一种晶闸管的短路发射极结构制造技术

本实用新型专利技术属于电子元器件技术领域，尤其是一种晶闸管的短路发射极结构，针对背景技术提出的开通时间变长，瞬态正向压降变高的问题，现提出以下方案，包括晶闸管主体、P1导电区和P2导电区，所述P1导电区的外表面上设置有高掺杂P+导电层，且P2导电区的外表面设置有高掺杂N2导电层。本实用新型专利技术在接触电极和条状区的结构作用下，提高了晶闸管主体的断态电压上升率，同时开通时间和瞬态正向压降无明显变化，具有至少四个导电类型交替相反的区域，包括外部发射区和内部区，外部发射区分为多个部分，内部区的部分在发射区的部分之间延伸到发射区的外表面，内部区的这些部分相互连接并且是条形的，形成一个连续的几何图案。形成一个连续的几何图案。形成一个连续的几何图案。

【技术实现步骤摘要】
一种晶闸管的短路发射极结构


[0001]本技术涉及电子元器件
，尤其涉及一种晶闸管的短路发射极结构。

技术介绍

[0002]在小功率脉冲发生器中，晶闸管因有相对较高的功率能力，仍获得广泛应用。在实际使用中除了其他动态特性外，断态电压上升率dv/dt也尤为重要。当脉冲频率在1KHZ左右时，如果晶闸管以增加的电压正向充电，处于断态的晶闸管也能在低于转折电压下开通，提前发生点火，这种dv/dt触发的情况是不允许发生的。传统晶闸管的dv/dt范围在200V/μs～700V/μs，这个范围难以满足更高的应用要求，极易出现失控点火的情况。
[0003]采用短路发射极结构是提高dv/dt耐量的常用方法，通过设置短路点旁路掉位移电流，晶闸管就不会因位移电流而开通，从而dv/dt耐量提高，但也带来开通时间变长，瞬态正向压降变高的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供了一种晶闸管的短路发射极结构，通过接触电极和条状区的相互配合使用，克服了现有技术的不足，有效的解决了开通时间变长，瞬态正向压降变高的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种晶闸管的短路发射极结构，包括晶闸管主体、P1导电区和P2导电区，所述P1导电区的外表面上设置有高掺杂P+导电层，且P2导电区的外表面设置有高掺杂N2导电层，所述N2导电层之间延伸至N2导电层的外表面上设置有条状区，所述N2导电层和条状区都接触有形成阴极的接触电极。
[0007]优选的，所述N2导电层通过P2导电区的相互连接的长的、窄的条状区彼此隔离。
[0008]优选的，所述晶闸管主体设置为正方形表面的结构，且控制极布置在晶闸管主体的拐角处的凹口中。
[0009]优选的，所述条状区以树状结构排列，且条状区从控制极的对角发出，向控制极的方向，以中心主干条对称设置延伸到其它区域。
[0010]优选的，所述晶闸管主体一侧设置有发射极区，且发射极区的面积为1200mm
²
，发射极区由多个所述的N2导电层组成。
[0011]优选的，所述中心主干条的宽度1.2mm，其余条的宽度为0.8mm，且条状区的总面积为发射极区面积的2.2%。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]1、本设计的晶闸管的短路发射极结构，通过采用一种短路发射极结构，在接触电极和条状区的结构作用下，提高了晶闸管主体的断态电压上升率，同时开通时间和瞬态正向压降无明显变化；
[0014]2、本设计的晶闸管的短路发射极结构，具有至少四个导电类型交替相反的区域，
包括外部发射区和内部区，外部发射区分为多个部分，内部区的部分在发射区的部分之间延伸到发射区的外表面，内部区的这些部分相互连接并且是条形的，形成一个连续的几何图案，结构合理，设计巧妙，运行更加稳定。
附图说明
[0015]图1为本技术提出的一种晶闸管的短路发射极结构示意图；
[0016]图2为本技术提出的一种晶闸管的短路发射极结构的纵向结构示意图；
[0017]图3为传统的短路发射极结构示意图。
[0018]图中：1、控制极；2、P2导电区；3、N2导电层；4、接触电极；5、条状区；5
‑
1、中心主干条；6、P1导电区；7、P+导电层。
实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]实施例一，参照图1
‑
2，一种晶闸管的短路发射极结构，包括晶闸管主体、P1导电区6和P2导电区2，所述P1导电区6的外表面上设置有高掺杂P+导电层7，且P2导电区2的外表面设置有高掺杂N2导电层3，所述N2导电层3之间延伸至N2导电层3的外表面上设置有条状区5，所述N2导电层3和条状区5都接触有形成阴极的接触电极4：
[0021]在本实施例中，通过采用一种短路发射极结构，在接触电极4和条状区5的结构作用下，提高了晶闸管主体的断态电压上升率，同时开通时间和瞬态正向压降无明显变化，具有至少四个导电类型交替相反的区域，包括外部发射区和内部区，外部发射区分为多个部分，内部区的部分在发射区的部分之间延伸到发射区的外表面，内部区的这些部分相互连接并且是条形的，形成一个连续的几何图案，结构合理，设计巧妙，运行更加稳定。
[0022]参照图1
‑
2，所述N2导电层3通过P2导电区2的相互连接的长的、窄的条状区5彼此隔离。
[0023]参照图1，所述晶闸管主体设置为正方形表面的结构，且控制极1布置在晶闸管主体的拐角处的凹口中。
[0024]参照图1，所述条状区5以树状结构排列，且条状区5从控制极1的对角发出，向控制极1的方向，以中心主干条5
‑
1对称设置延伸到其它区域。
[0025]参照图2，所述晶闸管主体一侧设置有发射极区，且发射极区的面积为1200mm
²
，发射极区由多个所述的N2导电层3组成。
[0026]参照图1，所述中心主干条5
‑
1的宽度1.2mm，其余条的宽度为0.8mm，且条状区5的总面积为发射极区面积的2.2%。
[0027]工作原理：可通过使用具有所需的短路发射极形状的光刻版制造，优选经氧化和光刻胶覆盖的半导体晶圆，在随后的光刻工艺中，将发射区N2导电层3（条状区5之间）的氧化层的表面区域向下去除到P2导电区2，剩余的氧化层部分形成后续扩散工艺的掩蔽膜，并且其尺寸被确定为使得设置在氧化层之间的高掺杂扩散发射极区被条状区5彼此分离，此后，氧化层被去除，并且最终半导体晶片的表面被用作接触电极4的金属镀层覆盖，从而形
成短路发射极结构。
[0028]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管的短路发射极结构，包括晶闸管主体、P1导电区(6)和P2导电区(2)，其特征在于，所述P1导电区(6)的外表面上设置有高掺杂P+导电层(7)，且P2导电区(2)的外表面设置有高掺杂N2导电层(3)，所述N2导电层(3)之间延伸至N2导电层(3)的外表面上设置有条状区(5)，所述N2导电层(3)和条状区(5)都接触有形成阴极的接触电极(4)。2.根据权利要求1所述的一种晶闸管的短路发射极结构，其特征在于，所述N2导电层(3)通过P2导电区(2)的相互连接的长的、窄的条状区(5)彼此隔离。3.根据权利要求1所述的一种晶闸管的短路发射极结构，其特征在于，所述晶闸管主体设置为正方形表面的结构，且控制极(1)布置在晶闸管主体的拐...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱玉石，杨胜国，纪伟，
申请(专利权)人：阜新飞宇电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：