Патент ссср 246682
ОЛИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
rii) 246682
Союз Советскик
Социалистицескик
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10,06.68 (21) 1246289/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 21.10.74 (51) М. Кл. Н Oll 11/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621 382.333:
:621,383 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. М. Курцин, А. H. Думаневич, В. Я. Павлик, А. И. Савкин и В. Е. Челноков (71) Заявитель (54) ФОТОТИ Р И СТОР
Изобретение относится к силовым полупроводниковым приборам, в частности к фототиристорам.
Известно, что многослойную полупроводниковую структуру, лежащую в основе тиристора, можно перевести во включенное состояние с помощью света с длиной волны меньшей, чем длина волны, соответствующая грачице полосы поглощения.
Одним из важнейших свойств фототиристора является его чувствительность к воздействию светового потока.
Цель изобретения — повышение световой чувствител ьности прибор а.
Для достижения этого в базе структуры вокруг освещаемой поверхности структуры выполнен участок с увеличенным продольным сопротивлением и с пониженной концентрацией примеси. Вокруг освещаемой поверхности выполнена канавка, проникающая в базу и оставляющая под собой слой базы с повышенным продольным сопротивлением, причем между разделенными участками эмиттера сохраняется электрическая связь, Эмиттериый или коллекторный переход имеет ступенчатую форму, причем ступени расположены под металлическим электродом.
На фиг. 1 изображена конструкция фототиристора на основе четырехслойной полупроводниковой структуры. Часть эмиттерной поверхности освещена, остальная часть занята непрозрачным металлическим контактом. В базе имеется участок с пониженной концент5 рацией примесей.
На фиг. 2 изображена конструкция фототиристора с аналогичными условиями освещения, часть материала базы удалена.
На фиг. 3 изображена конструкция фототи10 ристора также с аналогичными условиями освещения. Эмиттерный или коллекторный переходы имеют ступенчатую форму.
В фототиристорах, рассчитанных на большие токи, большая часть поверхности струк15 туры должна быть закрыта непрозрачными металлическими контактами и для освещения выделяется лишь часть общей поверхности структуры, результатом чего является неравномерное освещение структуры.
20 В этом случае при освещении плотность тока, протекающего через полупроводниковую структуру, будет различной по площади структуры, а характер неравномерности будет зависеть от величины продольного сопротив2s ления базового слоя. Увеличение продольного сопротивления базового слоя приводит к повышению максимального значения плотности тока по структуре, что способствует более быстрому достижению условий, необходимых
ЗО для переключения структуры, 246682
CPemooou oomorr
1111
Memannuvecxuu контакгп еаеои иеи лс гимонаюд
Фиг. 1
В предлагаемой конструкции фототиристора вокруг освещаемого пятна в базе создается участок с повышенным продольным сопротивлением. Этот участок может быть получен за счет более низкого уровня легирования части базового слоя (фиг. 1), а также уменьшения ширины базового слоя при ступенчатой форме эмиттерного или коллекторного перехода (фиг. 3), получаемых, например, с помощью селективной диффузии.
Участок с повышенным продольным сопротивлением базового слоя может быть создан удалением части материала базы (фиг. 2), что может быть получено методом вытравливания. При этом со стороны эмиттера между разделенными участками должна сохраняться электрическая связь, что достигается либо технологическим путем, либо за счет внешнеr0 металлического контакта, либо за счет незамкнутой формы канавки.
Такое выполнение фототиристора позволяет увеличить его световую чувствительность в несколько раз при сохранении высоких электрических параметров.
Предмет изобретения
1. Фототиристор, содержащий не менее четырех слоев чередующегося типа проводимости, например и — р — а — р структуры, с металлическими непрозрачными контактами и свободным участком для освещения поверхности структуры, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, 5 с целью повышения световой чувствительности, в базе структуры вокруг освещаемой поверхности структуры выполнен участок с увеличенным продольным сопротивлением.
10 2. Фототиристор по п. 1, отличающийс я тем, что вокруг освещаемой поверхности выполнена канавка, проникающая в базу и оставляющая под собой слой базы с повышенным продольным сопротивлением, причем
15 между разделенными участками эмиттера сохраняется электрическая связь, 3. Фототиристор по п. 1, отличающийс я тем, что в базе структуры вокруг освещае20 мой поверхности выполнен участок с пониженной концентрацией примеси.
4. Фототиристор по п. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что эмиттерный или коллекторный пе25 реход имеет ступенчатую форму, причем ступени расположены под металлическим электродом.
246682
С5етабай поток emannuvec ue каюпакmы
Поберхность, закрылал иегпаппическим оищактом г6л аема ааерхнослв
246682
Металаииеекие контакты
Метоппи веские контакты
Фи" "3 ь,орректор Н. Стельмах
Редактор Б. Нанкина
Заказ 2781/4 Изд. № 918 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова. 2
Г
/оетобой поток 11
Гдетпйой поток
111
Составитель О. Федюкина
Техред Л. Акимова
