[实用新型]高压双向晶闸管

权利要求书

1.一种高压双向晶闸管，由管壳下封接件（1）、下门极组件（7）、下垫片（2）、半导体芯片（4）、上垫片（5）、上门极组件（7）和上封接件（6）封装而成，其特征在于：所述半导体芯片（4）为四端P⁺N⁺PP^-N^-P^-PN⁺P⁺九层结构，包括T1极、上部门极（G1）、T2极和下部门极（G2）四个端子；所述的半导体芯片（4）的左半部分，从下至上依次为P⁺N⁺PP^-N^-P^-PP⁺八层结构，下部为晶闸管阴极，上部为晶闸管阳极；半导体芯片（4）的右半部分，从下至上依次为P⁺PP^-N^-P^-P N⁺P⁺八层结构，下部为晶闸管阳极、上部为晶闸管阴极；半导体芯片（4）的左右整体形成晶闸管的反并联结构；上部门极（G1）、下部门极（G2）的中心门极形成PNP型结构，对反并联晶闸管进行隔离；所述的半导体芯片（4）左半部分的单晶闸管P⁺N⁺PP^-N^-P^-PP⁺结构分别为阳极发射极P⁺层（41）、阳极高浓度P1层（42）、阳极低浓度P1^-层（43）、基区N1（44）、阴极低浓度P2^-层（45）、阴极高浓度P2层（46）、阴极集电极N⁺层（47）和阴极短路区P⁺层（49）；所述的上部门极（G1）与上部阳极（A2）或下部门极（G2）与下部阳极（G1）间设有低掺杂浓度的隔离层（50），减小正反并联晶闸管开通、关断的干扰和影响；所述的阴极高浓度P2层（46）表面设有阴极集电极N⁺层（47）、上部门极（G1）的中心门极P⁺层、放大门极P⁺区（48）、阴极短路区P⁺层（49）。

2.根据权利要求1所述的高压双向晶闸管，其特征在于：所述的半导体芯片（4）的左半部分与右半部分以垂直中心线（12）为界；半导体芯片（4）的右半部分结构，以左半部分晶闸管结构围绕芯片中心点O旋转180°，形成晶闸管的反并联结构，垂直中心线（12）两侧为PNP型结构中心门极区域，并对反并联晶闸管进行隔离；所述的阳极高浓度P1层（42）和阴极高浓度P2层（46）的杂质浓度分布沿径向变化，在结终端区（51）为低浓度杂质。

3.根据权利要求1或2所述的高压双向晶闸管，其特征在于：所述的阳极发射极P⁺层（41）、阴极短路区P⁺层（49）表面杂质浓度为0.8～4.5×10²⁰/cm³，结深为8～16μm或16～22μm；阳极高浓度P1层（42）、阴极高浓度P2层（46）表面杂质浓度为0.5～1.2×10¹⁸/cm³，结深为32～45μm或45～60μm；阳极低浓度P1^-层（43）、阴极低浓度P2^-层（45）表面杂质浓度为0.3～3.0×10¹⁶/cm³，结深为90～120μm或120～145μm；阴极集电极N⁺层（47）表面杂质浓度为0.9～6.5×10²⁰/cm³或4.0～9.0×10¹⁹/cm³，结深为10～16μm或16～25μm。

4.根据权利要求1或2所述的高压双向晶闸管，其特征在于：所述的低掺杂浓度的隔离层（50）的宽度为基区N1（44）厚度的2.2～3.0倍。