技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種點火階段晶閘管。

背景技術(shù)

在晶閘管中存在一個這樣的問題：在反向阻斷時間(engl.：reverse?recovery?time)內(nèi)，如果在負極上出現(xiàn)了一個相對于正極的正電勢，那么在流通方向上就會出現(xiàn)快速的電壓升高現(xiàn)象，這樣一來，晶閘管就可能會損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，

本發(fā)明的任務(wù)在于：提供一個點火階段晶閘管，在反向阻斷時間內(nèi)出現(xiàn)電壓快速升高的情況下，這種晶閘管能夠得到更好的保護。

上述任務(wù)可通過一種根據(jù)權(quán)利要求1的晶閘管來解決。本發(fā)明的設(shè)計方案和改進方案是后面權(quán)利要求的對象。

這種晶閘管具有一個半導體，在這個半導體中，在一個垂直方向上從后到前分別設(shè)置了一個P型雜質(zhì)的發(fā)射極，一個n型雜質(zhì)的基底，一個p型雜質(zhì)的基底和一個n型雜質(zhì)的發(fā)射極。另外，還設(shè)置了一個具有至少一個點火階段的點火階段結(jié)構(gòu)，其中，每個點火階段包含一個與p型雜質(zhì)的發(fā)射極成一定間距的n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極，這個所述的n型雜質(zhì)的發(fā)射極被嵌入在p型雜質(zhì)的基底中。一個電極，其前側(cè)連接著一個點火階段發(fā)射極，并與該發(fā)射極具有一個第一接觸面，與此同時，這個電極還與p型雜質(zhì)的基底相連，這個p型雜質(zhì)的基底位于另一點火階段發(fā)射極的與n型雜質(zhì)的發(fā)射極相對的一側(cè)，后一點火階段發(fā)射極的前側(cè)位于一個第二接觸面上。其中，無論是第二接觸面還是第一接觸面，都與其中之一的點火階段發(fā)射極成一定間距。

在傳統(tǒng)的點火階段晶閘管中，相應的第一和第二接觸面是相互緊挨著的，構(gòu)成了一個連續(xù)的平面，其中，位于p型雜質(zhì)基底與涉及到的n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極的與n型雜質(zhì)的主發(fā)射極相對的一側(cè)之間的pn-過渡區(qū)處在上述連續(xù)平面的前側(cè)，與之不同的是，在根據(jù)本發(fā)明所述的晶閘管中，在至少一個n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極中，第二接觸面與該n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極是成一定間距的。另一重要特點是：在至少一個n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極中，接觸面位于該n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極和p型雜質(zhì)基底(這個基底位于n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極的與n型雜質(zhì)主發(fā)射極相對的一側(cè))之間，并與之成一定間距。

因此，存在這樣的可能性：相對于傳統(tǒng)的晶閘管，p型雜質(zhì)基底的局部的凈-摻雜物-濃度會提高到涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極的范圍內(nèi)，這會導致位于涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極下部的，由p型雜質(zhì)基底、n型雜質(zhì)基底以及p型雜質(zhì)發(fā)射極構(gòu)成的pnp-晶體管的放大因子βpnp的升高。在反向阻斷時間內(nèi)，所述的放大因子βpnp的升高現(xiàn)象會導致涉及到的點火階段區(qū)域內(nèi)剩余等離子體濃度的升高。由此，在前進方向上出現(xiàn)電壓波動(時間導數(shù)超過規(guī)定的極限值)的情況下，在點火階段的區(qū)域內(nèi)，即可成功實現(xiàn)晶閘管的點火。

與此同時，在涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極的區(qū)域內(nèi)，p型雜質(zhì)基底的凈-摻雜物-濃度的提高，還會導致p型雜質(zhì)基底的電阻的局部減小。因此，為了在規(guī)定的電流條件下對將點火階段點火，必須根據(jù)半導體的材料在一個方向上，在一個大約垂直的方向上，在p型雜質(zhì)基底的一個片段上設(shè)置一個精確的最低電壓，例如0.7V至0.8V，上述片段位于涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極和涉及到的電極的共同區(qū)域內(nèi)。在傳統(tǒng)的晶閘管中，在涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的凈-摻雜物-濃度的提高，會導致：只有在更高的電流作用下，才會實現(xiàn)規(guī)定的最低電壓，這也是不被希望的，因為由此會導致晶閘管的特性發(fā)生改變。

在本發(fā)明所述的晶閘管中，只要第二接觸面與相應的n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極成一定間距，那么，為實現(xiàn)規(guī)定最低電壓所需的p型雜質(zhì)基底的決定性的區(qū)域以及相應的電阻數(shù)值都會變大，這樣一來，在涉及到的n型雜質(zhì)點火階段發(fā)射極的區(qū)域中出現(xiàn)的p型雜質(zhì)基底的凈-摻雜物-濃度的提高就能被平衡掉。

附圖說明

下面將通過附圖中的結(jié)構(gòu)示例對本發(fā)明進行闡述說明。其中：

圖1是晶閘管的一個縱斷面示意圖，該圖中，在n型雜質(zhì)的點火階段發(fā)射極的區(qū)域內(nèi)，p型雜質(zhì)基底的凈-摻雜物-濃度局部提高了；

圖2是圖1所示晶閘管的一個放大剖面圖；

圖3A是位于第二點火階段區(qū)域內(nèi)的圖1和2所示晶閘管的一個剖面圖，其中示出了三條相互垂直的軸線，沿軸線方向，半導體的凈-摻雜物濃度具有不同的曲線走向；

圖3B是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖3A所示的軸線a1；

圖3C是凈-摻雜物濃度的一個曲線走向示例圖，沿圖3A所示的軸線a2；