FR2489594A1 - Procede de fabrication de thyristors en reduisant la charge de recouvrement en inverse sans accroitre sensiblement la chute de tension directe - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE FABRICATION DE THYRISTORS EN REDUISANT LA CHARGE DE RECOUVREMENT EN INVERSE SANS ACCROITRE SENSIBLEMENT LA CHUTE DE TENSION DIRECTE. L'INVENTION CONCERNE UNE METHODE DE FABRICATION DE THYRISTORS EN REDUISANT LA CHARGE DE RECOUVREMENT EN INVERSE SANS ACCROITRE DE FACON SENSIBLE LA CHUTE DE TENSION DIRECTE. SELON L'INVENTION ON DETERMINE LA PROFONDEUR DE LA JONCTION ANODIQUE PN A PARTIR D'UNE FACE PRINCIPALE AU VOISINAGE D'UNE REGION D'EMETTEUR CATHODIQUE, APRES QUOI ON DETERMINE LA PROFONDEUR DE DEVELOPPEMENT DE DEFAUT MAXIMUM DANS UN THYRISTOR EN L'IRRADIANT PAR CETTE FACE PRINCIPALE AU MOYEN D'UNE SOURCE DE RADIATION DONNEE IRRADIANT DES PARTICULES PRESENTANT UN POIDS MOLECULAIRE SUPERIEUR A 1, DE PREFERENCE DES PARTICULES ALPHA OU PROTONIQUES, APRES QUOI ON REGLE LE NIVEAU D'ENERGIE SUR LA FACE PRINCIPALE DU THYRISTOR A PARTIR DE LA SOURCE DE RADIATION POUR OBTENIR LA PROFONDEUR DE DEVELOPPEMENT DE DEFAUT MAXIMAL ADJACENTE A LA JONCTION ANODIQUE PN. APPLICATION AUX THYRISTORS DE PUISSANCE.
Description
(, Procédé de fabrication de thyristors en réduisant la charge de
recouvrement en inverse sans accroître sensiblement la
chute de tension directe.
La présente invention a pour objet la fabrication
de dispositif semiconducteurs et en particulier de thyristors.
La présente invention peut être considérée comme une amélioration de la méthode décrite et revendiquée dans le brevet U.S. n 4 075 037 délivré le 21 Février 1978 et cédé à
la demanderesse.
On a récemment expérimenté l'irradiation de dispo-
sitifs semiconducteurs afin de modifier leurs caractéristiques électriques de diverses façons. On se reportera par exemple aux brevets américains n0 3 809 582; 3 840 887; 3 852 612;
3 872 493; 3 877 977; 3 881 963; 3 881 964; 3 990 091; 4040170;
4 056 408; 4 075 037; 4 076 555 et aux demandes de brevet U.S. numéros de série 929 624 (déposée le 31 Juillet) 972 302 (déposée le 22 Décembre 1978) et 000 936 (déposée le 4 Janvler
1979), toutes cédées à la demanderesse.
Certalns dispositifs semiconducteurs doivent être
commutés d'un état passant en courant élevé à un état de blo-
cage en inverse sous tension élevée pendant leur fonctionnement.
Les plus usuels parmices dispositifs sont les thyrlstors. Parmi les dispositifs semiconducteurs plus complexes renfermant un constituant thyristor, on peut citer les diacs, les redresseurs de commutation d'inverse les thyrlstors de conduction en
inverse et les triacs.
Lorsqu'un thyrlstor et plus précisément un thyrsis-
tor de puissance est à l'état passant, des concentrations de support excessives et une charge excessive correspondante sont présentes dans les régions de base, et plus précisément dans
la région de base anodique qui présente généralement unreconcen-
tration en impuretés inférieure à la région de base cathodique.
Pendant le recouvrement en inverse du thyristor, la charge en excès appelée charge de recouvrement en inverse (Qrr) doit être éliminée par diffusion et recombinaison du support, en
limitant les caractéristiques de blocage en inverse du thyrls-
tor. La quantité de charge de recouvrement en inverse est une fonction des paramètres des dispositifs, plus précisément la durée de vie du support minoritaire dans les régions de base
et le gain de courant à travers la région de base anodique.
