil dieses P-N-Ubergangee vorhanden.

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Einige Teile dieses Elektronen- oder Lochflusses, der in das Schaltelement durch den P-H-Übergang durch den P-H-tibergang geht, der durch den Gate-Bereich und den Kathodenbereich gebildet wird, rekombinieren andere Elektronen oder Löcher, die oberhalb ihres Durchgangs vorhanden sind, um eich selbst auszulöschen. Die bekannte Halbleitersehalteinrichtung, bei der der Fluß von Elektronen oder Löchern in konzentrierter Form durch den obersten Teil des P-N-fJberganges erfolgt, der durch den Gate-Bereich und Kathodenbereich definiert ist, hat den Nachteil, daß das Wirkvermögen von Elektron oder Loch abniamt und aufgrund der folglichen Abnahme der Steuerempfindlichkeit die Schalteinrichtung aus einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand gebracht wird; es muß also ein Trigger-Signal mit einem relativ hohen Spannungs- oder Stromwert geliefert werden.

Um somit die Steuerempfindlichkeit so stark wie möglich asu erhöhen, bevorzugt man einen J¹IuB von Elektronen oder Löchern durch den möglichst am weitesten innen gelegenen Teil des P-N-Übergangs einzubringen, der durch die Steuer- und Kathodenbereiche gebildet wird.

Mttel zur Erhöhung der genannten Steuerempfindlichkeit wurde kürzlich eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der eine kontinuierliche flache Hut auf der Oberfläche eines Steuerbereiches ausgebildet ist, die in der Nähe des P-H-Uberganges angeordnet ist, der durch die Steuer- und Kathodenbereiche gebildet wird, die auf einer Seite des Schaltelementes vorgesehen sind und über die ein Trigger-Signal angelegt wird, so dass dieser Trigger-Strom hierdurch passieren kann.

Im Hinblick auf die heutigen Fertigungsmöglichkeiten ist es bei dem genannten Halbleiterschaltelement extrem schwierig, eine solche Nut; mit hoher Präzision in jedem Produkt zu bilden.

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Sie Bildung dieser Hut trifft mit dem weiteren Nachteil zusammen, daß erhebliche Änderungen in der Trigger-Spannung und im Stromwert auftreten, die erforderlich sind, damit ,jede Schalteinrichtung von einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand gebracht wird·

Erfindungsgemäß mußte eine Lösung für das genannte Problem gefunden werden, und zwar durch eine neuartige Halbleiterschalteinrichtung, bei der die Regelung der Veränderungen in der Trigger-Spannung und im Stromwert, die für {Jedes Produkt erforderlich sind, erreicht wird, um eine überführung aus einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand zu erreichen; auch soll die Steuerempfindlichkeit verbessert werden.

Die Erfindung geht hierzu aus von einerHalbleiterschalteinrichtung mit einem Halbleiterkörper mit wenigstens vier aufeinanderfolgend angeordneten Bereichen, wobei benachbarte Bereiche von unterschiedlicher Leitfähigkeitsart sind, mit einem Paar von Hauptelektroden, die auf beiden Seiten des Halbleiterkörpers angeordnet sind,und mit einer Steuerelektrode, die auf der Seite des Halbleiterkörpers vorgesehen ist, auf der eine der Hauptelektroden sich befindet, und zwar unter Abstand von dieser Hauptelektrode· Die Erfindung zeichnet sich aus durch Einrichtungen zum Behindern des Fließens eines Steuerstroms auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des Bereiches zwischen Steuerelektrode und dieser Hauptelektrode·

Beispielsweise Aueführungeformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1A eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

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Fig. 1B ist ein Schnitt längs der Linie 1-1 in

Fig. 2A ist eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer zweiten Ausführungeform der Erfindung j

Fig. 2B ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in

Fig. 2A;

Fig. 3Ä ist eine Draufsicht auf einen Thyristor *

nach einer dritten Ausführungsform der Erfindungj

Ji&. 5ß ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in

Fig. 3Ai

Fig. 4-A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach.

einer vierten Außführungaform der Erfindung ;

Fig. 4B int ein Schnitt längs der Linie 4-4 in

Fig. 4Aj

Fig. 5A ist eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer ersten Auafübrungsform der Erfindung;

i⁽¹ig. 5ß iat ein Dchnitt längs der Linie 5-5 in

Fig. 5A;

1'¹Lg. GA bit eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer sechsten Ausführungsform der luvt indung j

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Fig. 6B ist ein Schnitt länge der Linie 6-6 in

fig.

Pig. 7A ist eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer siebten Ausführungef or» der Erfindung;

Fig. 7B ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 in

Fig. 7A;

Fig. ΘΑ ist eine Draufsicht auf einen Thyristor

nach einer achten Ausführungeform der Erfindung;

Fig. 8B ist ein Schnitt längs der Linie 8-8 in

Fig. 8A;

Fig. 9A iet eine Draufsicht auf ein Triac nach

einer neunten Aueführungsform der Erfindung;

Fig. 9B ist ein Schnitt längs der Linie 9-9 in

Fig.

Fig. 1OA ist eine Draufsicht auf ein Triac nach

einer zehnten Ausführungeform der Erfindung j

Fig. 1OB ist ein Schnitt länge der Linie 10-10

in Fig. 1OA;

Fig. 11A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach

einer elften Auaführu&gsform der Erfindung ι

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Fig. 11B ist ein Schnitt durch ein Triac ISnge

der Linie 11-11 in Fig. 11A|

Fig. 12A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach

einer zwölften Ausführungeform der Erfindung ;

Fig. 12B ist ein Schnitt länge der Linie 12-12

in Fig. 12Aj

Fig. 13A ist eine Draufsicht auf ein Iriac nach

einer dreizehnten Ausführungeform der

Erfindungς

Fig. 15B ist ein Schnitt längs der Linie 15-13

in Fig. 13A;

Fig. 14A ist eine Draufsicht auf ein Sriac nach

dem Stand der iechnikj

Fig. 14B ist ein Schnitt längs der Linie 14-14

in Fig. 14A;

Fig. 15A ist eine Draufsicht auf ein Sriac nach

einer vierzehnten Ausführungeform der Erfindung j

Fig. 15B ist ein Schnitt längs der Linie 15-15

in Fig.

