Brevet FR2049180A1 — publié le 19710326

.21707 2049180 La présente invention se rapporte à, une disposition optimale de la aone proche d'une électrode- de commande dans le cas de composants semi-conducteurs à quatre couches ou plus qui sont excités à l'aide d'une électrode de commande et qui conviennent 5 pour ";b fonctionnement avec augmentation rapide de la tension de blocage. Dans les composants serii-conducteurs de type connu, la résiste/ace à une augmentation rapide de la tension de blocage est obtenue Bans un composant serai-conducteur idéal comportant des micro-conducteurs répartis régulièraKtant 9 on rencontre un cas 20 critique lorsque le diamètre de la .Jonction PN de 15 électrode de commande est supérieur è. 1 * écartement moyen des micro-conducteurs divisés par la racine carrée de teoie» Ii * inconvénient mentionné plue haut est éliminé dans le cas de dimensions supérieures aux valeurs critiques par une amé— 25 lioratr' m de 1 ' agencement de la structure dans la sone de l'électrode de commandes à savoir suivant l'invention en ce que le courant de régénération, qui peut être soumis à un déphasage et ê. une rrecirbinaison et qui sort de le- goae située en dessous de l'élee-vrede de commande» est canalisé vers le contact électrique 30 extérieur de l'électrode principsle à l'aide de adcro-oonducteure de protection qui sont placés régulièrement avec la densité nécessaire at dans des positions aussi rapprochées que possible de le jonction PN de l'électrode de commande o Pour rapprocher au maximum les micro-conducteurs de pro-35 tection de la jonction PN de l'électrode de commande et pour assurer leur liaison avec le contact électrique extérieur, leurs dimensions sont choisies de manière que, mihne dans le cas d'une fabrication relativement imprécise, la liaison des micro^conducteur a de protection avec le contact extérieur de l'électrode 40 principale soit assurée par exemple en agençant les micro— eonduc- BAD ORIGINAL 70 21707 2049180 v'jU.l-3 de protectica' bous forae de 'bandes ou en leur donnant des dimensions plus importantes. En disposant les micro-conducteurs de protection avec une densité suffisante et daiis des positions aussi rapprochées 5 que possible de la jonction de transition de l'électrode de com= mande, on crée des conditions dans lesquelles„ même lors d'une augmentation très rapide de la tension de blocage dans la jonctieï? PNS il ne se produit pas de blocage d\-. thyristor» Simultanément 5 le courant de génération recombiné provenant de la zone de lîéleo-10 trode de commande est mieux canalisé et en conséquence 1 ' influes? se de la température sur la tension de .f oc âge est compensée? *e qi*:l permet le fonetionnement du caapocrît s»i« 'onducterar même è des températures* élevées» lia disposition géométrique çrrt choisie de manière que 15 les impératifs de précision de fabrication soient; 'bien moins sévê« res, ce qui réduit le pris- de f Ebri^atlcr-.. la description ci-ap^ès se reporte aux dessins ci-joints représentant .un exemple de réalisation. de i3 invention dessins dans lesquels .2. •20 - la Fig. 1 montre la construction classique d'une part:o de thyristor; - la Pig. 2 montre la ooaita uctics* 3s 3etts pairie de thyristor faite suivant l'invention; on a indiqué simultanéaiat sur les Figo le sens d'écoulement des courants» 25 L'émetteur commandé à micro-conducteurs auquel se rappor te l'invention se compose d'une couche d'émission 2 de faible valeur ohmique, qui s'applique presque par toute sa surface contre le contact électrique extérieur de 15 électrode principale T, aiïiei que d'une couche de commande 3 de valeur ohmique moyenne qui est 30 d'une conductivité électrique de type opposé a la première et qui ne touche le contact électrique extérieur ds l'électrode de tom-' mande 11 que par une surface relativement petite» Î2ntre la couche de commande 3 et une couche de forte valeur ohmicae de la base 4S il existe une zone de jonction PN de blocage 5 commandée par haute 35 tension = Entre la couche de commande 3 et la couche d'énrissîcn 2,, il existe line jonction PN 6 commandée par basse-tension, la densité de la jonction PN commandée d'émetteur est cependant perturbée par la prévision de canaux,- appelés micron-conducteurs 7, entre la jonction PN 5 de blocage et le contact électrique extérieur de l'électrode principale 1» Les micro=-conductetire sont fardés exclu- BAD ORIGINAL 70 21707 « — 2049180 ejurement dans la couche de commande Sur la périphérie des micro-conducteurs, on obtient de cette' manière un court-circuit de la jonction PN commandée 6. La jonction PN de l'électrode de commande 8 est réali-5 sée comme une partie de la jonction PN commandée 6 d'émetteur entre le contact électrique extérieur de l'électrode principale 1 et le contact électrique extérieur de l'électrode de conimande 11-, qui débouche dans la zone indiquée plus haut dans la surface du eemi-conducteur 0. 10 Suivant l'invention, il est prévu le long de la jonction PN de l'électrode de commande 8 et à des écartements uniformes et égaux ou inférieurs aux écartements des micro-conducteurs 1, des micro-conducteurs de protection 71 qui sont agencés de manière que l'écartement par rapport à la jonction PN de l'électrode de com-15 mande 8 soit compris entre 5 et 100 microns et que leur surface soit coup&e sur la surface du semi^conducteur 0 par le bord du contact électrique extérieur de l'électrode principale 1» Comme écartement optimal, on choisit 1!écartement minimal entre le micro-conducteur de protection 71 et la jonction PN 20 de l'électrode de commande 8. La limite inférieure est déterminée par la largeur de la charge d'espace dans la zone des valeurs de travail des tensiemer-de. commande alors que la limite supérieure est déterminée par la .pré.cision technologique de fabrication qu'il est possible d'atteindre en pratique» 70 21707 2049180 REVENDICATION Composant semi-conducteur à plusieurs couches comportant des micro-conducteurs placés dans la zorie de l'émetteur commandé et présentant un diamètre de la. jonction PN de l'électrode de commande qui est supérieur de 58$ à l'écartement moyen mutuel des 5 micro-conducteurs, composant caractérisé en ce qu'il est prévu des micro-conducteurs de protection répartis uniformément le long de la jonction PN de l'électrode de commande et avec des écartements mutuels qui sont inférieurs ou égaux à 1'écartement entre ceux des micro-conducteurs précités^ ces micro-conducteurs de protec-10 tion étant agencés de manière que leur écartement par rapport à. la jonction PN de l'électrode de commande soit compris entre 5 et 100 microns et que leur surface soit coupée sur la surface du semi-conducteur par le bord du contact électrique extérieur de 11 électrode principale =