[发明专利]一种应用于混合式直流断路器的门极换流晶闸管芯片

摘要

本发明涉及一种应用于混合式直流断路器的门极换流晶闸管芯片，属于半导体集成电路技术领域，该芯片包括阴极金属电极、门极金属电极和阳极金属电极，所述阴极、门极和阳极，均通过金属电极同外在的驱动电路相连接；该芯片的阴极面由多个同心的阴极环、一个同心的门极接触环和多个阴极梳条构成；同一阴极环上梳条的元胞的p型基区具有相同深度，不同阴极环上梳条的元胞的p基区深度根据该阴极环到门极接触环的距离进行调整与门极接触环距离越远的阴极环上梳条的元胞的p基区深度越深。不同阴极环上梳条的元胞的p基区深度与n基区深度之和相同。该芯片可克服已有的由于电感分布不均衡导致的换流时间不均衡的问题，提高大直径IGCT的电流关断能力。

主权项

一种应用于混合式直流断路器的门极换流晶闸管芯片，包括阴极金属电极、门极金属电极和阳极金属电极，所述阴极、门极和阳极，均通过金属电极同外在的驱动电路相连接；每个元胞结构从阴极到阳极包括:n+发射极、p基区、n基区、n+缓冲层、p+发射极；所述阴极金属电极设置在所述n+发射区外表面，所述门极金属电极设置在n+发射区以外的p基区表面，所述阳极金属电极设置在p+发射极表面；该芯片的阴极面由多个同心的阴极环、一个同心的门极接触环和多个阴极梳条构成；一个个梳条沿径向排列在每个阴极环的部分区域中，形成一个扇形区域；其特征在于，同一阴极环上梳条的元胞的p型基区具有相同深度，不同阴极环上梳条的元胞的p基区深度根据该阴极环到门极接触环的距离进行调整：与门极接触环距离越远的阴极环上梳条的元胞的p基区深度越深；不同阴极环上梳条的元胞的p基区深度与n基区深度之和相同。