Dans beaucoup d'application des thyristors, il est sou- haitable d'obtenir une charge de recouvrement en inverse (Qrr)
aussi basse que possible ou ajustée à une valeur particulière.
Dans le brevet U.S. 4 075 037, on se propose de réduire la charge en excès en réduisant la durée de vie du support minoritaire dans les régions de base et plus particulièrement dans la région de base cathodique en irradiant le dispositif de préférence avec une radiation électronique. Bien que cette méthode se soit révéléeexcellente, le dosage doit être soigneusement contr8lé dans cette technique du fait que la réduction de la durée de vie du support minoritaire et la réduction de la charge en excès s'accompagne d'un accroissement de la chute de tension directe (VTM) et du courant de fuite. Un compromis doit être plus précisément réalisé entre la réduction de la charge en
excès et un accroissement de la chute de tension directe.
La présente invention se propose d'obvier à ces inconvénients en fournissant une méthode de réduction de la charge de recouvrement en inverse (Qrr) d'un thyristor avec des changements minimaux en ce qui concerne la chute de tension
directe (VTM) et le courant de fuite.
Dans le brevet U.S. n 4 056 408, est décrite et revendiquée une méthode de réduction du temps de commutation de dispositifs semiconducteurs, y compris les thyristors, par irradiation au moyen de radiation nucléaire et de préférence
de protons ou de particules alpha. Le niveau d'énergie prove-
nant de la source de radiation est réglé pour obtenir le déve-
loppement d'un dép8t au voisinage de la jonction de blocage PN. Ce brevet enseigne, contrairement àla présente invention, que le développement maximal d'un défaut devrait se produire au voisinage de la Jonction de blocage PN, entre les régions
de base cathodique et anodique.
L'invention a plus précisément pour objet de fournir une méthode de fabrication de thyristors permettant
de réduire leur charge de recouvrement en inverse sans accrol-
tre sensiblement la chute de tension direcote. Cette méthode permet de réduire ladite charge de recouvrement en inverse des thyrlstors sans affecter de façon perceptible leurs autres caractéristiques électriques et en particulier la chute de tension directe et le courant de fuite des thyristors. Le
temps de commutation (tq) est également réduit dans une cer-
taine mesure dans les dispositifs usuels.
Selon cette méthode, on détermine la profondeur
de la Jonction anodique PN d'une surface principale au voisi-
nage d'une région émetteur-cathode d'un thyristor. La profon-
deur du développement maximal du défaut dans le thyristor à partir de la surface principale est ensuite déterminée en
utilisant une source de radiation donnée, de préférence mono-
énergétique, irradiant des particules présentant un poids mo-
léculaire d'au moins 1. De préférence, une telle source de radiation nucléaire est une source de radiation de particules alpha ou de protons, du fait que de telles sources peuvent
être produites de façon relativement bon marché et sont prati-
quement inactives du point de vue chimique et électrique lorsqu'elles irradient des éléments semiconducteurs à base de silicium comme cela sera expliqué plus en détail dans ce qui suit. Il existe certains modes de mise en oeuvre dans lesquels des particules de poids moléculaire plus- élevé, par exemple des ions azote, peuvent être plus souhaitables du fait qu'il est nécessaire d'obtenir pour le développement du défaut des distributions de demi-largeurs plus étroites, c'est-à-dire la
largeur de la courbe de distribution pour une moitié de dévelop-
pement maximale du défaut. Pour une meilleur compréhension de l'expression "demi-largeur", on se reportera au brevet U.S.
n 4 056 408.
Le niveau d'énergie à la surface principale du thyristor, obtenu à partir de la source de radiation, est ensuite réglé pour obtenir la profondeur de développement maximale du défaut, adjacente à la Jonction anodique PN, mais de préférence dans la région de base anodique adjacente à la Jonction anodique. Le développement maximal du défaut se situe de préférence dans une profondeur de 20 microns dans la région de base anodique ou dans les régions de 10 à 15 microns à
partir de la jonction anodique dans la région émetteur-anode.