Fig. 16A zeigt eine Draufsicht auf ein Iriac nach

einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung und

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16B ist ein Schnitt längs der Linie 16-16 in Fig. 16A.

Die erste Aueführungeform wird anhand der Fig. 1 und 1A beschrieben: Auf beiden Seiten eines Silizium-Halbleitersubstrats 21 der N-Art sind durch Diffusion ein Steuerbereich 22 der P-Art und ein Anodenbereich 23 bis auf eine Tiefe von etwa 65 Mikron und mit einer Oberf l&chenverunreinigungskonzentra-

*iß
tion von etwa 1 χ 10 Träger pro Kubikzentimeter ausgebildet. Ein Anodenbereich 25 bildet eine der Hauptelektroden. Auf einem Teil der Oberfläche des Steuerbereiohes 22 ist eine Schicht einer Gold-Antimon-Legierung abgeschieden und auf der Oberfläche dieser abgeschiedenen Schicht ist eine Kathodenelektrode 24 ausgebildet, die die andere Hauptelektrode darstellt. Ein Teil der Gold-Antimon-Legierungsschicht ist mit einem Teil der Steuerelektrode 22 legiert, die unmittelbar darunter sich befindet, um einen Kathodenbereich 25 der N-Art von etwa 20 Mikronticke zu bilden. Auf dem Steuerbereich 22 und dem Anodenbereich 23 Bind eine Steuerelektrode 26 bzw. eine Anodenelektrode 27 angebracht.

Ein Thyristor nach der Erfindung mit der genannten Anordnung wird hergestellt, indem beispielsweise korrosionsfestes Wachs auf den schmälsten Bereich 28 mit einer geeigneten Breite L aufgebracht wird - definiert zwischen Steuerelektrode 26 und Kathodenelektrode 24 - sowie auf dem Teil 29 der Oberfläche des Steuerbereiches 22, der gegen den Umfang der Steuerelektrode 26 anliegt, so daß ein Vorsprung 30 geschaffen wird, der von der Ätzung ausgenommen wird. Die gesamte verbleibende Oberfläche des Steuerbereichs 22 wird bis auf eine Tiefe von etwa 20 Mikron zur Bildung einer Ausnehmung 31 geätzt.

Es soll nun der Schaltvorgang eines in der vorbeschriebenen Weise aufgebauten Thyristors beschrieben werden. Bei einer

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Gleichspannung von vorbestimmten Wert, die in Vorwärtsrichtung an die Kathodenelektrode 24 und die Anodenelektrode 27 gelegt wird, v/ird über die Steuerelektrode 26 und die Kathodenelektrode 24 eine 3teuerspannung mit einem Wert großer als dem vorbestimmten eingeprägt, so daß die Steuerelektrode 26 eine poaitive Polarität bezüglich der Kathodenelektrode 24 annimmt;· es fließt dann von der Steuerelektrode 26 zur Kathodenelektrode 24 ein Steuerstrom entsprechend der Größe der Steuerspannung. In dietJSM Fall tritt der Steuerstrom konzentriert durch die Oberfläche des genannten Vorsprungs, der von der Ätzung ausgenommen wird und einen bei weitem geringeren Widerstandswert ä als die durch Ätzen gebildete Ausnehmung aufweist. Somit wird ein Fluß aus Elektronen in die Schalteinrichtung vom Kathodenboreich 25 konzentriert insbesondere durch den Teil des P-N-'Iberganes «L· eingeleitet, welcher durch den Steuerbereich 22 und clon Kabhodenbereich 25 gebildet wird, der gegen den Vorr-il)ruij£; 30 anliogt, Diese einströmendeii Eloktronen erreichen u.on Ariodenbereich 23 durch den in Sperrichtung vorgespannten J'-H-Üborpjang J_n , der durch den Steuerbereich 22 und das Subiitvfiii 2\ gebildet wird, sowie dann durch den P-N-Dbergang J,, der durch da« Substrat 2 i und den Anodenbereich 23 gebildet wird, wodurch der Thyristor in einen leitenden Zustand auf den nicht-leitenden Zustand versetzt wird, derart, daß die Kathodenelektrode 24 und die Anodenelektrode 27 elektrisch gegeneinander abgeschaltet werden, wobei eine Halbleiterschalteinrichtung mit dem genannten Vorsprung 30 und der Ausnehmung y\ versehen ist, wobei der Trigger-Strom bei hoher Dichte konzentriert durch den Vbroprung 30 geht und es ermöglicht, daß die Einrichtung von einem nicht-leitenden in einen leitenden Zufltand durch eine Steuerßpannung und einen Strom kleiner als beim Jibond dar Technik erbracht wird.

Eine minimalo Größe von Spannung und Strom, die in. der Lage int;, diu Schal fcfc in richtung leitend zu machen, kann durch die

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BAD OfUQINAL

Breite L des schmälsten Bereiches 28 geregelt werden, der zwischen der Steuerelektrode 26 und der Kathodenelektrode 24- definiert wurde. Q. h·, je schmaler diese Breite L ist, desto geringer werden die Anforderungen an !Trigger-Spannung und -strom für den Schaltvorgang dieser Halbleitereinrichtung. Wenn jedoch dieser kürzeste Bereich 28 eine unzulässig geringe Breite L aufweist, dann wird vorherrschend der sogenannte "hot spot" (heißer Punkt) sich einstellen, der mit höchster Wahrscheinlichkeit dafür sorgt, daß der durch den Steuerbereich 22 und den Kathodeabereich 25 gebildete P-N-Übergang thermisch zerstört wird. Somit soll dieser schmälste Bereich 28 eine Breite L von wenigstens etwa 100 Mikron aufweisen.

