结控管制造技术

结控管属于电气、电子、集成电路领域，可以解决已有的晶体管、场效应管等在高压、高频、强电方面存在的性能不足，特别在集成电路领域可以很好满足集成电路对高速、高集成度、简易工艺的特殊要求。通过在PN结两端施加电压使耗尽区的宽度产生变化，利用这一变化的区间实现对连接这一区间外部电路的开关控制。结控管可以替换晶体管、场效应管、晶闸管、继电器、分断器等在其所在领域的作用，且性能更好，成本更低。

Junction control

Junction control tube belongs to the field of electrical, electronic and integrated circuits. It can solve the performance deficiencies of transistors and field effect transistors in high voltage, high frequency and high power. Especially in the field of integrated circuits, it can meet the special requirements of integrated circuits for high speed, high integration and simple process. By applying voltage at both ends of PN junction, the width of the depletion zone is changed, and the switching control of the external circuit connecting the zone is realized by using the changed interval. The junction control tube can replace transistors, field effect transistors, thyristors, relays, breakers and other functions in its field, and has better performance and lower cost.

【技术实现步骤摘要】
结控管
本专利技术涉及一种电子开关元器件，特别涉及一种高压高频强电型电子开关元器件，主要应用于电气、电子电路、集成电路中，作开关、放大用，用以代替现有的晶体管、场效应管、晶闸管、继电器、分断器等元件的作用。
技术介绍
已有技术现状，现有的晶体管、场效应管在高压、高频、强电这三项性能指标上远不能满足实际需要，高频炉、电磁弹射、高压特高压输电线路等设备行业需要万伏以上的耐压值、上万安培的过流能力、ns级的响应速度，要同时满足这三项性能指标，现有的开关管从理论上就难以实现。现有的晶体管、场效应管在集成电路制造方面也不断接近其理论极限尺寸，更难有新的突破，同时又有大量的国际专利障碍绕不过去，制造上的困难加上技术上的限制，使现有的芯片产业处处受制于人。已有技术原理，现有晶体管、场效应管主要利用两个PN结形成相互反向的通道关闭电路，开启电路晶体管利用一个正向PN结发射电子另一个反向PN结收集电子形成通路，场效应管利用两个PN结之间的沟道在垂直电场作用下形成电子通道消除了PN结形成通路，根据以上特征，电路的耐压值取决于反向PN结的击穿电压值，电路的过流能力跟PN结载流子浓度、面积相关，载流子浓度越高，PN结就越窄，耐压值就越低，PN结的面积越大，流过的电流越大，结电容就越大，充放电就越慢，载流子浓度越高，等效电容就越大，相应开关就越慢了，另外场效应管的开关频率还要受垂直电场的等效电容影响。不足与展望，七十一年前世界上诞生的第一支晶体管和现在的晶体管没有什么本质的区别，虽然制造工艺突飞猛进，性能上也大大增强了，但满足不了现实的需求，离上述三项性能指标差的太远，为了满足生产生活中对开关器件性能的这些指标要求，同时打破国外对我国芯片行业的技术垄断，专利技术新的开关器件势在必行。
技术实现思路
专利技术的目标，本专利技术就是为解决电子开关器件在高压、高频、强电这三项关键指标上的突破问题，同时使集成电路制造工艺大大简化，使用本专利技术（结控管）后，在电力行业，高压特高压线路上可以实现电子化的通断，从此告别机械式分断器及相应的灭弧装置，在高频炉上，使其功率极大化，瞬间气化矿石，彻底改变传统的冶炼方法，在集成电路方面，结控管的超高速性能及简易的工艺流程将实现海量信息存储芯片化。本专利技术原理，结控管利用在PN结两端施加电压后，PN结的宽度产生相应变化，其中耗尽区没有载流子这一特性，把外部需要控制通断的线路，连接在PN结耗尽区两端中的任意一端变化区间，当耗尽区覆盖其线路时，线路就处于断开状态（没有载流子形成回路），当耗尽区收缩离开线路时，线路就处于连接状态（掺杂半导体中的载流子形成回路），线路的导通程度由PN结两端施加电压控制，从而实现了开关及放大作用。本专利技术构造，结控管由七部分构成，（1）P型半导体，（2）N型半导体，（3）可变化的耗尽区即PN结，（4）控制极A，（5）控制极B，（6）线路L1，（7）线路L2。结控管导通状态图（图1），当控制极A和控制极B施加电压为零时，耗尽区内部平衡，线路L1通过N型半导体与线路L2连接，线路保持导通状态。结控管截止状态图（图2），当控制极A和控制极B施加反向电压时，耗尽区扩展，线路L1与线路L2连接区域的N型半导体被耗尽区扩展，失去载流子，因此线路L1与线路L2的通道被阻断，线路保持截止状态。本专利技术制作工艺流程，1-P型基片准备，2-基片氧化，3-正面光刻，4-掺杂，5-外延，6-光刻，7-重掺杂，8-金属引线，9-反面光刻，10-反面蚀刻隔离，11-划片，12-测试组装，13-交付使用。有益的效果，结控管与传统的开关管相比，优越的性能主要体现在这五个方面，1-耐压特性，结控管的承压能力只跟控制极电压大小和线路之间的距离相关，因此可以做成耐特高压的开关管，2-强电特性，结控管的过流能力和掺杂浓度及耗尽区变化区间体积相关，因此更强的电流可以通过加大相关尺寸获得，3-高频特性，结控管的开关频率由施加在PN结两端的电压决定，响应时间受PN结的反向等效电容影响，小尺寸PN结时开关速率可以达到ns级，也可以将单个大尺寸结控管的控制极A端的P型区分化成若干个并列形式，提高开关速率，4-高集成特性，结控管的生产工艺极其简化，又可以通过外延生长工艺向上扩展，因此集成度更高，5-强大的组合特性，结控管控制方法独特，在多管并联、串联方面没有限制，更没有传统开关管的一致性困扰。通过升级结控管还将带来巨大的市场价值，推动相关产业升级。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子开关元器件，其特征是：利用PN结通电后耗尽区产生的变化区间实现对连接这一区间电路的开关量控制。

【技术特征摘要】
1.一种电子开关元器件，其特征是：利用PN结通电后耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国强，
申请(专利权)人：徐国强，
类型：发明
国别省市：江西,36