Le positionnement du développement maximal de défaut peut être facilement délimité du fait que la plage de péertration des particules nucléaire de ce type est facilement déterminé si l'on connatt la nature du matériau semiconducteur et le niveau d'énergie. Le développement maximal du défaut se situe au voisinage de l'extrémité de la plage de pénétration de la
radiation dans le matériau semiconducteur.
Au moins un et de préférence un certain nombre de thyristors sont ensuite positionnés avec leur surface principale exposée à la source de radiation dont le niveau
d'énergie a été réglé par rapport à cette surface principale.
Les thyristors sont alors irradiés au moyen de la source de radiation réglée à un niveau de dosage réduisant la charge de recouvrement en inverse du thyristor sans affecter de façon significative la chute de tension directe et le courant de chute. D'autres détails, caractéristiques et avantages
de l'invention apparattront à la lecture de la description
suivante de formeas de réalisation présentement préférées 2t de modes de réalisation préférésaenréférence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation en coupe transversale d'un thyristor convenablement centré pour âtre irradié selon la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation en coupe transversale d'un thyristor convenablement centré pour etre alternativement irradié selon la présente invention;
la figure 3 est une courbe illustrant la distri-
bution spatiale des défauts dus aux radiations dans le thyris-
tor tel que représenté sur la figure 2 après irradiation au moyen de particules alpha; la figure 4 est une courbe montrant la relation entre la charge de recouvrement en inverse (Qrr) et la chute de tension directe (Vrm) après irradiation des thyristors
au moyen de protons présentant des niveaux d'énergie diffé-
rents; la figure 5 est une courbe montrant la relation entre le temps de commutation (tq) et la chute de tension directe (VTM) après irradiation des mêmes thyristors, mesurée en relation avec la figure 4; et la figure 6 est une courbe montrant la relation
entre le temps de commutation (tq) et la charge de recouvre-
ment en inverse (Qrr) après irradiation des mêmes thyristors,
mesurée en relation avec la figure 4.
Si on se réfère à la figure 1, l'élément semicon-
ducteur ou thyristor 10 convenablement centré qui est irradié selon la présente invention présente des faces principales opposées ll et 12 et des faces latérales curvilignes 13. Le thyristor 10 présente une région d'émission cathodique 14 et une région d'émission anodique 17 dans lesquelles se trouvent des impuretés du type de conductivité opposée au voisinage des faces supérieures ll et 12 respectivement, ainsi qu'une région
de base cathodique 15 et une région de base anodique 16 renfer-
mant des impuretés du type de conductivité opposée à l'inté-
rieur de l'élément 10 entre les régions émettrices 14 et 17.
De même la réglonenettrice cathodique 14 et la région de base
cathodique 15 sont constituées d'impuretés de type à conduc-
tlvité opposée, tandis que la région de base anodique 16 et la région émettrice anodique 17 sont constituées d'impuretés de type à conductivité opposée. De préférence, les régions
émettrices anodique et de base cathodique 15 et 16 sont for-
mées simultanément par diffusion de, par exemplegallium et/ou aluminium à travers les faces principales ll et 12 en utilisant des techniques normalisées, généralement pour une concentration
superficielle comprise entre 1 x 1017 et 1 x 1019 atomes/cm3.
La région émettrice cathodique 14 est par la suite formée par diffusion sélective de, par exemple, phosphore à travers la
face principale 11 en mettant en oeuvre des techniquesnormali-
sées. Grâce à cet agencement, l'élément de thyristor 10 est pourvu d'un structure à quatre couches d'impureté, dans laquelle sont formées trois Jonctions PN 18, 19 et 20, à savoir la Jonction cathodique PN 18, la Jonction de blocage PN 19 et
la Jonction anodique PN 20.
