DE2205262A1

DE2205262A1 - Integrierte Kippschaltung

Info

Publication number: DE2205262A1
Application number: DE19722205262
Authority: DE
Inventors: Todd G. Lombard Hl. Andersen (V.StA.)
Original assignee: Wescon, Inc., Downers Grove, 111. (V.StA.)
Priority date: 1971-02-03
Filing date: 1972-02-01
Publication date: 1972-11-16
Also published as: US3725683A; BR7200629D0; JPS4718282A; JPS5233949B1; CA939021A

Description

W 685

PATE MTA*".'/?'TS Dr.-!na, H/ Γ; ίν · -"'-ri;].·:-'" h. .- M FH:'.^; '-.: -J

W e s c ο m , Inc., Downers ü-rove / Illinois 60515 (VoSt

Integrierte Kippschaltung

Gegenstand der Erfindung ist ein mit drei Anschlüssen versehener, aus vier Schichten bestehender und als Schalter wirkender Thyristor, dessen Gitterelektrode aus der an die Anode angrenzenden Schicht herausgeführt ist, und der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Haltestroinpegel wesentlich höher ist als der Einschaltstrompegel, so dass der Thyristor besonders gut geeignet ist für endwertgesteuerte Schalteinrichtungen.

Im Verlauf der zur Erfindung führenden Versuche und Untersuchungen, die in der noch schwebenden .

US-Patentanmeldung Nr·

von i3radbery u,a» mit dem Titel " End Hark Controlled Switching System and Matrix ^w offenbart ist, wurde festgestellt, dass die bekannten und mit drei Anschlüssen oder Elektroden versehenen Thyristoren für die genannten Sehalteinrichtungen nur bei geringen Ansprüchen verwendungsfähig sind» Die Hauptschwierigkeit ist darin zu sehen, dass die bekannten Thyristoren bei den Einschalt- und den Haltestrompegeln nur geringe oder gar keine

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Unterschiede aufweisen. Einige !Thyristoren weisen niedrige Einsohaltstrompegel und niedrige Haltestrompegel auf, und können daher leicht "eingeschaltet" oder in den leitenden Zustand versetzt werden, jedoch nicht so leicht "ausgeschaltet" oder gesperrt werden. Andere Thyristoren weisen hohe Einschalt- und hohe Haltestrompegel auf, so dass sie leicht "ausgeschaltet" jedoch nur schwer "eingeschaltet" werden können.

iMach der in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten Terminologie soll der Einschaltstrompegel für einen Dreielektrode-Thyristor gleich dem Jhindestanodenstrom sein, der erforderlich ist ₉ um den Thyristor in den leitenden Zustand zu versetzen. Im ü-egensatz hierzu ist der Haltestrompegel gleich dem Mindestanodenstrom, der erforderlich ist, um bei dem Thyristor den leitenden Zustand aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung sieht einen besseren Dreielektrodenthyristor für endwertgesteuerte Schalteinrichtungen vor, bei dem außerdem zwischen dem Einschaltatrom- und dem Haltesprompegel eine wesentliche Differenz besteht. Die Erfindung sieht weiterhin einen Dreielektroden-Thyristor vor, dessen Haltestrompegel wesentlich höher ist als der Einschaltstrompegel.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist in einem Thyristor zu sehen, der in leitendem Zustand innerhalb des im .fernsprechverkehr normalerweise verwendeten Frequenzbereiches für Analogsignale eine Anode-K.atode-Transmissionscharakteristik aufweist, die mindestens für den Sprechverkehr geeignet ist.

Die Erfindung sieht weiterhin vor einen integrierten Thyristor, bei dem die Stromverluste zur Unterlage vermindert sind, sowie einen Thyristor der vorgenannten Art, der eine Integration mit gleichen Thyristoren oder mit einer Schaltung nahelegt, so dass die Schaltungselemente auf dem Unterlageplättchen mit der größten Dichte angeordnet werden können, wodurch die Kosten pro Schaltungselement vermindert werden,,

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

ORIGINAL INSPECTED

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Fig*1 ein senkrechter Schnitt durch einen vereinfachten Dreielektroden-Thyristor nach der Erfindung, der vier Schichten aufweist.