Im folgenden sollen die tatsächlich gemessenen minimalen Anforderungen an die Spannung V. und den Strom I . bezüglich der verschiedenen Breiten L des schmälsten Bereiche 28 gegeben werden.

(i) Einrichtung ohne Auenehmung 31 ^Vgt * ¹·^{5 Volt}

I-_t ? 133 Milliampere.

(ii) Einrichtung, bei der die Oberfläche der Projektion 30 eine Breite L von 200 Mikron aufweist

^Vgt ? ¹·' ^Volt

durch diese Oberfläche gehender Strom

65 Milliampere.

(iii) Einrichtung, bei der die Oberfläche des Vorsprungs 30 eine Breite L von 130 Mikron aufweist

^vgt * ¹'3 ^Volt

durch diese Oberfläche gehender Strom U »

36 Milliampere.

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Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Halbleitereinrichtung der Wert von Spannung und Strom, die für das Schalten der Einrichtung von einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand erforderlich sind, vorherrschend von dem Einfluß unterschiedlicher Tiefen der Ausnehmung 31 bewahrt werden, die nach dem Stand der Technik aus einer flachen kontinuierlichen SUt bestand; es ist nämlich im wesentlichen eine Regelung in einfacher Weise dadurch möglich, daß die Breite Ii des schmälsten Bereiches verstellt wird. Weiterhin kann diese Breite L mit extrem höherer Genauigkeit selbst nach den heutigen Fertigungstechniken als die liefe der schmalen Nut, die bei der üblichen Einrichtung vorgesehen war, geregelt werden, was den Vorteil bietet, Änderungen in den Eigenschaften ^edes Produktes zu vermindern·

Der nicht-geätzte Vorsprung 30 muß nur den schmälsten Bereich 28 umfassen. Anders ausgedrückt, das Teil 29 des Vorsprunges 30, welches gegen den Umfang der Steuerelektrode 20 - ausschließlich des schmälsten Bereiches 28 - anliegt, braucht nicht beim Ätzen ausgespart zu werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen Thyristor, bei dem auf dem Umfang eines fast kreisförmigen Steuerbereichee 221 ein im wesentlichen ringförmiger Kathodenbereich 251 angebracht ist. Die Grenzflächen der Steuerelektroden- und Kathodenbereiche 221 und 251 bilden einen im wesentlichen ringförmigen P-N-Übergang J^. Längs eines relativ schmalen ringförmigen Teils einschließlich des Steuerbereiches 221 und des Katb.odenbereicb.es 251, die innerhalb und außerhalb des ringförmigen P-N-Übergangs J.- Jeweils angeordnet sind, sind beispielsweise fünf gesonderte bandförmige geätzte Ausnehmungen 311A, 311B, 311C, 3113 und 311E im wesentlichen unter gleichem Umfangsabstand ausgebildet, so daß fünf Vorsprünge 301A, 301B, 301G, 301D und 301E ge-

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bildet werden. Im wesentlichen im mittleren !Teil des Steuerbereiches 221 befindet sich eine kreisförmige Steuerelektrode 261. Längs der im wesentlichen zentralen Linie der Breite des ringförmigen Kathodenbereiches 25i ist eine ringförmige Kathodenelektrode 241 vorgesehen.

Ein Thyristor der vorher genannten Art ermöglicht es, daß die Trigger-Spannung durch die Vorsprünge 3O1A bis 5012 gleichzeitig passiert, so daß dies den Effekt hat, das Auftreten des Heißen Punkt-Phänomens zu vermindern (mit Bezug auf Fig. ' beschrieben). In diesem Fall bevorzugt man, um in bestmöglicher Weise den Steuertrigger-Strom zu vermindern, den Teil Jedes der Vorsprünge 301L bis 301Ξ, der der Trigger-Stromeinlaßseite gegenüberliegt (oder dem Steuerbereich 221 in dieser Ausführungsform) so auszugestalten, daß die breitest mögliche Breite entsprechend Fig. 2 erreicht wird. Und um zu ermöglichen, daß der Trigger-Strom bei möglichst hoher Pichte eingeführt wird, ist es wünschenswert, daß der Teil Jedes der Vorsprünge 301A bis 301E, der gegen die Trigger-Stromauslaßseite (oder den Kathodenbereich 251 in diesem Ausfübrungsbeispiel) weist, so schmal wie möglich ausgebildet wird.

Bei der in Form eines Thyristors verwirklichten Auaführuageform der Erfindung nach Fig. 3 sind Steuerbereich 222 und Kathodenbereich 252 in ihrer Lage bezüglich der Ausführungsform nach Fig. 2 umgekehrt. Auf der Oberfläche des Steuerbereiches 222 ist eine im wesentlichen halbkreisförmige Ringsteuerelektrode 262 angebracht. Die gleichen ieile der i'ig. 2A, 3A, 2B und 3B wie die der Fig. 1A bzw. IB sind mit den entsprechenden Bezugszeichen behaftet? deren Beschreibung wird fortgelassen.