Le thyristor est pourvu d'une porte de centrage
en Juxtaposant la région de base cathodique 15 à la face prin-
cipale 11 dans les zones centrales de l'élément 10. Dans les thyristors à puissance élevée, la région de base cathodique est également raccordée de façon intermittente à la face supérieure ll de la région émettrice cathodique 14 de façon à former des shunts. Pour obtenir un contact électrique sur l'élément de thyristor 10, des électrodes métalliques 21 et 22 sont en contact ohmique avec la région de base cathodique 11 et la région émettrice cathodique 14 respectivement, sur la surface principale 11. De préférence, une électrode de commande 21 et une électrode cathodique 22, généralement d'environ 000 A d'épaisseur, sont constituées par dépôt au moyen d'une métallisation sélective d'un métal approprié tel que
l'aluminium, ou en variante d'une métallisation sans discri-
mInation d'un tel métal suivie d'un prélèvement sélectif du
métal déposé par des techniques normalisées de photolithogra-
phie et de gravure en tailledouce. Une électrode métalli-
que support 23 établit un contact ohmique avec la région émettrice anodique 17 sur la face principale 12, de préférence en alliant l'électrode 23 avec un métal approprié tel que le molybdène, sur une épaisseur de 2 mm, à l'élément 10. Les effets atmosphérique sur le fonctionnement du thyristor sont réduits de façon sensible en revêtant les faces latérales 13 au moyen d'une résine appropriée pour passivation 24 par exemple une composition à base de silicone, de résine époxy
ou de vernis.
Pour mettre en oeuvre la présente invention, la pro-
fondeur de la Jonction anodique PN 20 dans l'élément semi-
conducteur 10 à partir de la face principale ll est déterminée
en utilisant des techniques bien connues.
Pour l'irradiation, on choisit une source de radiation
appropriée qui émet des particules nucléaires d'un poids molé-
culaire d'au moins un. De préférence, la source de radiation émet des protons, des particules alpha ou des ions azote du fait que de telles particules sont essentiellement inactives
du point de vue électrique et chimique sur l'élément semiconduc-
teur lors de l'irradiation. A cet égard, les ions béryllium
se situent à un second niveau de préférence. D'autres particu-
cules nucléaires présentant un poids moléculaire d'au moins peuvent être utilisée; toutefois des particules nucléaires présentant un poids moléculaire supérieur à 16 ne peuvent Jusqu'à présent pas être mises en oeuvre du fait que les sources de radiation utilisables, par exemple les accéléra-
teurs de Van de Graaff, ne produisent pas une énergie suffisam-
ment élevée pour faire pénétrer des particules d'un poids moléculaire aussi élevé dans l'élément semiconducteur à la profondeur désirée comme spécifié dans ce qui suit. En outre des particules nucléaires telles que les ions bore, les ions carbone et les ions oxygène ne pourraient être utilisés du fait de leurs activités électrique et chimique lors de la pénétration dans l'élément semiconducteur. Pour ces raisons, les protons et les radiations alpha sont habituellement les
plus souhaitables, bien que des particules de poids molécu-
laire plus élevé telles que les ions azote peuvent être
plus efficaces dans certaines applications o une demi-
largeur plus étroite est désirée en ce qui concerne la
distribution du développement du défaut.
De plus, la source de radiation est de préférence une source essentiellement monoénergétique, telle qu'un accélérateur de Van de Graaff, afin d'obtenir la demi-largeur
la plus étroite pour la distribution du développement du défaut.
Avec certaines sources de radiation, il peut être approprié de sacrifier ces radiations monoénergétiques Juequ'à un certain degré en utilisant une plaque de dispersion pour obtenir une distribution plus uniforme des particules sur la surface du dispositif lorsque le faisceau de radiation ne peut être modulé horizontalement et vérticalement pour réaliser une distribution uniforme des particules. En général, la puissance monoénergétique de la source de radiation, est toutefois amenée au niveau nécessaire pour obtenir la
demi-largeur la plus étroite pour la distribution du dévelop-
pement de défaut et de ce fait la charge de recouvrement en inverse la plus basse tout en maintenant une basse chute
de tension directe.