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in der Fig„1 dargestellten Thyristor, wobei die normalerweise benutzten metallisierten Verbindungen zwischen den verschiedenen Gliedern des Thyristors der besseren Übersicht wegen durch äußere Leiter dargestellt sind,

Fig. 3 ein dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Thyristor gleichwertiger Schaltplan,

Pig.4 ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführung eines mit drei Elektroden versehenen und aus vier Schichten bestehenden Thyristors nach der Erfindung,

Figo 5 eine Draufsicht auf den in der Fig·4 dargestellten Thyristor, wobei die metallisierten Verbindungen zwischen den verschiedenen üiiedern des Thyristors der besseren Übersicht wegen durch Drahtleiter dargestellt sind, und die

Fig.6 eine Darstellung einer dem Thyristor nach den Figuren 4 und 5 gleichwertigen Schaltung.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen im Rahmen des Erfindungsgedankens umfassen soll. Die Erfindung selbst wird daher allein durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen mit drei Elektroden ausgestatteten und aus vier Schichten bestehenden Thyristor nach der Erfindung mit drei isolierenden Inseln 11, 12 und 13„ Diese isolierenden Inseln bilden einen Teil einer gemeinsamen Unterlage 15 und einer Epitaxialschicht 15, sind jedoch von einander elektrisch ispliert durch ein isolierendes Diffusionsmaterial 16, das die Inseln gesondert umgibt und von der Oberfläche der Epitaxialschicht 16 senkrecht in die Unterlage 14 hinein verläuft. Die Unterlage 14 weist natürlich normalerweise eine wesentlich größere Tiefe auf als die Epitaxialschicht 15„

Bei der dargestellten Ausfüiirungsform besteht die Unterlage

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aus einem P-Halbleitermaterial, das z.B. durch Dotierung mit entsprechenden Fremdstoffen erzeugt wird. (Akzeptor-Fremdstoffe) Die Epitaxialschicht 15 besteht andererseits aus einem jn-Halbleitermaterial, das auf der Unterlage gewachsen und mit Donator-Fremdstoffen dotiert ist» Die isolierende Diffus ions ζ one 16 wird durch entsprechendes Dotieren zu einem P-Halbleitermaterial umgewandelt, wobei während der Behandlung die Unterlage 14 (von nicht dargestellten Mitteln) auf einem Potential gehalten wird, das negativ ist in bezug auf die Potentiale der isolierenden Inseln 11-13. Hierbei werden zwei Pü-Übergangssteilen erzeugt, die die einzelnen Inseln von einander trennen und elektrisch isolieren. Wie durch das Kennzeichen P+ angezeigt, ist die isolierende Diffusionszone 16 kräftiger dotiert, d.h., sie enthält eine stärkere Konzentration von Akzeptoratomen als die Unterlage 14, um zu verhindern, dass Verarmungsbereiche an den PW-Ubergangsstellen sich in die und durch die isolierende Diffusionszone erstrecken.

Beispielsweise entspricht die isolierende Insel 11 allgemein einem bekannten Dreielektroden-PJNPN-Thyristor, der zuweilen als programmierbarer Unijunktionstransistor (PUT) oder als komplementär siliziumgesteuerter-Gleichrichter (SCR) bezeichnet wird. Die isolierende Insel 11 weist im besonderen drei seitlich auf Abstand stehende Diffusionszonen 17-19 aus einem P-Halbleitermaterial auf, das nur zum Teil in die Epitaxialschicht 15 eindringt, sowie eine Diffusionszone mit einem stark dotierten M+ Halbleitermaterial, das in der kitte über der P-Diffusionszone 18 gelegen ist, und diese nur zum Teil durchdringt. Im allgemeinen werden die P-Diffusioiiszonen 17-19 als .Basisdiffusionszonen und die N+ Diffusionszone 21 als Emitterdiffusionszone bezeichnet. Die beiden außen gelegenen P-Diffusionsaonen 17 und 19 sind mit einander elektrisch verbunden und bilden die Anode A des Thyristors, während die J^-Ep it axial schicht 15 (d.h. der an die Anode angrenzende Bereich, die Gitter- oder Steuerelektrode G bildet» Die M+ Diffusions zone 21 bildet die Katode K. Die vier Schichten des Thyristors verlaufen daher von den P-Anodenbezirken 17 und Vj aus zum n-Epitaxialgitterbesirk 15, von dort aus zum P-Beairk 18 und scnlie^lich zum U+ hutodenbesirk

21.