Die Fig. 4A und 4B sind Draufsicht bzw. Schnitt durch einen

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ORIGtNAL

Triac nach einer vierten Aueführungsform der Erfindung. Durch diffusion auf beiden Seiten eines im wesentlichen rechteckigen Halbleitersubstrats 41 der N-Art mit einer Verunreinigungskonzentration von etwa 2,5 x 10 Irägern pro Kubikzentimeter sind ein Paar von Bereichen 42 und 43 der P-Art mit etwa 50 riikron Dicke ausgebildet, deren Qberflächenverunreinigungs-

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Konzentration bei etwa i χ iO Trägern pro Kubikzentimeter liegt. In einem Pereich 42 der P-Art sind ein Paar von Bereichen 44 und 45 der N-Art derart ausgebildet, daß der P-Be-.>?eich 42 an den jeweiligen, eine diagonale Linie des rechteckigen ,.'ubBtraiJs 4i bildenden Ecken und in dem diese locken verbindenden mittleren Bereich freiliegt; und daß diese Bereichu 44 und 45 der N-Art gesondert an den sich gegenüberliegünden, die andere Diagonale bildenden Ecken angeordnet uind. Τω anderen Bereich 43 der P-Art ist ein Bereich 46 der J-Ar b aasgebildet. Hergestellt wird ein Halbleiterelement mifc fünf P-N-1Ibergangen J^₀, J._tl, Jg, J_x und J^. Auf der • exte des Halbleiterelementes 47, auf dem dieses Paar von N-Beroichtiii 44 und 45 angeordnet ist, befindet sich eine Hauptelektrode 48 und Steuerelektrode 49, so daß der P-Bereich 42 mit dun N-Bereichen 44 und 45 kurzgeschlossen wird. Auf der anderen _t"eite des Halblaiterelementes 47 befindet sich die andere Hauptelektrode 50, so daß der P-Bereich 43 und der li-Bereicb 46 miteinander kurzgeschlossen werden. In einem Bilateralthyristor nach der Erfindung sind bandförmige geätzte Bereiche 5 ! und 52 auf beiden üeiten der beiden P~N-t)bergänge J-Q bzw. J,, ausgebildet, die zwischen einer Hauptelektrode 4Q ließen, dio auf einer Deite des Halbleiterelementes 47 und (hu- ..itfiuerolektrodo 49 derart angebracht sind, daß die Ausneh/aunti ^l> ι den. !'-Bereich 42 und den N-Bereich 4^1- überbrückt und daß die AußnehiiiuriK ^l32 den P-Boreich 42 und den N-Bereich ^!\^{) überbrückt. y<;iberhin vorgesohon ist eine bandförmig ge-

¹j6, <\ in .un luv mnum Abstund von etwa 100 bis

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200 Mikron von den genannten beiden Ausnehmungen J?1 und 52 vorgesehen ist, so daß die beiden P-iMJbergänge J^₀ und J^ überbrückt werden. In den durch die Ausnehmung 52 mit den genannten Ausnehmungen $A und 52 gebildeten Zwischenräumen sind nicht-geätzte Yorsprünge 5^ und 55 vorgesehen.

Bs soll nun der Schaltvorgang eines in der vorgenannten Weise hergestellten iüriaes beschrieben werden.

(i) Ist eine Hauptelektrode 50 positiv bezüglich der, anderen Hauptelektrode 48 vorgespannt, so wird die letztgenannte

W Hauptelektrode 48 mit einem positiven Signal von der Steuerelektrode 49 versorgt; ein aus diesem Signal resultierender Steuerstrom fließt dann, während er auf einem kleinen Wert gehalten wird, vom kurzgeschlossenen Abschnitt des Übergangs J^, gegenüber dem Steuerbereich zum kurzgeschlossenen Abschnitt des Übergangs J.,q gegenüber dem Hauptelektrodenabschnitt 44. Wenn jedoch dieser ßteuerstrom zunimmt, bis ein seitlicher Spannungsabfall aufgrund eines längs des i'Jbergangs J.^Q der Hauptelektrode 44 gehenden Stroms das Potential des tlberganga J^q übertrifft (solch ein Steuerstrom ist als Triggerstrom bekannt), dann wird ein 2eil dieses Irigger-Stroms gegen den Übergang J^q des Hauptelektrodenbereiches

fe leitend, wodurch veranlaßt wird, daß ein Elektronenstrom von dem ^rDeil des Hauptelektrodenbereiches 44 in die Halbleitereinrichtung eingeleitet wird. Somit bilden die anderen Teile der Halbleitereinrichtung außer dem N~Bereich 46 einen Thyristor äquivalent zu dem nach Fig. 1. In diesem tfall wird der N-Bereich 46 mit dom P-Bereich 45 durch die Hauptelektrode kurzgeschlossen und leistet überhaupt keine Arbeit.,

Solch ein Zustand wird im folgendem als "ersber-vjtiadrant- -Vfceuerelektrode-pf uti" bezeichnet.

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(ix) Wenn für den Fall« daß die Hauptelektrode 48 positiv bezüglich der Hauptelektrode 50 vorgespannt ist und die Hauptelektrode 4-8 von der Steuerelektrode 49 mit einem bezüglich der Hauptelektrode 48 positiven Signal beliefert wird, so steigt der aus diesem Signal resultierende Steuerstrom auf das Hiveau eines Trigger-Stroms, wie unter (i) oben beschrieben; es stellt sich also ein Einströmen eines Elektronenflusses von dem Hauptelektrodenbereich 48 durch den P-N-Übergang J^Q ein* In diesem Fall jedoch ist der P-N-Übergang J, umgekehrt vorgespannt, ungleich dem Fall eines gewöhnlichen !Barristers, wodurch verhindert wird, daß die Halbleiterein- ^ richtung aus einem nicht-leitenden Zustand in einen leitenden Zustand durch dieses indizierte Elektron geschaltet wird.

Strömen große Mengen Elektronen vom Hauptelektrodenbereich zum Steuerbereich 42 und dann zum Ρ-13Γ—Üb ergang, so nimmt das Potential dieses Übergangs ab und sorgt für einen Lochwan- , derungsfluß vom Steuerbereich 42 zum Substrat 4-1. Der so herbeigeführte Lochfluß wird durch das Substrat 4-1 zum umgekehrt vorgespannten P-N-Bereich J₃* diffundiert und sorgt für das Einleiten von Elektronen aus dem N-Bereich auf der der Hauptelektrode 4-3 entgegengesetzten Seite der Halbleitereinrichtung, wodurch dieser P-N-tTbergang J, leitend wird und gegebenenfalls die Halbleitereinrichtung von einem nicht-leitenden in einen d leitenden Zustand geschaltet wird. Dies bedeutet das gleiche, daß ein -Trigger-Signal von der entfernten Steuerelektrode 4-9 zum Thyristor bis auf ein Paar von N-Bereichen 44 und 45 auf der Oberseite der Halbleitereinrichtung übertragen wird.