Lors du choix de la source de radiation, le niveau d'énergie est à nouveau réglé pour obtenir la profondeur de développement maximale de défaut au voisinage de la Jonction anodique PN 60 du thyristor. Le niveau d'énergie est réglé en choisissant expérimentalement une plage énergétique à partir d'une courbe telle que celle représentée dans la figure 10 du brevet U.S. n 4 056 408, après quoi on soumet à une irradiation les différents éléments de thyristor du type particulier de thyristor devant être irradié pour des
niveaux différents d'énergie à l'intérieur de la plage éner-
gétique choisie et on mesure les caractéristiques électriques et en particulier le temps de mise hors circuit, la chute de tension directe et le courant de fuite. Le niveau d'énergie optimal peut être choisi en déterminant les relations entre les caractéristiques électriques mesurées comme représenté sur les figures 4, 5 et 6 ou en traitant les données mesurées au moyen d'un calculateur numérique. Le niveaud'énergie est de préférence réglé en le contrOlant au niveau de la source de radiation. L'irradiation est réalisée sur le thyristor en positionnant la face principale ll de l'élément 10 de façon à l'exposer à la source de radiation nucléaire choisie, par exemple un accélérateur de Van de Graaff. Au moyen de cet agencement, l'élément de thyristor 10 est positionné pour être irradié au travers de sa face principale ll au voisinage
de la région émettrice cathodique par des radiations 26 présen-
tant un niveau d'énergie réglé et provenant de la source de
radiation choisie.
Les thyristors sont de ce fait irradiés par des radia-
tions 26 présentant un niveau d'énergie réglé à partir de
la source de radiation choisie, ce niveau de dosage étant suf-
fisant pour réduire la charge de recouvrement en inverse du thyristor Jusqu'à un degré désiré. Le niveau optimal de dosage est également choisi de façon expérimentale à l'intérieur du niveau d'énergie optimal en irradiant des groupes de thyristors du même type comme représenté à des niveaux variés de dosage, et en déterminant graphiquement les relations entre la chute de tension directe, la charge de recouvrement en inverseet le temps de commutation comme représenté sur les figures 4, 5 et 6. En variantes, les données mesurées peuvet être traitées par un calculateur numérique pour choisir le niveau désiré de dosage. En outre, le courant de fuite peut 8tre inclusen tant que tel dans les formules pour optimiser cette caractéristlque électrique. Dans chaque cas, le développement maximal de défaut
est donné en général sur une ligne en tirets 25 comme représen-
té sur la figure 1 dans la région émettrice anodique 17 adJa-
cente à la Jonction anodique PN 20. C'est-à-dire que le dévelop-
pement maximal du défaut est dans la région émettrice anodique 17 inférieure à un quart de la largeur de la région 17 à partir de la Jonction anodique 20 Jusqu'à la face principale 12, et se
situe de préférence dans la plage de 10 à 15 microns de la Jonc-
tion anodique dans les thyristors de puissance. Le développe-
ment maximal de défaut est, toutefois, espacé de la jonction anoique pour réduire le courant de fuite. Comme cela sera
expliqué en détail dans ce qui suit, un tel positionnement ré-
duit la charge de recouvrement en inverse du thyristor pour une augmentation minimale de la chute de tension, directe et du
courant de fuite.
Sur la figure 2, un thyristor convenablement centré, similaire à celui décrit sur la figure 1, est irradié selon la présente invention pour réduire la charge de recouvrement en inverse. Ce thyristor présente les mêmes structures et les
mêmes coopérations d'éléments que ceux décrits sur la figure 1.
De ce fait, les éléments ont été référencés de façon corres-
Dondante mais avec un préfixe "1".
La seule différence réside dans le positionnement du défaut maximal 126. Dans la figure 2, le développement de
défaut maximal 126 est positionné dans la région de base ano-
dique 116 adjacente à la jonction anodique 120. C'est-à-dire que le développement de défaut maximal est dans la région de base anodique 117 inférieur à un quart de la largeur de la région de tase anodique entre la jonction de blocage 119 et la Jonction anodique 120, et de préférence se situe dans les thyristors de puissance dans la plage de 20 microns de la Jonction anodique 120. De m9me, le développement de défaut maximal est espacé de la jonction anodique 120 de façon à
éviter les augmentations de courant de fuite.