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Stellt man die isolierende Insel 11 in i'orm einer gleichwertigen Schaltung dar, wie die i'ig.3 zeigt, so besteht die isolierende Insel 11 aus zwei komplementär zusammengeschalteten Transistoren 31 und 32, die im vorliegenden Falle aus p_n-p-Transistoren bezw· aus n_p-n-Transistoren bestehen. Die Basiselektroden der Transistoren.31 und 32 sind mit den entsprechenden Kollektorelektroden des anderen Transistors verbunden, so dass zwischen den beiden Transistoren eine Wechselwirkung besteht. Im besonderen wird in beiden Fällen die Basiselektrode des p-n-p-Transistors 31 und die Kollektorelektrode des n-p-n-Transistors 5 von der JU-Epitaxialschicht 15 gebildet, während die Kollektorelektrode des p-n-p-Transistors und die Basiselektrode des n-p-n-Transistors von der P-Diffusionsζone 18 gebildet werden, Die Emitterelektroden der Transistoren 31 und 32 werden von den P-Diffusionszonen 17, 19 gebildet und von der N+ Diffusionsζone 21ο

Der .Bereich, in dem der Thyristor gesteuert werden kann, ist auf den Bereich zwischen dem Einschaltstrompegel und dem Haltestrompegel begrenzt. Erreicht der Anodenstrom nicht den Einschalt strompegel (d.luden Pegel, der erforderlich ist, um die Transistoren 31 und 32 in den leitenden Zustand zu versetzen, wobei ein Stromkreis zwischen der Anode A und der Katode K geschlossen wird), oder liegt der Anodenstrom über dem Haltestrompegel (der erforderlich ist, um die Transistoren 31 und 32 zu sättigen), so kann der Anodenstrom verändert werden, ohne die Leitfähigkeit des Thyristors zu verändern, wobei eine Wechselwirkung eingeleitet wird, die bei dem Anodenstrom eine weitere Änderung in dem ursprünglichen Sinne herbeizuführen sucht. Wird beispielsweise der Anodenstrom in einer Weise verstärkt, die zu einer Erhöhung der Leitfähigkeit des Tranaistors 3I führen würde, so wird dem Transistor 32 ein verstärkter Basis-Emitter-Strom zugeführt, wobei die Leitfähigkeit dieses Transistors 32 so erhöht wird, dass er einen verstärkten Strom durch die Basis-Emitter-ilbergangsateile des Transistors 31 zu ziehen sucht, wobei dessen Leitfähigkeit weiterhin erhöht wird, bis die Transistoren 31 und 32 gesättigt werden. Wird andererseits der Anodenstrom £feschwächt und damit die Leitfähigkeit des Transistors 31

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vermindert, so fällt der jjasis_Emitter-8trom für den Transistor 32 ab mit der Folge, dass dessen leitfähigkeit absinkt, so dass der durch, die .Basus-Emitter-Übergarigsstelle des Transistors 31 gezogene Strom schwächer wird, wodurch die Leitfähigkeit weiterhin geschwächt wird, usw., bis die Transistoren 31 und 32 ge-r sperrt werden.

Wie bereits- erwähnt, besteht bei den bisher bekannten Thyristoren die Schwierigkeit, dass zwischen den Einschalt- und Haltestrompegeln nur ein sehr kleiner Unterschied besteht. Ein typischer Thyristor mit nur einer isolierenden Insel 11 weist ZoiJo errechnete Einschalt- und Haltestrompegel von ungefähr 1 Mikroampere bezw» 13 Mikroampere auf. Die Erfindung bezweckt, diesen Unterschied wesentlich zu vergrößern. Zu diesem Zweck ist ein schalterartiges Umleitungsmittel vorgesehen, das betätigt wird, wenn der Thyristor eingeschaltet oder in den leitenden Zustand versetzt wird, so dass für den Anodenstromfluss ein Alternativpfad geschaffen wird. Wegen der Schalterwirkung des Umleitungsmittels sinkt die Impedanz des Alternativpfades beim Einschalten von einem verhältnismäßig hohen Wert auf einen wesentlich niedrigeren Wert ab, wenn die leitfähigkeit des Thyristors größer wird. Das Umleitungsmittel hat daher einen viel größeren Einfluss auf den Haltestrompegel für den Thyristor als auf dessen Einschaltstrompegel, so dass zwischen den beiden Pegeln ein wesentlich größerer Unterschied besteht. I.dt der Erfindung wird daher ein neuer Dreielektroden-Schaltthyristor geschaffen, der als "Diode mit einstellbaren Triggerpunkt¹¹ bezeichnet werden kann«

.Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die als Umleitungsmittel dienende Insel 12 aus einer P~i3asis-Diffusionszone 22 zwischen der xJ-Epitaxialscliicht 15 und einer xi+ -Emitterdiffusions zone 23, während die dritte isolierende Insel 13 aus zwei seitlich auf Abstand stehenden P-üasis-Diffusionazonen 34 und 35 besteht. Diese Zonen sind einem weiteren n_p-n-Transistor 33 gleichwertig, dessen Kollektor, Basis- und Emitterelektrode von der Epitaxialschicht 15, der P-Dilfuaiotissone ?«? und von der üj + -Diffusionszone 23 der zweiten Insel 12 gebildet werden, während die beiden Widerstände 34 und 35 nach ϋ'1_;·.·;.3

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von den entsprechend bezeichneten Diffusionsζonen der dritten Insel 13 gebildet werden· Die Widerstände 34 und 35 verbinden die kollektor- und die .Basiselektrode des Transistors 33 mit der P-Diffusionszone 18, die, wie bereits erwähnt, sowohl die Kollektorelektrode des Transistors 31 als auch die Basiselektrode des Transistors 32 bildet_β Die Emitterelektrode des Transistors 33 steht ihrerseits in direkter Verbindung mit der JH+ -Diffusionszone 21, die, wie bereits erwähnt, die Emitterelektrode des Transistors 32 bildet«. üi.a.Y/., die .Basis-Emitter- und die Kollektor-Emitter-Kreise des Transistors 33 sind beide zwischen die Kollektorelektrode des Transistors 31 und die Katode K des Thyristors und parallel zur .Basis-Emitter-tJbergangsstelle des Transistors 32 geschaltet.

Aufgrund der Einschaltung des Widerstandes 35 wird der durch den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 31 fließende Anodenstrom so aufgeteilt, dass nur ein kleiner Anteil dieses Stromes dem Transistor als J3asis-Emitter-Strom zugeführt wird. Bei Einschaltung des Thyristors bildet der Kollektor-Emitterkreis des Transistors 33 einen eine verhältnismäßig hohe Impedanz aufweisenden Umleitungspfad um die .Basis-Emitter-Übergangsstelle des Transistors 32 herum, so dass nur ein sehr schwacher Strom abgeleitet wird, der nur einen entsprechend geringen Einfluss auf den Anodenstrom hat, der zum Einschalten des Thyristors -erforderlich ist. Wird jedoch der Anodenstrom in Richtung zum Haltestrompegel verstärkt, so wird auch der Treibstrom für den Transistor 33 verstärkt mit der Folge, dass die Gleichstromimpedanz des Kollektor-Emitter-kreises so weit absinkt, dass ein stärkerer Strom umgeleitet wird. Der Transistor 33 hat daher einen sehr großen Einfluss auf den Anodenstrom, der zum Sättigen des Transistors 32 erforderlich ist, die eine Vorbedingung für die Aufrechterhaltung des leitenden Zustandes des Thyristors ist.

Die Charakteristik für den Einschalt- und den Haltestrom des Thyristors kann daher durcii eine entsprechende Wahl verschiedener V/erte für den Widerstand 35 beeinflusst werden. Der V/iderstand 34 stellt einen Strombegrenzungswiderstand dar und kann auch weggelassen werden. Wird der 'widerstand 34 jedoch verwendet, so kann dessen Wert zusammen mit dem Wert des Widerstandes 35

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so gewählt werden, dass der Transistor 33 gesättigt werden kann. In diesem Falle beeinflusst der für den Widerstand 34 gewählte Wert den Haltestrompegel, hat jedoch auf den Einschaltstrompegel keinen wesentlichen Einfluss. Wird der Wert des Widerstandes mit null Ohm und der des Widerstandes 35 mit 10 Kiloohm bemessen, so betragen die errechneten Werte für den Einschaltstrom und den Haltestrom ungefähr 45 Mikroamp. bezw» 230 Mikroamp. Hieraus geht hervor, dass die vorgesehenen Umleitungsmittel die Abschaltung des Thyristors zu fördern suchen. Im besonderen stellt bei einer Abschaltung der Kollektor-Emitterkreis des Transistors 33 einen niederohmigen Entladepfad für den .Basisspei eher st rom des Transistors 32 dar, wodurch gesichert wird, dass die Leitfähigkeit des Transistors 32 rasch ansteigt, wenn der Anodenstrom unter den Haltestrompegel absinkt. Wegen der genannten Regenerativwirkung bewirkt die rasche Ansprache des Transistors 32 eine schärfer abgegrenzte oder raschere Abschaltung des Thyristors.