Dieser Zustand wird im folgenden als "dritter-Quadrant-plus" bezeichnet.

(iii) Ist die Hauptelektrode 50 positiv bezüglich der Hauptelektrode 48 vorgespannt, und wird von der Steuerelektrode

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ein negatives Signal diesbezüglich geliefert, so wirkt die Halbleitereinrichtung als Ganzes in der gleichen Weise wie unter (ii) mit der Ausnahme, daß die Arbeitsweise des Steuerbereichei $2 und des Haupteleltt^odenbereiohes 44 umgekehrt zu dem unter (ii) diskutierten ?all ist. Der Abschnitt zwi-Bchen Steuerelektrode 49 und Hauptelektrode 50 wird nämlich zuerst aus einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand geschaltet und dann wird der Abschnitt zwischen beiden Hauptelektroden 48 und 50 in einen leitenden Zustand gebracht.

Dieser Zustand wird im folgenden als "ein erster-Quadrant-Steuerelektrode-minus" bezeichnet.

(iv) Wird dii Hauptelektrode 48 positiv bezüglich der Hauptelektrode 50 vorgespannt und von der Steuerelektrode 49 ein bezüglich der Hauptelektrode 48 negatives Signal geliefert, so arbeitet die Halbleitereinrichtung als Ganzes in der gleichen Weise wie unter (iii), mit der Ausnahme, daß die Arbeitsweise von, Steuerelektrode 42 und Hauptelektrodenbereich 44 umgekehrt zu dem unter (iii) genannten ^aIIe ist.

Bei einem Triac der Erfindung, welches den vorgenannten Schaltvorgang vornimmt, sind drei diskontinuierlich geätzte Bereiche 51, 53 und 52 auf dem Teil der Oberfläche des Halbleiterelementes 47 ausgebildet, welcher zwischen dieser einen Hauptelektrode 48 und der Steuerelektrode 49 definiert ist, wobei nicht-geätzte Vorsprünge 54 und 55 zwischen ;}edo benachbarte Ausnehmung zwischengeschaltet sind. Somit fließt der Trigger-Strom konzentriert durch die nicht-geätzten Voraprünge 5^ und 55 mit hoher Dichte und ermöglicht es, daß die Halbleifereiiirichtung durch Spannung und Strom von relativ niedrigem Wert bei resultierender Erhöhung der Steuerempfindlichkeit leitend wird. 4

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Fig. 5A ist eine Draufsicht auf einen !Thyristor nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 5B ist ein · Schnitt hierdurch. In den Ausführungsformen der Fig. 1 bis sind eine Vielzahl diskontinuierlich geätzter Ausnehmungen ausgebildet, wobei die genannten nicht-geätzten Vorspränge zwischen jede benachbarte Ausnehmung als Mittel zwischengeschaltet sind, um den Fluß eines Oberflächen-Triggerstroms über die Steuerelektrode und eine der Hauptelektroden zu unterbinden, um die Qteuerempfindlichkeit zu erhöhen, wenn die HaIbleitereinrichtung von einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand geschaltet wird. j

Bei der Ausführungsform der Fig. 5A und 5B jedoch sind anstelle der genannten geätzten Bereiche ein Paar von -bandförmigen abgeschirmten Bereichen 61 und 62 ausgebildet, die von der gleichen N-Leitfähigkeitsart wie der Kathodenbereich unter einem Abstand von etwa 50 Mikron auf der Oberfläche eines P-Steuerbereiches 223 ausgebildet sind, der auf der Seite des Halbleiterelementes zwischen einer Steuerelektrode 263 und einer Kathodenelektrode 24-3 positioniert ist. Diese Abschirmbereiche 61 und? 62 können nach dem an sich bekannten Diffusionsverfahren geformt sein.

.»in so hergestellter Thyristor hat nicht nur den gleichen ä Effekt wie der Thyristor nach Fig. 1, bietet vielmehr auch den Vorteil, daß er im allgemeinen mit größerer Einfachheit und höherer Präzision als der sich herstellen läßt, der mit geätzten Ausnehmungen wie in den Fig. 1 und 4- versehen ist, was zu einer verbesserten Produktqualität führt; diese Fabrikation kann gleichzeitig wie die Bildung des Kathodenbereiches 253 unter Verwendung der richtigen Maske erfolgen.

',Μηά die genannten bandförmigen Abschirmbereiche 61 und 62

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zu weit vom B-N-Übergang J^ angeordnet, welcher durch den Steuerbereich 223 und den Kathodenbereich 253 gebildet wurde, wird der $rigger~ßtrom_t der in günstiger Weise mit hoher Dichte konzentriert durch Steuerelektrode 263, ßteuerbereich 223 und dann durch einen Spalt zwischen den beiden bandförmigen Abschirmbereichen 61 und 62 floß, hinsichtlich der Dichte reduziert! wenn er den F-lMJbeygeng J,» erreichte. Man bevorzugt also, daß die Abschirmbereiche so nahe wie möglich dem P-N~t3ber©ang 3* insoweit» angeo-rdnet sind, als sie nicht mit dem P-N-Übergang J^ kurzgeschlossen werden. Experimente zei-

»gen, daß die Entfernung zwischen dem F-N-Übergang J^ und diesen Abschirmbereichen 61 und 62 bevorzugt etwa 50 bis 80

Mikron beträgt. Bei der Ausführungsform "der S'ig. 5& und 5B wird diese Entfernung auf etwa 60 Mikron angesetzt.

Fig. 6A ist eine Draufsicht auf einen !Thyristor nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,und fig. 6B ist ein Schnitt hierdurch. Diese Ausführungsform entspricht der der iig. 2. Anstelle der geätzten Ausnehmungen 31IA bis 31"1E der ffig. 2 sind fünf bandförmige Abschirmbereiche 611A, 611B, 6110, 611B und 6113 mit der gleichen N-Leitfähigkeit wie der eines Kathodenbereiches 254- ausgebildet.

