本實用新型涉及一種具有雙門極的雙波狀基區(qū)GCT器件。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有GCT，單個元胞的導(dǎo)通電流大，關(guān)斷速度慢；反之，關(guān)斷速度快，導(dǎo)通電流??；作為兩項主要性能指標的導(dǎo)通電流與關(guān)斷速度的優(yōu)化空間受到較大限制，不利于充分發(fā)揮此類器件的優(yōu)勢。大量GCT元胞并聯(lián)，陰極發(fā)射極按同心環(huán)排列，內(nèi)外環(huán)串聯(lián)電阻的不同，導(dǎo)致元胞開關(guān)不均勻，容易引起電流集中，可靠性下降，芯片利用率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有產(chǎn)品中不足，提供具有雙門極的雙波狀基區(qū)GCT器件。

為了達到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型的一種具有雙門極的雙波狀基區(qū)GCT器件，包括N-基區(qū)、N基區(qū)、P基區(qū)、N+陰極發(fā)射區(qū)、P+陽極發(fā)射區(qū)，所述N-基區(qū)位于P基區(qū)與N基區(qū)之間，所述N-基區(qū)與P基區(qū)的交界處為JB結(jié)，所述N-基區(qū)與N基區(qū)的交界處為JA結(jié)，所述JB結(jié)、JA結(jié)都呈波狀，所述P+陽極發(fā)射區(qū)與N基區(qū)相連，所述N+陰極發(fā)射區(qū)與P基區(qū)相連，所述N+陰極發(fā)射區(qū)與P基區(qū)的交界處為JC結(jié)，所述N+陰極發(fā)射區(qū)引出K極，所述P基區(qū)的兩側(cè)都引出G1極，所述N基區(qū)兩側(cè)都引出G2極，所述P+陽極發(fā)射區(qū)引出A極。

本實用新型的所述N+陰極發(fā)射區(qū)位于兩個G1極之間，所述P+陽極發(fā)射區(qū)位于兩個G2極之間。

本實用新型的所述N+陰極發(fā)射區(qū)與P基區(qū)的頂端相連。

本實用新型的P+陽極發(fā)射區(qū)與N基區(qū)的底端相連。

本實用新型的JB結(jié)、JA結(jié)都設(shè)彎曲處。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型JB結(jié)、JA結(jié)都呈波狀，N基區(qū)兩側(cè)都引出G2極，在電場力的輔助作用下，單個元胞的開通和關(guān)斷更快更均勻，緩減了元胞并聯(lián)中的開通不均勻性，提高了器件芯片利用率和響應(yīng)頻率，通態(tài)電流密度更大，開關(guān)速度更快，更均勻，通態(tài)功耗和開關(guān)功耗小，工作頻率高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型開通物理過程示意圖；

圖3為本實用新型關(guān)斷物理過程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明：

如圖1所示，一種具有雙門極的雙波狀基區(qū)GCT器件，包括N-基區(qū)3、N基區(qū)2、P基區(qū)4、N+陰極發(fā)射區(qū)5、P+陽極發(fā)射區(qū)1，所述N-基區(qū)3位于P基區(qū)4與N基區(qū)2之間，所述N-基區(qū)3與P基區(qū)4的交界處為JB結(jié)32，所述N-基區(qū)3與N基區(qū)2的交界處為JA結(jié)31，所述JB結(jié)32、JA31結(jié)都呈波狀，所述P+陽極發(fā)射區(qū)1與N基區(qū)2相連，所述N+陰極發(fā)射區(qū)5與P基區(qū)4相連，所述N+陰極發(fā)射區(qū)5與P基區(qū)4的交界處為JC結(jié)33，所述N+陰極發(fā)射區(qū)5引出K極，所述P基區(qū)4的兩側(cè)都引出G1極，所述N基區(qū)2的兩側(cè)都引出G2極，所述P+陽極發(fā)射區(qū)1引出A極。N+陰極發(fā)射區(qū)5位于兩個G1極之間，所述P+陽極發(fā)射區(qū)1位于兩個G2極之間。N+陰極發(fā)射區(qū)5與P基區(qū)4的頂端相連。P+陽極發(fā)射區(qū)1與N基區(qū)2的底端相連。JB結(jié)32、JA31都設(shè)彎曲處6。

如圖2所示，當U_AK>0，U_G1K>0，U_G2A<0時，很大的正門極電流流到P基區(qū)，很大的負門極電流流到N基區(qū)，引起空穴、電子分別快速均勻地渡越P、N基區(qū)，在JB結(jié)積累，并達到JB結(jié)正向偏置所需的濃度，使得P基區(qū)電位升高，N基區(qū)電位降低，于是JA結(jié)和JC結(jié)完全正偏，則N+陰極發(fā)射區(qū)向P基區(qū)均勻地注入電子，P+陽極發(fā)射區(qū)向N基區(qū)均勻地注入空穴，進而形成正反饋。當陽極側(cè)和陰極側(cè)的電流放大倍數(shù)α₁+α₂>1時，GCT完全導(dǎo)通。

如圖3所示，當U_AK>0，U_G1K<0，U_G2A>0時，很大的負門極電流從P基區(qū)抽取空穴，很大的正門極電流從N基區(qū)抽取電子，使得P基區(qū)電位降低，N基區(qū)電位升高，N+陰極發(fā)射區(qū)停止向P基區(qū)注入電子P+陽極發(fā)射區(qū)停止向N基區(qū)注入空穴，于是JA結(jié)和JC結(jié)完全反偏。P基區(qū)的空穴從門極G₁流出，N-基區(qū)的電子從門極G₂流出。陰極一側(cè)和陽極一側(cè)電流迅速換向至門極G₁和G₂，GCT的關(guān)斷變?yōu)榛鶇^(qū)二極管PN-N的關(guān)斷，GCT陽極電流很快下降，GCT很快關(guān)斷。

JB結(jié)、JA結(jié)都呈波狀，JB結(jié)、JA結(jié)都設(shè)彎曲處，使結(jié)彎曲處在器件開通過程中產(chǎn)生背向門極的電場力，在器件關(guān)斷過程中產(chǎn)生指向門極的電場力，它對器件的開通和關(guān)斷起到輔助作用，使器件的開關(guān)更快更均勻。

JB結(jié)、JA結(jié)都呈波狀，N基區(qū)兩側(cè)都引出G2極，在電場力的輔助作用下，單個元胞的開通和關(guān)斷更快更均勻，緩減了元胞并聯(lián)中的開通不均勻性，提高了器件芯片利用率和響應(yīng)頻率，通態(tài)電流密度更大，開關(guān)速度更快，更均勻，通態(tài)功耗和開關(guān)功耗小，工作頻率高。

需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一種具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。

總之，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本實用新型的保護范圍。