JPH05291593A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH05291593A
JPH05291593A JP11988592A JP11988592A JPH05291593A JP H05291593 A JPH05291593 A JP H05291593A JP 11988592 A JP11988592 A JP 11988592A JP 11988592 A JP11988592 A JP 11988592A JP H05291593 A JPH05291593 A JP H05291593A
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JP
Japan
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semiconductor
metal electrode
type
control
semiconductor device
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Pending
Application number
JP11988592A
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English (en)
Inventor
Hidetsugu Kojima
英嗣 小島
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 整流機能を有する半導体装置において、整流
機能の有無を外部から制御できるようにする。 【構成】 p型半導体11の両側には金属電極12、1
3がそれぞれ設けられ、p型半導体11の右半分に対応
する部分の上面には絶縁膜14を介して制御用金属電極
15が設けられている。そして、制御用金属電極15に
制御電圧が印加されていない場合、一対の金属電極1
2、13間にp型半導体11が存在するだけであるの
で、整流機能を発揮することができない。一方、制御用
金属電極15にプラスの制御電圧VONが印加された場合
には、p型半導体11の制御用金属電極15と対向する
部分に電子が誘起され、p型半導体11の右半分にn型
領域16が形成されることにより、pn接合が形成さ
れ、このため整流機能を発揮することができる。p型半
導体11の代わりに、n型半導体あるいは真性半導体を
用いたものにも適用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は整流機能を有する半導
体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】整流機能を有する半導体装置としては、
図4(A)に示すようなpn接合ダイオードが知られて
いる。この半導体装置は、ボロン等のアクセプタが導入
されたp型半導体1とリン等のドナーが導入されたn型
半導体2とがpn接合され、これらの両側にアルミニウ
ムやクロム等からなるアノード・カソード金属電極3、
4がそれぞれ設けられた構造となっている。
【0003】そして、通常の状態では、pn接合面5近
傍においてp型半導体1の正孔6とn型半導体2の電子
7が互いに相手側に拡散し、pn接合面5近傍に電位障
壁となる空乏層8が形成され、pn接合面5を通過する
電流は生じない。一方、アノード金属電極3にプラス、
カソード金属電極4にマイナスの順方向電圧が印加され
た場合には、空乏層8が減少し、p型半導体1の正孔6
とn型半導体2の電子7が互いに相手側に持続的に拡散
し、p型半導体1側からn型半導体2側に向かって電流
が流れる。これとは逆に、アノード金属電極3にマイナ
ス、カソード金属電極4にプラスの逆方向電圧が印加さ
れた場合には、空乏層8が成長し、pn接合面5を通過
する電流は生じない。
【0004】このように、この半導体装置では、その電
圧V−電流I特性を順方向をプラスとして示した図4
(B)からも明らかなように、同じ電圧値|V|が印加
された場合、順方向電流≫逆方向電流となる整流機能を
有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような半導体装置では、整流機能を有しているだけ
であるので、用途が限定されてしまうという問題があっ
た。また、pn接合を作成するには、半導体の半分にボ
ロン等のアクセプタをドーピングし、半導体の残りの半
分にリン等のドナーをドーピングしなければならず、し
たがって素子作成が煩雑であるという問題があった。こ
の発明の目的は、外部からの制御で整流機能を有したり
有しなかったりすることができ、また素子作成を簡単と
することのできる半導体装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
一対の金属電極間にp型またはn型半導体を設け、この
半導体の少なくとも一側面側に、絶縁膜を介して該半導
体の一部領域に対応する制御用金属電極を設けたもので
ある。請求項2記載の発明は、一対の金属電極間に真性
半導体を設け、この半導体の少なくとも一側面側に、絶
縁膜を介して一対の制御用金属電極を設けたものであ
る。
【0007】
【作用】請求項1記載の発明によれば、制御用金属電極
に制御電圧を印加しない状態では、一対の金属電極間に
p型またはn型半導体が存在するだけであるので、整流
機能を発揮することができず、一方、制御用金属電極に