£ Fig. 7A ist eine Draufsicht au&einen Shyristor nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung, Und Fig. ?B ist ein Schnitt hierdurch. H&ch dieeer Ausführungsform iöt auf dem Steuerbereich 225 zwischen einer Steuerelektrode 265 und einer Kathodenelektrode 245 ein kontinuierlicher Abschirmbereich anstelle eine^ Vielzahl diskontinuierlioher bandförmiger Abschirmbereiohe ausgebildet, wie sie in den Hg. 6 und 6 verwendet wurden, und zwar in einer Weiset daß sie sieh erstrekken und verlaufen über die beiden JBaden des Halbleiterelementes, woduröh voll die Steuer*· und Kathodenelektroden getrennt werden.

- 19 109814/1601

Bei einem '!Thyristor der oben beschriebenen Art fließt der von der Steuerelektrode 265 durch den Steuerbereich 225 ***& P-H-Übergang J^ (definiert zwischen diesem Steuerbereich 225 und dem Kathodeaibereich 255) eingeleitete Strom überhaupt nicht durch die Oberfläche der Halbleitereinrichtung, passiert vielmehr unter dem bandförmigen Abschirmbereich 61g zu diesem P~E-Übergang J^. Wie die obengenannte Beschreibung zeigt, erlaubt eine Halbleitereinrichtung der Hg. 7 also das Einströmen Ton Elektronen von dem'Kathodenbereich 245 durch einen ^fj}eil des B-H-Übergangs, der tiefer als bei irgendeiner der Ausführungsformen der Fig. 1 bis 6 liegt, was zu einer erhöht er en Steuerempfindlichkeit führt. Wenn jedoch in diesem Fall der bandförmige Abschirmbereich 61g eine unzulässig große Breite t aufweist, so bietet er einen größeren Widerstand gegen einen hierunter durchlaufenden Trigger-Strom, d. h. es sind größere Mengen an zu lieferndem Trigger-Strom erforderlich, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Man bevorzugt also, daß die Breite dieses bandförmigen Abschirmbereiches 61g so schmal wie möglich wird. -

Wenn darüber hinaus der Abstand dg zwischen dem Abschirmbereich 6Ig und dem P-N-Übergang 3* zu groß wird, so wird der unter diesen Bereich 61g gehende Oirigger-Strom unerwünschterweise wieder gegen die Oberfläche des Steuerbereichs 225 abgelenkt, welcher hohe Verunreinigungskonzentrationen enthält« Somit bevorzugt man, daß diese Entfernung d_Q etwa 50 Mikron im wesentlichen wie in den Hg. 5 und 6 beträgt. Weiterhin ist es wünschenswert, daß der Absehirmbereieh 61g» ^^er ^ &^er Lege ist, gleichzeitig wie die Bildung des Kathodenbereichs 255 vorgesehen zu werden, bis auf eine Tiefe von etwa 15 bis 30 Mikron diffundiert wird.

■?igi 8A zeigt eine Draufsicht auf einen Planarthyristor nach

- 20 10ΘΘ14/160Θ

einer achten Ausführungsform der Erfindung^ Fig. 8B ist ein Schnitt hierdurch. Nach dieser Ausführungsform sind sämtliche P-N-Ubergänge tL, Jo ^un^· ^* ^^Γβ^ gegen eine Oberfläche einer Halbleitereinrichtung. Mit solch einem Thyristor der Planarbauart kann der genannte bandförmige Abschirmbereich, durch den der Fluß eines Oberflachen«Triggerstroms verhindert wird, nicht bis zum Ende der Halbleitereinrich'tung ausgedehnt werden, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7» so daß ein bandförmiger Abschinabereich 61, gebildet wird, der den Umfang einer Steuerelektrode 226 (und/oder eines Kathodenbereiches 246) umgibt.

Solch ein Thyristor der Planarbauart hat den gleichen Effekt wie der Gegenstand der Ausführungsform der Fig. 7-

Fig. 9A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9B ist ein Schnitt hierdurch. Der Triac nach Fig. 9 wird hergestellt, indem der Steuerbereich des Triacs nach Fig. 10 in die Mitte der HaIb-• leitereinrichtung gebracht wird.

Fig. 1OA ist eine Draufsicht auf ein Triac nach einer zehnten Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 1OB ist ein Schnitt fe hierdurch. Nach dieser Ausführungsform sind zwei bandförmige Abschirmbereiche 61c und 62,- vorgesehen, so daß der gesamte Umfang einer Steuerelektrode 491 und einer Hauptelektrode jeweils umgeben wird.

Fig. 11A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach einer elften Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 11B ist ein Schnitt hierdurch. Nach dieser Ausführungsform ist ein bandförmiger Abschirmbereich 61g angeordnet, der-nicht den Umfang einer Hauptelektrode 482, sondern den der Steuerelektrode 492 umgibt.

109814/1609. _BAD

Wenn, für den Fall, daß die. Halbleiter einrichtung sich in einem nicht-leitenden Zustand befindet, beide Hauptelektroden mit einer scharf ansteigenden Spannung versorgt sein sollten, dann würde diese Einrichtung fehlerhaft leitend sein. Selbst in . diesem Fall hat der Triac nach Pig. 1i den Effekt, daß das ansteigende Verhältnis -r-r dies
nach Fig. 10 sich regeln läßt.

ansteigende Verhältnis -r-r dieser Spannung besser als beim Triac

Fig. '',2A ist eine Draufsicht auf ein Triac nach einer zwölften iiusführungsforia der Erfindung? Pig. 12B ist ein Schnitt hierdurch u Nach dieser Ausführungsforia sind zwischen einer Steuer- i elektrode 493 und einer Hauptelektrode 463 zwei Paare diskontinuierlicher, bandförmiger Abschirmbereiche 6Ir₇ - ^Oa ^uru^ 6Ir₇₁₃ - 62,-η^ ^wi^e &i-^e paarweise diskontinuierlichen, bandförmigen Abßchirmbereiche 61 und 62 beim Thyristor der Pig. 5 angeordnet.

