[发明专利]具有Q1和Q4控制的双向开关

权利要求书

1.一种垂直双向开关，包括：

第一导电类型的半导体衬底，所述半导体衬底具有前表面和后表面；

在所述半导体衬底中并且在所述前表面和所述后表面之间的多个P-N结，所述多个P-N结限定反向并联耦合的第一可控硅和第二可控硅；

在所述半导体衬底的前表面上的控制电极；

在所述半导体衬底的后表面上的第一电极；

在所述半导体衬底的前表面上的第二电极；

半导体柱，直接耦合至所述控制电极并且在所述控制电极和所述第一电极之间延伸，并且耦合至所述多个P-N结的至少一个P-N结，所述半导体柱具有贯穿的相同导电类型；

所述控制电极被配置成控制在所述第一电极和所述第二电极之间的电流；以及

所述半导体衬底中并且围绕所述半导体柱的半导体壁，所述半导体壁是与所述第一导电类型不同的第二导电类型。

2.根据权利要求1所述的垂直双向开关，包括：

在所述半导体衬底的前表面中形成的第二导电类型的阱；

在所述阱中的第一导电类型的第一区域；

所述半导体柱是第二导电类型并且在所述半导体壁和所述第一区域之间；

第二导电类型并且在所述半导体衬底的后表面侧上的半导体层；

在所述半导体层中并且与所述阱的未被所述第一区域占据的部分对准的第一导电类型的第二区域；

在所述半导体衬底的后表面上并且与所述半导体柱相邻的绝缘层；

所述半导体层被阻断，所述绝缘层被设置为当正电压施加在所述控制电极和所述第一电极之间时，电流在在所述半导体衬底之下所述半导体层中流动。

3.根据权利要求2所述的垂直双向开关，还包括第一导电性类型的第三区域(19)在所述后表面侧上形成，从而所述电流在夹入区域中流动。

4.根据权利要求2所述的垂直双向开关，还包括布置在所述前表面侧上的所述阱中并且耦合至所述控制电极的第一导电性类型的第四区域(21，22)，从而所述垂直双向开关在所有四象限中可控。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的垂直双向开关，其中所述第一导电性类型为N型。