【技术实现步骤摘要】
一种门极可关断晶闸管及其制造方法
本专利技术属于硅功率器件
，涉及一种门极可关断晶闸管。
技术介绍
以硅材料为衬底片的门极可关断晶闸管(Gate-Turn-OffThyristor，GTO)已经问世50多年了。现有技术的门极可关断晶闸管的结构如图1所示。门极可关断晶闸管是PNPN四层结构，可以看成由两个双极管即NPN上管和PNP下管组成。NPN上管的N型发射区即N2连接阴极金属层K。NPN上管的P型基区即P2就是PNP下管的P型集电区。NPN上管P型基区P2连接门极金属层G。NPN上管的N型集电区即N1就是PNP下管的N型基区。PNP下管的P型发射区即P1连接阳极金属层A。半个世纪以来，门极可关断晶闸管虽然有很大的发展，但是，世界上门极可关断晶闸有两个重大的弱点不能克服。一个是抗dI/dt的能力差，需要复杂的限制线路。另一个是抗dV/dt的能力差，需要复杂的吸收线路。此外，门极可关断晶闸管的电流只适合做1000A以上电压2500V以上的应用领域。而市场上对50—500A电压1200—1700V应用的需求非常大。之前，对门极可关断晶闸管受上述限制的机理不够清晰...
【技术保护点】
1.一种门极可关断晶闸管，在N型的高电阻率的硅衬底片的上表面有由复数个高掺杂浓度的上管N型发射区重复排列组成的多条条带，每条条带的四周环绕有上管P型浓基区汇流条，上管N型发射区的上面设有阴极金属层，该上管N型发射区的下面有上管P型基区，该上管P型基区侧面连接掺杂浓度比上管P型基区浓度高的上管P型浓基区或上管P型浓基区汇流条，该上管P型基区、上管P型浓基区和上管P型浓基区汇流条的下面有上管N型集电区，上管N型集电区的下面为下管P型发射区，下管P型发射区位于硅衬底片的底层，下管P型发射区的下表面与阳极金属层相连，该硅衬底片的上方设有门极金属层，其特征在于：所述上管P型浓基区与上...
【技术特征摘要】
1.一种门极可关断晶闸管，在N型的高电阻率的硅衬底片的上表面有由复数个高掺杂浓度的上管N型发射区重复排列组成的多条条带，每条条带的四周环绕有上管P型浓基区汇流条，上管N型发射区的上面设有阴极金属层，该上管N型发射区的下面有上管P型基区，该上管P型基区侧面连接掺杂浓度比上管P型基区浓度高的上管P型浓基区或上管P型浓基区汇流条，该上管P型基区、上管P型浓基区和上管P型浓基区汇流条的下面有上管N型集电区，上管N型集电区的下面为下管P型发射区，下管P型发射区位于硅衬底片的底层，下管P型发射区的下表面与阳极金属层相连，该硅衬底片的上方设有门极金属层，其特征在于：所述上管P型浓基区与上管P型浓基区汇流条相交或平行；所述上管P型浓基区汇流条上表面与门极金属层相连接；所述条带内相邻上管N型发射区之间的重复间距在50μm以内；所述门极可关断晶闸管的管芯为方形管芯。2.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述上管P型基区和上管P型浓基区通过氧化层与阴极金属层连接。3.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述上管N型发射区的上表面直接与阴极金属层连接。4.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述阴极金属层与该硅衬底片之间进一步包含一掺杂多晶硅层，该上管N型发射区的上表面通过掺杂多晶硅层与阴极金属层间接连接。5.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述上管N型集电区进一步分为上下两层，其中，下层的电阻率比上层低。6.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：相邻的所述上管P型浓基区互相交叠，交叠部分形成上管P型基区。7.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述上管P型基区和上管P型浓基区的上面都同上管N型发射区相连接。8.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述上管P型浓基区的表面杂质浓度比上管P型基区的表面杂质浓度高3倍以上。9.权利要求1所述的门极可关断晶闸管，其特征在于：所述下管P型发射区的厚度小于3μ...
【专利技术属性】
技术研发人员：李思敏，
申请(专利权)人：北京优捷敏半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。