プラスまたはマイナスの制御電圧を印加すると、p型ま
たはn型半導体の制御用金属電極と対向する部分に電子
または正孔が誘起され、p型またはn型半導体の一部に
n型またはp型領域が形成されることにより、pn接合
が形成され、このため整流機能を発揮することができ、
したがって外部からの制御で整流機能を有したり有しな
かったりすることができる。また、p型またはn型半導
体のみを形成すればよいので、p型およびn型半導体を
形成する従来の素子と比較して、素子作成を簡単とする
ことができる。請求項2記載の発明によれば、2つの制
御用金属電極に制御電圧を印加しない状態では、一対の
金属電極間に真性半導体が存在するだけであるので、整
流機能を発揮することができず、一方、2つの制御用金
属電極にマイナスおよびプラスの各制御電圧をそれぞれ
印加すると、真性半導体の2つの制御用金属電極とそれ
ぞれ対向する部分に正孔および電子が誘起され、真性半
導体の各一部にそれぞれp型領域およびn型領域が形成
されることにより、pn接合が形成され、このため整流
機能を発揮することができ、したがって外部からの制御
で整流機能を有したり有しなかったりすることができ
る。また、真性半導体のみを形成すればよいので、p型
およびn型半導体を形成する従来の素子と比較して、素
子作成を簡単とすることができる。
【0008】
【実施例】図1(A)はこの発明の第1実施例における
半導体装置の概略構成を示したものである。この半導体
装置は、単結晶シリコンやゲルマニウム等の半導体基板
の上面側にボロン等のアクセプタを導入してなるp型半
導体11を備えている。p型半導体11の両側(半導体
基板の上面)にはアルミニウムやクロム等からなるアノ
ード・カソード金属電極12、13がそれぞれ設けられ
ている。p型半導体11の上面(アノード・カソード金
属電極12、13間における一面)およびアノード・カ
ソード金属電極12、13の上面には酸化シリコン、窒
化シリコンもしくはこれらの積層膜等からなる絶縁膜1
4が設けられている。p型半導体11の右半分(カソー
ド金属電極13側)に対応する部分の絶縁膜14の上面
にはアルミニウムやクロム等からなる制御用金属電極1
5が設けられている。
【0009】この半導体装置では、制御用金属電極15
に制御電圧が印加されていない場合、一対のアノード・
カソード金属電極12、13間にp型半導体11が存在
するだけである。この状態において、アノード金属電極
12にプラス、カソード金属電極13にマイナスの電圧
INが印加された場合には、アノード金属電極12側か
らカソード金属電極13側に向かって電流が流れる。こ
れとは逆に、アノード金属電極12にマイナス、カソー
ド金属電極13にプラスの電圧が印加された場合には、
カソード金属電極13からアノード金属電極12側に向
かって電流が流れる。したがって、制御用金属電極15
に制御電圧が印加されていない場合、整流機能を発揮す
ることができない。
【0010】一方、図1(B)に示すように、制御用金
属電極15にプラスの制御電圧VONが印加された場合に
は、p型半導体11の制御用金属電極15と対向する部
分に電子が誘起され、p型半導体11の右半分にn型領
域16が形成されることにより、pn接合が形成され
る。このため、従来の場合と同様に、アノード金属電極
12にプラス、カソード金属電極13にマイナスの順方
向電圧VINが印加された場合には、pn接合面17近傍
の空乏層が減少し、p型半導体11の左半分の正孔とn
型領域16の電子が互いに相手側に持続的に拡散し、ア
ノード金属電極12側からカソード金属電極13側に向
かって電流が流れる。これとは逆に、アノード金属電極
12にマイナス、カソード金属電極13にプラスの逆方
向電圧が印加された場合には、pn接合面17近傍の空
乏層が成長し、pn接合面17を通過する電流は生じな
い。したがって、制御用金属電極15にプラスの制御電
圧VONが印加されている場合、整流機能を発揮すること
ができる。
【0011】このように、この半導体装置では、制御用
金属電極15に制御電圧が印加されていない場合、整流
機能を発揮することができず、制御用金属電極15にプ
ラスの制御電圧VONが印加されている場合、整流機能を
発揮することができ、したがって制御用金属電極15に
プラスの制御電圧VONを印加するか否かにより、整流機
能の有無を外部から制御することができる。また、制御
用金属電極15に印加するプラスの制御電圧VONが大き
いほど整流機能が顕著となるので、整流機能の度合いを
制御用金属電極15に印加するプラスの制御電圧VON
大きさによって制御することもできる。さらに、p型半
導体11のみを形成すればよいので、p型およびn型半
導体を形成する従来の素子と比較して、素子作成を簡単
とすることができる。
【0012】次に、図2(A)はこの発明の第2実施例
における半導体装置の概略構成を示したものである。こ
の半導体装置は、単結晶シリコンやゲルマニウム等の半
導体基板の上面側にリン等のドナーを導入してなるn型
半導体21を備えている。n型半導体21の両側(半導
体基板の上面)にはアルミニウムやクロム等からなるア
ノード・カソード金属電極22、23がそれぞれ設けら
れている。n型半導体21の上面(アノード・カソード
金属電極22、23間における一面)およびアノード・
カソード金属電極22、23の上面には酸化シリコン、
窒化シリコンもしくはこれらの積層膜等からなる絶縁膜
24が設けられている。n型半導体21の左半分(アノ
ード金属電極22側)に対応する部分の絶縁膜24の上
