[其他]半导体器件及装置

说明书

本发明是涉及一种半导体器件。此器件至少包含一个第一导电型高掺杂材料区，此区是嵌在第二导电型材料的井中，使电流可在所说的井和区之间流动。

这种半导体器件，人们已从普卢默（J.D.PIummer）等人写的文章：“绝缘栅平面半导体开关器件：I-结构及其基本工作过程”，尤其从文中的图11得知。该文章发表在电气和电子工程师学会学报电子器件分册，27卷，2期，PP·380-387中（IEEE    Transaction    on    EIectronic    Devices，VoI.ED-27，No    2，Feb，1980，PP.380-387。）

此已知器件包括由一个PNP和一个NPN晶体管组成的半导体开关器件。此两个晶体管在构成它们各自的发射极的两个端点之间互相连接起来，NPN晶体管的基一射结为一个截止型PMOS晶体管和一个所谓的夹断触发电阻所分路。由P型材料形成的上述井，构成了PNP晶体管的集电极、NPN晶体管的基极及PMOS晶体管的源极，而由高掺杂N型材料即N材料形成的上述区，则构成了NPN晶体管的发射极。

在此已知器件中，PMOS晶体管一导通就切断了这半导体开关器件，这时电流从N材料区下面的P型井流向PMOS晶体管的沟道及漏极，即从PNP晶体管的集电极、NPN晶体管的基极和PMOS晶体的源极向PMOS晶体管的沟道及漏极流动。由于P型井有一个比较高电阻与PMOS晶体管的源极串联，因而能被此PMOS晶体管切断的电流就减小了。

本发明的一个目的是提供上述类型的半导体器件，但这种器件不表现出这一缺点，即它允许有一个较大的要加以转向或切断的电流。

根据本发明，实现了上述目的。由于在所说的井中，所说的区至少部分地为所说的第二导电型高掺杂材料的一个带所包围，使电流得以在所说的井和带之间流动。

本半导体器件的另一特点是所说的井由P型材料形成，所说的区由N⁺材料形成，而所说的带由P⁺材料形成。

本发明的又一特点是本半导体器件包括由一个PNP及一个NPN晶体管组成的一个半导体开关器件。所说的两个晶体管是在构成它们各自的发射极的两个端点之间互相连接起来的，所说的NPN晶体管的基一射结被一个截止型器件分路;而且所说的PNP晶体管的集电极和所说的NPN晶体管的基极是由所说的井构成，所说的NPN晶体管的发射极是由所说的区构成，而所说的带则形成所说的截止型器件的一个输入电极。

由于截止型器件的输入电极是由P⁺材料带形成，此带至少部分地包围了N⁺材料区，当截止型器件工作时，电流就从N⁺区下面的P^-井向相邻于此N⁺区的P⁺井流动。

因为P⁺井的电阻较低，此截止型器件能切断较大的电流。

本器件的另一特点是所说带完全地包围所说区。

本器件的还有另外一个特点是它包括许多区，每一个区都完全地为所说的带所包围。

在这些情况下，对流出P^-井的电流形成了一个电阻低得多的通路，因而此器件能切断更大的电流。

本半导体器件的另一优点是它不需要用上面提到的外加的夹断触发电阻。

本器件的又另一特点是所说的截止型器件为一个PMOS晶体管所构成。

本器件的还有另一特点是

I＝ (0.5(b₁+1))/(R_E(b₁-1/b₂))

其中，

I是所说的PMOS晶体管能切断的最大电流;

b₁及b₂分别是所说PNP及NPN晶体管在所说电流时的电流放大系数;

R_E是所说的PNP晶体管的收集极、所说的NPN晶体管的基极和所说的PMOS晶体管的源一漏通路的复合电路。

本发明还涉及一种半导体装置。此装置包括至少一个带有可控硅开关的半导体器件，并把一个导通型器件和一个截止型器件加入于可控硅开关中。

这种半导体装置，从比利时专利NO、897772，已经为大家所知。