Um die Charakteristik des Thyristors noch weiterhin zu verbessern, können verschiedene Änderungen nach den Figuren 4-6 vorgenommen werden»

Beispielsweise bestehen von .uatur aus unerwünschte Pfade für einen Stromfluss von der Insel 11 zur Unterlage 14, die parasitäre p-n-p-Transistoren umfassen, deren Emitterelektroden von den P-Diffusionszonen 17 und 19 gebildet werden, während deren Basiselektroden von der κ-Ερitaxialschicht 15 gebildet werden, und wobei deren Kollektorelektroden von der P-Unterläge 14 gebildet werden. Gleichströme, die als Verlust zur Unterlage fließen, sind natürlich unerwünscht, da sie die Wirksamkeit der Verwendung des dem Thyristor zugeführten Anodenstromes herabsetzen, während andererseits von der Unterlage eine größere Leistung vernichtet werden muss* Wichtiger ist noch der Umstand, dass bei Verwendung des Thyristors für eine direkte Weiterleitung von Analogsignalen über den Anoden-Katodenkreit, wie bereits in Verbindung mit der genannten Patentanmeldung von Bradbery u.a. erläutert, stellen Wechselstromverluste zur Unterlage eine unerwünschte Dämpfung der Analogsignalpegel dar. Zum Vermindern der Stromverluste zur Unterlage und zum Verbessern der

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Frequenzansprache können entweder isolierende dielektrische Mittel benutzt oder andere an sich bekannte Verfahren angewendet werden. Eine wesentliche Verminderung der Stromverluste kann nach der Erfindung auch wirtschaftlicher dadurch erreicht werden, dass die P-Diffusionszonen 17, 19 von einer weiteren P-Diffusionszone 36 umgeben werden, die mit der Steuerelektrode G des Thyristors verbunden wird. Wie zu ersehen ist, bildet die Diffusionszone 36 im wesentlichen eine zweite Kollektorelektrode für den Transistor 31 insofern, als sie einen wesentlichen Anteil des Stromes aufnimmt, der aus den Diffusionsζonen 17, 19 zu fließen sucht in Richtung zur Unterlage 14, und der zur Übergangsstelle zwischen der Basiselektrode des Transistors 31 und der Kollektorelektrode des Transistors 32 zurückkehrt.

Weiterhin kann, wie allgemein üblich, eine u+ -Diffusionszone 37 an der Kontaktstelle zwischen der Steuerelektrode G und der Epitaxialschicht 15 vorgesehen werden, um den ohm'sehen Widerstand an der Kontaktstelle zwischen dem uitterleiter und der E-Epitaxialschicht 15 zu vermindern. Ebenso können die Isolationsinseln entsprechende Ii+ -Schichten 38, 39 eingebettet enthalten, die zwischen der Epitaxialschieht 15 und der Unterlage 14 gelegen sind, wodurch die einander nachgeschalteten Kollektorwiderstände der n-p-n-Transistoren 32 und 33 vermindert werden, die von den Isolationsinseln 11 und 12 gebildet werden. Die Einbettung der Schichten 38 und 39 kann mittels herkömmlicher Verfahren durchgeführt werden entweder durch Diffusion der £i+ -Schichten in die Unterlage H hinein, bevor die Jü-Epitaxialschicht 15 gewachsen ist, oder durch wahlweises Wachsenlassen der JN+ -Schichten unter Anwendung der entsprechenden Verfahren.