面にはアルミニウムやクロム等からなる制御用金属電極
25が設けられている。
【0013】この半導体装置では、制御用金属電極25
に制御電圧が印加されていない場合、一対のアノード・
カソード金属電極22、23間にn型半導体21が存在
するだけであるので、第1実施例の場合と同様に、整流
機能を発揮することができない。一方、図2(B)に示
すように、制御用金属電極25にマイナスの制御電圧V
ONが印加された場合には、n型半導体21の制御用金属
電極25と対向する部分に正孔が誘起され、n型半導体
21の左半分にp型領域26が形成されることにより、
pn接合が形成される。このため、第1実施例の場合と
同様に、制御用金属電極25にプラスの制御電圧VON
印加されている場合、整流機能を発揮することができる
上、整流機能の度合いを制御することもできる。また、
n型半導体21のみを形成すればよいので、素子作成を
簡単とすることができる。
【0014】次に、図3(A)はこの発明の第3実施例
における半導体装置の概略構成を示したものである。こ
の半導体装置は、シリコンやゲルマニウム等の真性半導
体基板からなる真性半導体31を備えている。真性半導
体31の両側(真性半導体基板の上面)にはアルミニウ
ムやクロム等からなる金属電極32、33がそれぞれ設
けられている。真性半導体31の上面(金属電極32、
33間における一面)および金属電極32、33の上面
には酸化シリコン、窒化シリコンもしくはこれらの積層
膜等からなる絶縁膜34が設けられている。真性半導体
31の左半分(左側の金属電極32側)および右半分
(右側の金属電極33側)にそれぞれ対応する部分の絶
縁膜34の上面にはアルミニウムやクロム等からなる制
御用金属電極35、36がそれぞれ設けられている。
【0015】この半導体装置では、制御用金属電極3
5、36に制御電圧が印加されていない場合、一対の金
属電極32、33間に真性半導体31が存在するだけで
あるので、第1実施例の場合と同様に、整流機能を発揮
することができない。一方、図3(B)に示すように、
左側の制御用金属電極35にマイナス(なお、素子が左
右対称形状であるので、またはプラス、以下同様)の制
御電圧VONが印加され、かつ右側の制御用金属電極36
にプラス(またはマイナス)の制御電圧VONが印加され
た場合には、真性半導体31の左側の制御用金属電極3
5と対向する部分に正孔(または電子)が誘起され、真
性半導体31の左半分にp型領域(またはn型領域)3
7が形成され、また真性半導体31の右側の制御用金属
電極36と対向する部分に電子(または正孔)が誘起さ
れ、真性半導体31の右半分にn型領域(またはp型領
域)38が形成され、これによりpn接合が形成され
る。このため、第1実施例の場合と同様に、左側の制御
用金属電極35にマイナス(またはプラス)の制御電圧
ONが印加され、かつ右側の制御用金属電極36にプラ
ス(またはマイナス)の制御電圧VONが印加されている
場合、整流機能を発揮することができる上、整流機能の
度合いを制御することもできる。また、真性半導体31
のみを形成すればよいので、素子作成を簡単とすること
ができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、制御用金属に制御電圧を印加することにより、p型
またはn型半導体の一部にn型またはp型領域を形成
し、または真性半導体の各一部にそれぞれp型領域およ
びn型領域を形成しているので、外部からの制御で整流
機能を有したり有しなかったりすることができ、ひいて
は用途の拡大を図ることができ、またp型、n型または
真性半導体のみを形成すればよいので、p型およびn型
半導体を形成する従来の素子と比較して、素子作成を簡
単とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の第1実施例における半導体
装置の概略構成図、(B)はその動作を説明するために
示す図。
【図2】(A)はこの発明の第2実施例における半導体
装置の概略構成図、(B)はその動作を説明するために
示す図。
【図3】(A)はこの発明の第3実施例における半導体
装置の概略構成図、(B)はその動作を説明するために
示す図。
【図4】(A)は従来の半導体装置の概略構成図、
(B)はその電圧V−電流I特性を順方向をプラスとし
て示す図。
【符号の説明】
11 p型半導体 12、13 金属電極 14 絶縁膜 15 制御用金属電極 21 n型半導体 22、23 金属電極 24 絶縁膜 25 制御用金属電極 31 真性半導体 32、33 金属電極 34 絶縁膜 35、36 制御用金属電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の金属電極間にp型またはn型半導
    体を設け、この半導体の少なくとも一側面側に、絶縁膜
    を介して該半導体の一部領域に対応する制御用金属電極
    を設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 一対の金属電極間に真性半導体を設け、
    この半導体の少なくとも一側面側に、絶縁膜を介して一
    対の制御用金属電極を設けたことを特徴とする半導体装
    置。
JP11988592A 1992-04-15 1992-04-15 半導体装置 Pending JPH05291593A (ja)

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