De ce fait, comme représenté sur les figures 1 et 2, le développement maximal de défaut est positionné au voisinage de la jonction anodique entre un quart de la largeur de la région émettrice anodique et un quart de la largeur de la région de base anodique, et de préférence se situe dans la plage de 20 microns dans la région de base anodique à la
plage de 10 à 15 microns dans la région émettrice anodique.
Il est plus avantageux cependant que le développement de dé- faut maximal se situe dans la région de base anodique espacée dans la jonction anodique du fait qu'il s'est avéré qu'un dosage plus élevé, ainsi qu'une énergie plus élevée, étaient nécessaires pour obtenir le développement du défaut dans la région émettrice anodique présentant une concentration élevée
en impuretés.
Un positionnement préféré du développement de défaut maximal dans un thyristor de puissance habituel est représenté
sur la figure 3 en utilisant des particules alpha monoénergé-
tiquesde 10,2 Mev obtenues à partir d'un générateur de Van de Graaff en tant que source de radiation réglée. Comme représenté, le développement de défaut maximal se situe à environ 61 microns dans le dispositif semiconducteur à partir de la surface principale par laquelle pénètrent les radiations et environ 9 microns à partir de la Jonction anodique dans la région de base anodique. La demi-largeur du défaut dû à la
radiation est d'environ 1,3 micron.
Pour illustrer la mise en oeuvre de l'invention comme représenté sur les figures 2 et 3, on irradie deux groupes de vingt (20) thyristors de puissance T62 NBH en utilisant des particules alpha monoénergétiques de 10,2 Mev obtenues à partir d'un générateur de Van derGraaff. Chaque groupe comme cela est précisé reçoit une dose de 3,72 x 1010 particules alpha par centimètre carré. Un des groupes désigné "Groupe 2" est ensuite irradié en plus avec des particules alpha de 17 Mev provenant d'un générateur de Van de Graaff Jusqu'à un dosage de 1,24 x 10 10 particules alpha par centimètre carré. Le but de cette seconde irradiation est/déterminer l'effet que peut avoir un développement de défaut par des particules alpha de
17 Mev sur la charge de recouvrement en inverse.
La charge de recouvrement en inverse de chaque thyris-
tor est mesurée avant et après l'irradiation en microncoulombs.
Les valeurs moyennes de la charge de recouvrement en il inverse (Qrr)pour chaque groupe avant et après l'irradiation avec le pourcentage de réduction du temps de recouvrement
inverse sont données sur le tableau 1 suivant.
TABLEAU 1
Qrr initial, lC Qrr final, gC Baisse en % rr rrfiaC (non irradié) (irradié) Groupe 1 105 55 44 Groupe 2 132 50 62
Comme représenté sur le tableau 1, la charge de recou-
vrement en inverse est réduite considérablement par les deux irradiations. En outre, les modifications concernant la chute
de tension directe (VTM) et le courant de fuite pour ces ni-
veaux d'énergie et dosage se sont révélées être minimales.
Dans un but d'illustrer encore la présente invention, les thyristors de puissance T72 NCB ont été irradiés avec des particules protoniques provenant d'un générateur de Van de Graaff. Les irradiations sont réalisées à différents niveaux d'énergie au moyen d'une feuille de dispersion en aluminium de Il microns. La différence dans les niveaux d'énergie est choisie de façon à faire varier la position du développement de défaut maximal adjacent à la Jonction à l'anode dans les
régions de base et d'émission anodiques.
Sept groupes de transistors de puissance ont été munis de 5 à 10 dispositifs pour chaque groupe. La Jonction anodique
dans chaque thyristor est déterminée dans les limites de fabri-
cation à 236 microns. Les groupes sont irradiés avec des pro-
tons de 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6,0, 6,2 et 6,4 Mev par l'intermé-
diaire de la feuille de dispersion. Les irradiations à 5,8 Mev ont été calculées pour positionner le développement de défaut maximal à la Jonction anodique, et les autres niveaux d'énergie pour positionner le développement de défaut maximal sur les
cotés opposés de la Jonction anode par gradient de 15 microns.