Um die Einschalt- und Haltestrompegel des Thyristors noch besser bestimmen zu können, kann eine Verminderung oder eine fast vollständige Beseitigung des Kollektorstromes angestrebt werden, der vom Transistor 33 gezogen wird· Zu diesem Zweck kann als Widerstand 35 (jJ'ig· 3 und 6) ein Quetschwiderstand vorgesehen werden. In diesem falle wird der Widerstand 35 vorzugsweise in derselben Iaolationsindel 12 angeordnet wie der Transistor 33, der der besseren Übersichtlichkeit halber als ein gesonderter Isolationsabschnitt 13 dargestellt ist. Dieser Widerstand wird

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in der herkömmlichen Weise durch "Abquetschen" eines Teiles einer P-Diffusionszone 41 mit einer über dieser gelegenen ist+ -Basisdiffus ions zone 42 erzeugt. Die Ji+ -Emitterdiffusionszone 42 dringt in die P-Basis-diffusionszone 41 bis zu einer vorherbestimmten Tiefe ein, so dass der Strompfad durch die · P-Diffusionszone 41 auf einen verhältnismäßig schmalen Kanal begrenzt wird.

Aus dem vorstehenden Teil der Beschreibung ist zu ersehen, dass mit der Erfindung ein aus vier Schichten bestehender und mit drei Elektroden versehener Thyristor geschaffen wurde, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er wesentlich verschiedene Einschalt- und Haltestrompegel aufweist. Im Thyristor können natürlich auch wirtschaftlich Mittel vorgesehen werden, die die Gleichstrom- und Wechselstromverluste zur Unterlage vermindern, so dass die Wirksamkeit des Thyristors und die Weiterleitungsfähigkeit für Analogsignale verbessert wird» Obwohl ein erfindungsgemäßer Thyristor mit einstellbarem Triggerpunkt beschrieben wurde, der als monolithische integrierte Schaltung dargestellt wurde, so kann der Thyristor nach der Erfindung auch in anderen ausführungsformen hergestellt werden z.ü· als integrierte Schaltung auf einem dünnen jj'ilm oder auch in Form einer gleichertigen Schaltung mit Schaltungselementen. Außerdem sind gewisse Merkmale der Erfindung, wie die Vergrößerung der Differenz zwischen dem Einschalt- und dem Haltestrompegel, in gleichem Maße verwendbar für mit zwei Elektroden versehene p-n-p-n^ Dioden wie für die Dreielektroden-Thyristoren, die beschrieben wurden.

Pat ent ans prü ehe

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Claims

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Patentansprüche

Ein- und. Ausschaltende Einrichtung mit einem ersten und einem zweiten Anschlusskontakt, dadurch gekennzeichnet, dass ein wesentlicher Unterschied besteht zwischen dem Einschaltstrompegel und dem Haltestrompegel, dass zwischen die Anschlusskontakte zwei regenerativ zusammengeschaltete Transistoren geschaltet sind, dass zwischen einen der Transistoren und den zweiten Anschlusskontakt Schaltmittel eingeschaltet sind, wobei ein TJmleitungspfad für den Strom geschaffen wird, der vom ersten Anschlusskontakt aus durch den genannten einen Transistor um den anderen Transistor herum zum zweiten Anschlusskontakt fließt, dass die Schaltmittel auf den Strompegel ansprechen und bei dem Einsehaltstrompegel einen Umleitungspfad mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz und bei dem Haltestrompegel einen Umleitungspfad mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz bilden.

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einer integrierten Schaltung besteht.

3ο Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung gesonderte Isolationsinsein für die Umleitungsmittel und die Transistoren aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transistoren aus komplementären Transistoren mit je einer Basiselektrode, einer Kollektorelektrode und einer Emitterelektrode bestehen, und dass die .Basiselektrode eines jeden Transistors mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors und die Emitterelektrode mit einem zugehörigen Anschlusskontakt verbunden ist.

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Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsinseln für die genannten Transistoren aus einer Schicht eines N-HaIbleitermaterials bestehen sowie aus drei seitlich auf Abstand stehenden Ablagerungen eines P-Halbleitermaterials, die über dem jw-Halbleitermaterial gelegen sind und- sich in dieses bis zu e iner vorherbestimmten Tiefe hineinerstrecken, und aus einer Ablagerung eines υ+ -Halbleitermaterial, das in die in der Mitte gelegene Ablagerung des P-Halbleitermaterials bis zu einer vorherbestimmten Tiefe eindringt, wobei die beiden außen gelegenen Ablagerungen des P-Halbleitermaterials die Emitterelektrode eines p-n-p-Transistors bilden, während die Ablagerung des N+ -Halbleitermaterials die Emitterelektrode eines n-p-n-Transistors bildet, wobei die in der Mitte gelegene Ablagerung des P-Halbleitermaterials die Kollektorelektrode des p-n-p-Transistors und die .Basiselektrode des n-p-n-Transistors und die Schicht des M-Halbleitermaterials die .Basiselektrode des p-n-p-Transistors und die Kollektorelektrode des n-p-n-Transistors bildet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine weitere Ablagerung eines P-Halbleitermaterials, die die seitlich auf abstand stehenden Ablagerungen des P-Halbleitermaterials umgibt, mit der Schicht des JN-Halbleitermaterials in Verbindung steht und unerwünschte Ströme sammelt, die aus den beiden außen gelegenen Ablagerungen des P-Halbleitermaterials strömen, welche Ströme zur Basiselektrode des p-n-p-Transistors und zur Kollektorelektrode des n»p-,n»Transistors zurückgeleitet werden.

7« Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht des N-Halbleitermaterials aus einer Epitaxi&L-schicht besteht, die auf einer Unterlage aus einem P-Halbleitermaterial gewachsen ist, und dass die Ablagerungen aus Diffusionen bestehen.

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8. Halbleitereinrichtung mit Anoden-, Katoden- und Gitterelektrodenanschlüssen, gekennzeichnet durch einen verhältnismäßig niedrigen Anodenstrom-Einschaltpegel und einen verhältnismäßig hohen Anodenstrom-Haltepegel, durch zwei zwischen die Anode und die Katode regenerativ eingeschaltete komplementäre Transistoren, und durch Ilmleitungsmittel, die zwischen einem der Transistoren und der Katode angeordnet sind und einen um den anderen Transistor herumführenden UmIeitungspfad für den Anodenstrom bilden, welche Umleitungsmittel auf den Pegel des Änodenstromes so ansprechen, dass die Impedanz des Umleitungspfades von einem verhältnismäßig hohen Wert auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert absinkt, wenn der Anodenstrom vom genannten Bins ehalt pe gel auf den Haltestrompegel anwächst.

9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einer einzelnen integrierten Schaltung besteht»

1Oe Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Transistor aus einem p-n-p-Transistor und der andere Transistor aus einem n-p-n-Transistor besteht, welche Transistoren je eine Basiselektrode, eine Emitterelektrode und eine Kollektorelektrode aufweisen, wobei die Basiselektrode eines jeden Transistors mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors verbunden ist, dass die Emitterelektroden der genannten beiden Transistoren mit der betreffenden Anode und Katode verbunden sind, und dass die integrierte Schaltung Mittel aufweist, die zwischen den Transistoren und dem Umleitungsmittel angeordnet sind und diese von einander elektrisch isolieren

11« Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umleitungsmittel aus einem weiteren n-p-n-Transistor mit einer Basieelektrode, einer Kollektorelektr'ode und einer Emitterelektrode besteht, dessen Basis- und Kollektorelektrode mit der Kollektorelektrode des genannten

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p-n-p-Transistors verbunden ist, und dessen Emitterelektrode mit der Emitterelektrode des erstgenannten n-p-n-Transistors verbunden ist, wobei die isasis-Emitter- und die Kollektor-Emitterkreise des genannten weiteren n-p-n-,Transistors parallelgeschaltet sind zum Uasis-Emitterkreis des genannten ersten n-p-n-Transistors, und dass an die Basiselektrode des genannten weiteren n-p-n-Transistors ein Widerstand.so angeschlossen ist, dass der Kollektor-Emitterkreis des genannten weiteren Transistors einen Umleitungspfad mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz bildet, wenn der Anodenstrom den genannten Einschaltpegel aufweist, und einen Umleitungspfad mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz, wenn der Anodenstrom den Haltestrompegel aufweist»

12* Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte p-n-p-Transistor und der genannte erste n-p-n-Transistor von einer Schicht eines H-Halbleitermaterials gebildet werden, dass über der genannten Schicht drei seitlich aif Abstand stehende Ablagerungen aus einem P-Halbleitermaterial angeordnet sind, dass über der in der Mitte gelegenen Ablagerung des P-Halbleitermaterials eine Ablagerung 'eines ä+ -Halbleitermaterials angeordnet ist, und dass über der genannten Schicht eine weitere Ablagerung eines P-Halbleitermaterials angeordnet ist, die die seitlich auf Abstard stehenden Ablagerungen des P-Halbleitermaterials umgibt und eine zusätzliche Kollektorelektrode für den p-n-p-Transistor bildet.

13« Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte weitere Ablagerung des P-Halbleitermaterials mit der genannten Schicht des N-Halbleitermaterials elektrisch verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, dass der genannte Widerstand aus einem abgequetschten .basiswiderstand besteht, wobei die Menge des durch den Kollektor-Emitterkreis des genannten weiteren n-p-n-Transistors

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umgeleiteten Stromes im wesentlichen unabhängig ist von der beta-Basisstrom-Charakteristik.

15. Integrierter Halbleiterthyristor mit Anoden-, Katoden- und Steuergitteranschlüssen, gekennzeichnet durch eine erste Isolationsinsel mit zwei komplementären und regenerativ zusammengeschalteten Transistoren, die zwischen den Anoden- und Katodenanschlüssen geschaltet sind und eine gemeinsame Verbindung zum Steuergitteranschluss aufweisen, durch Mittel, die einen Umleitungspfad für den Strom bilden, der von der genannten Anode durch einen der Transistoren und am anderen Transistor vorbei zur Katode fließt, welche Mittel aus einer einen weiteren Transistor bildenden zweiten Isolationsinsel und aus einem Mittel bestehen, das den genannten weiteren Transistor äußerlich mit den komplementären Transistoren verbindet, wobei die Impedanz des Umleitungspfades von einem verhältnismäßig hohen Wert auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert absinkt, wenn der Stromfluss so stark anwächst, dass zwischen dem Einschaltstrompegel und einem höheren Haltestrompegel des Thyristors ein wesentlicher Unterschied bestehtc

16· Thyristor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolationsinsel aufweist eine erste Schicht aus einem W-Halbleitermaterial, das seitlich auf Abstand stehende Ablagerungen eines P-Halbleitermaterials und eine erste Ablagerung eines JN+ -Halbleitermaterials über einer der P-Materialablagerungen trägt, dass die genannten komplementären Transistoren aus einem p-n-p- Transistor und aus einem n-p-n-Transistor bestehen, dass die erste H+ -Materialablagerung eine Emitterelektrode des η,ρ.η.Transistors bildet, dass eine P-Materialablagerung eine Basiselektrode des η·ρ.η.-Transistors und eine Kollektorelektrode des p-n-p-Transistors bildet, dass die erste ^-Materialschicht eine Kollektorelektrode des n-p-n-Transistors und eine Basiselektrode des p-n-p-Transistors bildet, dass eine andere P-Materialablagerung eine Emitterelektrode des p-n-p-Tran- · sistors bildet, dass die Anoden-, Katoden- und Gitter-

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2 2 Π s ° G 2

anschlüsse herausgeführt sind aus der genannten anderen P-Materialablagerung, aus der genannten ersten ü+ -Materialablagerung und aus der genannten ersten N-Materialschicht, dass die genannte zweite Isolationsinsel eine zweite Schicht eines N-Halbleitermaterials aufweist, die unter einer zweiten Ablagerung eines JJJ+ -Halbleitermaterials eine weitere Ablagerung eines P-Halbleitermaterials trägt, dass der genannte weitere Transistor aus einem n-p-n-Transistor mit eines Basiselektrode, einer Kollektorelektrode und einer Emitterelektrode besteht und von der genannten weiteren P-Materialablagerung gebildet wird, dass die genannte zweite Äi-Materialschicht und die zweite M+ -Materialablagerung gleichfalls einen Teil des genannten n_p-n-Transistors bilden, dass die genannte weitere P-Materialablagerung und die genannte zweite M-Materialschicht äußerlich mit der genannten einen P-Materialablagerung verbunden sind, dass die genannte zweite JS+ -Materialablagerung äußerlich verbunden ist mit der genannten ersten ω+ -Materialablagerung, dass der Thyristor weiterhin einen vorherbestimmten Widerstand zwischen der genannten weiteren P_iiaterialablagerung und der genannten einen P-MateYialablagerung aufweist, wobei die Leitfähigkeit des genannten weiteren n-p-n-Transistors sich erhöht, wenn der genannte Strom vom Einsehaltstrompegei auf den Haltestrompegel ansteigt, wobei die Impedanz des genannten Umleitungspfades kleiner wird.

17· Thyristor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Widerstand von einem eingequetschten .basiswiderstand gebildet wird, wobei die Impedanz des genannten Umleitungspfades im wesentlichen unabhängig ist von der beta-Basisstromcharakteristik des genannten weiteren n-p-n-Transistors.

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