一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管制造技术

本实用新型专利技术的名称是一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管。属于半导体器件技术领域。它主要是解决半导体器件放大门极指条太长存在开通延迟、开通均匀性差等缺点。它的主要特征是：晶闸管包括由P型中心门极、辅助晶闸管N+区、P型放大门极环和P型放大门极延长线指条构成的放大门极；P型中心门极和P型放大门极环内设置有中心门极P+区和P型放大门极环P+区；P型放大门极延长线指条内设置有放大门极N+枝条及将其包围的放大门极P+枝条；放大门极N+枝条与辅助晶闸管N+区直接相连，放大门极P+枝条与P型放大门极环P+区相连。本实用新型专利技术具有提高初始导通面积和使阴极区开通均匀的特点，广泛应用于电力半导体快速晶闸管、脉冲晶闸管等器件。器件。器件。

【技术实现步骤摘要】
一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管


[0001]本技术属于半导体器件
，具体涉及一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管，尤其是一种应用于电力半导体领域大直径普通晶闸管、大直径脉冲晶闸管、快速晶闸管、高频晶闸管等器件的快速开通扩展的放大门极结构。

技术介绍

[0002]目前晶闸管已发展为更大电流(IT
(AV)
≥7000A)、高电压(≥8500V)，单管元件直径达到6英寸。如此功率水平的大直径晶闸管在开通瞬态及开通面积必然承受高电流上升率、较长的开通边界。众所周知，分立单管半导体器件的导电面积越大、导通的均匀性越难、更易于形成电流集中局部损坏器件，严重降低了器件开通电流上升率和降低了器件的导通电流密度，为了提高器件开通的均匀性必须设计较长的开通边界。如现5英寸的晶闸管，按照单放大门极臂铝层宽0.8mm，铝层厚10μm计，放大门极铝条长34.8mm，则放大门极臂起点至末端的铝层电阻达到0.115Ω，严重影响放大门极边线电流分布的均匀性。
[0003]大直径的脉冲晶闸管，往往在较短的开通时间内，达到较高的脉冲峰值电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管，包括晶闸管，所述晶闸管包括由以圆心为中心的P型中心门极（2）、以辅助晶闸管N+区（3）和圆心为中心的P型放大门极环（4）及P型放大门极延长线指条（6）构成的放大门极（G1），主晶闸管的阴极（K），其特征在于：所述的P型中心门极（2）和P型放大门极环（4）内设置有中心门极P+区（1）和P型放大门极环P+区（5）；所述P型放大门极延长线指条（6）内设置有放大门极N+枝条（8）及将放大门极N+枝条（8）包围的放大门极P+枝条（7）；所述放大门极N+枝条（8）与辅助晶闸管N+区（3）直接相连，放大门极P+枝条（7）与P型放大门极环P+区（5）相连。2.根据权利要求1所述的一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管，其特征在于：所述的P型放大门极延长线指条（6）由呈辐射状均匀分布的直线型内指条构成，其中，间隔分布的直线型内指条的外侧为V字型外指条，或者直线型内指条的外侧均为V字型外指条；所述直线型内指条和V字型外指条内设置有放大门极N+枝条（8）及将放大门极N+枝条（8）包围的放大门极P+枝条（7）；所述直线型内指条的一端的放大门极P+枝条（7）插入并与P型放大门极环P+区（5）连接；所述V字型外指条的两个外边指条对称，且均为呈钝角夹角的两段；各所述V字型外指条的外端点在所在的圆周上均匀分布；所述直线型内指条、V字型外指条的夹角边缘为圆形或方形。3.根据权利要求1或2所述的一种快速开通扩展放大门极结构的晶闸管，其特征在于：所述的放大门极N+枝条（8）的N+枝条宽度（10）为0.25
‑
0.60mm，放大门极P+枝条（7）的P+枝条宽度（11）为0.25
‑
0.50mm；所述的放大门极N+枝条（8）与主晶闸管的阴极（K）的N+之间的间距（9）为0.3
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：张桥，颜家圣，刘晓，刘鹏，黄智，
申请(专利权)人：湖北台基半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：