eⁿig. 13A ist eine Draufsicht auf ein 'Uriac nach einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung, und Figo 13B ist ein öchnitt hierdurch. Nach dieser Ausführungsform sind zwischen einer steuerelektrode 494 und einer Ha^^ptelektrode 484 zwei diskontinuierliche, bandförmige Abschirmbereiche 61g und 62g wie der kontinuierliche Abschirmbereich 61« angeordnet, der im Thyristor der Fig. 7 verwendet wird. %

Fig. 14A isb eine Draufsicht auf ein Triac nach dem Stand der Technik, und Fig. 14B ist ein Schnitt hierdurch. Dieser Triac ist nicht mit dem genannten Halbleiterabschirmbereich veroeh-en. j.U.e Teil« der Oberfläche des B-BereichöB 425, auf äem die Steuerelektrode 495 und eine Hauptelektrode 485 angebracht Bind, stehen in Verbindung miteinander.

,.•'ig. 15A ißfc eine Draufsicht auf ein Triac nach einer vier-

- 22 -

1098 H/1609 ^ '

zehnten Ausführungsform der Erfindung} Pig. 15B ist ein Schnitt hierdurch. Zwischen, einem Steuerbereich 496 und einer Hauptelektrode 486 sind ein kontinuierlicher, bandförmiger Bereich 61^q^ wie der kontinuierliche Abschirmbereich 61g äes Thyristors nach Fig. 7 sowie ein Paar diskontinuierlicher, bandförmiger Abschirmbereiche 61^Q_a und 62^Q_a angeordnet (die in eine kontinuierliche Form wie der genannte Abschirmbereich 61^Qk gebracht werden können), ähnlich einem Paar diskontinuierlicher Abachirmbereiche 61 und 62 des Thyristors nach Fig. 5» wodurch die Oberfläche des Steuerbereiches 426 in zwei (oder drei) Teile durch diesen kontinuierlichen Abschirmbereich 6I_-1Q₁₃ unterteilt wird.

£>a wurden Versuche an den entsprechend den Jig· 14 und 15 angeordneten Triacs durchgeführt, um eine Mnimalanforderung an die Trigger-Spannung V . und den Strom I _t zu finden, damit diese aus einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand schalten. Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Jabelle wiedergegeben.

Tabelle

Minimalanforderungen an Trigger-SpannunR und -Strom

*^^^^^^ /fcrbeits-**	Triac	der Fig. 14	*'β ^m**	Triac	der Fig. 15
Probe ^^"^^^^^		αΑ)	2
erster-Quadrant- Steuerelektrode-plus	7		1,5	■1
zweiter-Quadrant- Steuerelektrode-minus	4		5	Λ
dritter-Quadrant- »Steuerelektrode-plus	18		1,5	1,5
dritter-Quadrant- uteuerelektrode-minus	7

1
0,6
0,6

109ÖU/16Q9

Tabelle zeigt, daß mit dem üblichen !Triac entsprechend 14 der Trigger-Strom konzentriert durch die Teile der Oberfläche des P-Bereiches 425 fließt, die miteinander in Verbindung stehen, wodurch das Einströmen von Elektronen von den N-Bereichen 445 und 455 gehemmt oder behindert wird. Somit .muß ein Trigger-Strom erheblicher Größe geliefert werden, damit die Halbleitereinrichtung von einem nicht-leitenden in einen leitenden Zustand geschaltet wird.

5'ig. 16A ist eine Drauf sieht auf ein Triac nach einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung, und Pig. 16B ist ein A Schnitt hierdurch. Per genannte bandförmige Abschirmbereich, der den Durchgang eines Oberflächen-Triggerstroms behindern soll, hat wünschenswert einen möglichst breiten Bereich an den Stellen, wo der Fluß des Trigger-Stroms verhindert werden sollte, und eine so gering wie mögliche Breite an den Stellen unterhalb dieses Abschirmbereiches, durch die der Triggerotrom wünschenswert treten soll. Die Ausführungsform der I^?ig. 16 zeigt einen aufgrund dieser Überlegungen hergestellten Triac. Ss sind bandförmige Abschirmbereiche &\λλ und/oder 62^^ ausgebildet, die den Umfang einer Steuerelektrode 497 und/oder einer Hauptelektrode 487 umgeben. Nur die Teile der Abschirmbereiche 61,.,. und/oder 62,...., die eng den P-N-t)bergängen J^₀ und/oder J^ gegenüberstehen, sind schmaler als % die anderen Teile ausgebildet.

Es sollen nun Versuche beschrieben werden, die durchgeführt wurden, die das Verhältnis an diffundierter Tiefe gegenüber dem Widerstandswert eines Halbleiterabschirmbereiches,wie in den Fig. 5 his 16 verwendet, bestimmen, der dazu bestimmt war, als Mittel zu dienen, den Fluß eines Oberflächen-Triggerstroms '/■v. heimnen oder zu behindern,. Auf einem Halbleitersubstrat der N-Art mit einer Verunreinigungskonzentration von beispielsweise 2,5'χ Ό Trägern pro Kubikzentimeter wurde ein P~Be-

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reich mit einer Oberflächenverunreinigungskonzentration von etwa 1 χ 10 Trägern pro Kubikzentimeter auf eine Tiefe von etwa 50 Mikron diffundiert. Auf einen Teil des P-Bereiches wurde ein Halbleiterbereich der N-Art von etvra 25 Mikron Tacke ausgebildet.