La charge de récupération inverse (Qrr), le temps de
commutation (tq) et la chute de tension directe (VTM) des dis-
positifs ont été mesurés avant irradiation et après différents
dosages quantitatifs pendant l'irradiation. Les mesures moyen-
nes sont ensuite rapportées comme représenté sur les figures 4, 5 et 6 pour déterminer la relation entre la chute de tension directe (VTM) et la charge de recouvrement en inverse (Qrr),
entre le temps de commutation (tq) et la charge de recouvre-
ment en inverse (Qrr) et entre la chute de tension directe
(VTM) et le temps de commutation (tq).
Comme représenté sur la figure 4 le temps de recouvre-
ment en inverse est réduit dans une mesure dramatique à chaque fois ou se produit uniquement une baisse minimale de la chute de tension directe. En outre, comme représenté sur la figure 4, le positionnement du développement de défaut maximal adjacent à la jonction anodique soit dans la région de base anodique
soit dans la région d'émission anodique provoque une modifica-
tion relativement faible des caractéristiques électriques.
Des caractéristiques légèrement meilleures sont obtenues pour un niveau énergétique de 6,0 Mev qui place le développement de défaut maximal dans l'émetteur anodique à environ 15 microns de la Jonction anodique. Toutefois, la figure 4 montre qu'un changement plus important dans la charge de recouvrement en
inverse peut 8tre réalisé pour un dosage moindre en position-
nant le développement de défaut maximum dans la région de
base anodique, ce qui rend ce mode de réalisation plus pratique.
En se référant aux figures 5 et 6, toutes choses étant égale par ailleurs, le niveau d'énergie pourrait également
2S être choisi pour optimiser la relation entre le temps de com-
mutation (tq) et la chute de tension directe (VTM) ou entre le temps de commutation (tq) et le temps de recouvrement en
inverse (Qrr). Toutefois il s'agit également ici d'une diffé-
rence minime, car un niveau d'énergie de 6,0 Mev ne produit
à nouveau qu'une faible amélioration.
Comme représenté sur la figure 6, le temps de commuta-
tionest également réduit quelque peu par l'irradiation mais pas dans une mesure sensible. Cette diminution est d'environ la moitié par rapport au dosage entier. On pense que ceci est d au fait que l'irradiation change le gain de courant à
travers la région de base anodique dans une mesure très impor-
tante sans altérer de façon sensible le temps de vie du sup-
port dans la région de base cathodique.
Il est clair que l'invention n'et nullement limitée aux formes et modes de réalisation décrits ei-dessus, mais qu'elle englobe toutes les modlflcatlons et variantes à la portée de l'homme de l'art, issue du même principe de base,
Claims (3)
1. Méthode de fabrication de thyristors en réduisant la charge de recouvrement en inverse sans accrottre de façon sensible la chute de tension directe, caractérisée par le fait que l'on détermine la profondeur d'une Jonction anodi- que en PN à partir d'une surface principale au voisinage d'une région émetteur-cathode d'un thyristor; on détermine la profondeur du développement de défaut maximal dans le thyristor par irradiation à travers cette surface principale avec une source de radiation donnée irradiant des particules présentant un point moléculaire d'au moins 1; on règle le niveau d'énergie sur cette surface principale du thyristor à partir de la source de radiation pour obtenir la profondeur du développement de défaut maximum adjacent à la Jonction anodique PN du thyristor; après quoi on irradie le thyristor
à travers la surface principale au moyen de ce niveau d'éner-
gie à partir de la source de radiation Jusqu'à un dosage donné pour réduire la charge de recouvrement inverse du thyristor.
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée
par le fait que la profondeur du développement de défaut maxi-
mal se situe dans une région de base anodique dans une plage
de 20 microns delaj nction anodique PN.
3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la profondeur de développement de défaut maximal se situe dans une région d'émetteur anodique à l'intérieur d'une plage de 15 microns de la jonction anodique PN.
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