Turn-off semiconductor device

Zur thermischen Entlastung, insbesondere des Randes von scheibenförmigen, abschaltbaren GTO-Thyristoren (GTO), wie sie in der Leistungselektronik in Stromrichtern eingesetzt werden, ist randseitig und lateral benachbart zu dem GTO-Thyristor-Segment (GTO) mindestens ein Kühlsegment (15) angeordnet, d...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: RUEEGG, ANDREAS, RAMEZANI, EZATOLLAH, STOCKMEIER, THOMAS, STREIT, PETER, ROGGWILLER, PETER, WALDMEYER, JUERG, JAECKLIN, ANDRE, DR
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
Schlagworte:
Online-Zugang:Volltext bestellen
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Beschreibung
Zusammenfassung:Zur thermischen Entlastung, insbesondere des Randes von scheibenförmigen, abschaltbaren GTO-Thyristoren (GTO), wie sie in der Leistungselektronik in Stromrichtern eingesetzt werden, ist randseitig und lateral benachbart zu dem GTO-Thyristor-Segment (GTO) mindestens ein Kühlsegment (15) angeordnet, das von einer GTO-Kathodenmetallisierung (9) des GTO-Thyristor-Segments (GTO) durch eine Steuerelektrodenmetallisierung (5) einer Steuerelektrode getrennt ist. Zwischen Kühlsegmentmetallisierung (13) und Steuerelektrodenmetallisierung (5) ist eine Isolierschicht (14) vorgesehen. Die Kühlsegmente (15) in einer äußeren Ringzone können alternierend zu GTO-Thyristor-Segmenten (GTO) oder nach außen versetzt in radialer oder dazu senkrechter Richtung angeordnet sein. Anstelle von Kühlsegmenten (15) kann in der äußeren Ringzone eine p-GTO-Emitterschicht (11) der GTO-Thyristor-Segmente (GTO) randseitig verkürzt sein. Die Randseite dieser GTO-Thyristor-Segmente (GTO) kann durch Bestrahlung mit Elektronen, Protonen oder α-Teilchen eine kleinere Ladungsträger-Lebensdauer aufweisen als der übrige Halbleiterkörper, woraus ein geringerer Betriebsstrom in diesem Bereich resultiert. Zur Stabilisierung der Zündschwelle und Reduzierung von deren Temperaturabhängigkeit kann zwischen einer Steuerelektrode (5) und einer Kathode (9) des GTO-Thyristors (GTO) ein ohmscher Widerstand mit einer Diode in Reihe geschaltet sein. The appts. includes a cooling segment (15) laterally adjacent to a GTO thyristor segment with its cathode metallisation (9), n+ GTO emitter layer (10), p+ anode-emitter layers (11) and n+ short-circuits (2,2'). The cooling segment is sepd. from the cathode by control electrode metallisation (5) and an insulating layer (14). The cooling segment has either an n+ GTO emitter layer or a p-type base layer constituting a boundary (12) beneath the insulation with an overlying metallisation (13). The ignition threshold can be stabilised against temp. variation by an ohmic resistance in series with a diode between the control electrode and cathode.