Bei einer Halbleitereinrichtung entsprechend der vorgenannten Art, wo der genannte Halbleiterbereich der N-Art nicht vorgesehen war, lag der Widerstand des Halbleiterbereiches der P-Art von 1 cm Breite und 1 cm Länge bei etlichen Ohm, wogegen, wenn dieser Halbleiterbereich der N-Art gebildet wurde, der Widerstandswert des Halbleiterbereichs der P-Art über diesen N-Bereich auf etwa 550 Ohm stieg. Wurde der Halbleiterbereich der N-Art bis auf eine Tiefe von 30 Mikron durchdiffundiert, so stieg der Widerstandswert der Halbleitereinrichtung der P-Art durch diesen Bereich der N-Art auf einen Wert in der Größenordnung von 1000 Ohm.

■u;

1098U/ 1609

Claims

Pat e η t a. η s ρ r ü c h e

Halbleitei'ßchalteinrichtung mit einem Halbleiterkörper mit wenigstens vier aufeinanderfolgend angeordneten Bereichen, v/ob ei benachbarte Bereiche von unterschiedlicher Leitfähigkeit sind, einem Paar von Hauptelektroden, die auf beiden · /••■iiten. des Halbleiterkörpers angeordnet sind und einer auf cer .'exte des Halbleiterkörpers angeordneten Steuerelektrode, auf der eine der Häuptelektroden vorgesehen ist, unter abstand von dieser Hauptelektrode, gekennzeichnet durch Hinrichtungen zum Behindern oder Hemmen des Flusses eines Steuer- £ stroms auf v/enigstens einem Teil der Oberfläche des Bereiches zwischen der steuerelektrode und dieser einen Hauptelektrode.

2. Halbleiteroinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Behindern oder Hemmen des . lusses des Oberflächensteuerstroms aus diskontinuierlichen, geätzten Ausnehmungen besteht, wobei ein nicht-geätzter Vorsprung zwischen Jede benachbarte Ausnehmung zwischengeschalt';t ist, so daß der Steuerstrom konzentriert durch diese Vor-Sprünge fließt.

•5» Halbleiter einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Behindern des Flusses des d OborClüchensteuerstroms aus einem Halbleiterbereich von einer '••jitfähi^keitsart entgegengesetzt zu der des Halbleiterberoi.che« besteht, in der diese Einrichtung angeordnet ist.

Ί. Halbleiteroinrichtung nach Anspruch 2, dudurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl nicht-geätzter Vorsprünge zwischen joder benachbarten der diskontinuierlich geätzten Ausnehmungen vorgesehon sind.

^109814/1609 'BADOR₁G₁NAL

2Q47342

5» Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diskontinuierlich geätzten Ausnehmungen nahe dem P-N-Übergang vorgesehen sind, der durch die beiden Halbleiterbereiche gebildet ist, die auf der Seite des Halbleiterkörpers ausgebildet sind, auf der die Steuerelektrode angeordnet ist.

6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diskontinuierlichen geätzten Ausnehmungen so ausgebildet sind, daß sie die Teile der beiden Halbleiterbereiche überbrücken, die auf der gleichen Seite des Halbleiterkörpers wie die Steuerelektrode angeordnet sind, die nahe dem durch diese beiden Halbleiterbereiche gebildeten P-N-Übergang angeordnet sind.

7· Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-geätzten, zwischen jede der benachbarten der diskontinuierlich geätzten Ausnehmungen zwischengeschalteten Vorsprtinge 100 bis 200 Mikron breit ausgebildet sind, derart, daß ein Steuerstrom durchgelassen wird.

8. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-geätzten, zwischen jede der benachbarten der diskontinuierlich geätzten Ausnehmungen zwischengeschalteten Vorsprünge weiter auf der Eingangsseite für den Steuerstrom als an der Ausgangsseite ausgebildet sind.

9- Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Behindern oder Hemmen des Flusaee des Oberflächensteuerstroms gleichzeitig wie der der beiden Halbleiterbereiche gebildet wird, die auf dergleichen Seite des Halbleiterkörpers wie die Steuerelektrode angeordnet sind, die die gleiche Leitfähigkeitsart wie der erstgenannte Halbleiterbereich aufweist.

1098U/1609

10. Halbleitereinrichtung nacli Anspruch. 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Hemmen des -Flusses des Oberflächensteuerstroms auf der gleichen Seite des Halbleiterkörpers wie die Steuerelektrode angeordnet ist, derart, daß er eng dem P-H-Übergang zwischen den beiden auf dieser Seite gebildeten Halbleiterbereichen gegenübersteht.

11 ο Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Behindern des Flusses des Oberflächen-Triggerstroms bis zum Sn.de der Oberfläche des Halbleiterkörpers sich erstreckt. -

12. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Hemmen des Flusses des Oberflächen-Triggerstroms diskontinuierlich ausgebildet ist.

13. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Hemmen des Flusses des Oberflächen-Triggerstroms so ausgebildet ist, daß nur der Umfang der Steuerelektrode umgeben ist.

14. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Hemmen dee Flusses * des Oberflächen-Triggerstoms so ausgebildet ist, daß der Umfang der Steuerelektrode sowie der einer hierzu eng benachbart angeordneten Hauptelektrode umgeben wird.

15· " Halbleiter einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbereich zum Hemmen des Flusses des Oberflächen-Triggerstroms etwa 100 Mikron maximal breit ausgebildet ist=

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... 28 ■·

16» Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ßc^'XJizeichnet, daß die diskontinuierlichen Ha IbI β ΐ1κ^Λΐ au en eh münzen etwa maximal 200 Mikron breit sind*

i'7o HalbleitereinrichtuD.g nach. .Amrpruch 13 oder '4, dr.dn/ocli gekennzeichnet, daß der Teil des Haxbleiterbereiches zvw Hemmen des Flusses dea Obejr-fläclien.-TriiSgernt.'ccriBi der άον Steuerelektrode und einei? dieser eny benachbar'üi-ix Häupteltk ■ trode gegenüberliegt, schnialei· _t;lü die anderen 'Peile hi ex-on ausgebildet ist.,

1 0 9 8 U / 1 6 0 9 0AD ORlGiNAL

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