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JPH0475669B2 - - Google Patents
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JPH0475669B2 - - Google Patents

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JPH0475669B2
JPH0475669B2 JP57009746A JP974682A JPH0475669B2 JP H0475669 B2 JPH0475669 B2 JP H0475669B2 JP 57009746 A JP57009746 A JP 57009746A JP 974682 A JP974682 A JP 974682A JP H0475669 B2 JPH0475669 B2 JP H0475669B2
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JP
Japan
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active layer
region
gate
anode
cathode
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Application number
JP57009746A
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JPS58127379A (en
Inventor
Yasuhisa Oomura
Katsutoshi Izumi
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH0475669B2 publication Critical patent/JPH0475669B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D12/00Bipolar devices controlled by the field effect, e.g. insulated-gate bipolar transistors [IGBT]
    • H10D12/211Gated diodes

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新しい動作機構を有し、電流飽和特
性を示すと共に、高い利得定数を有する大電流ト
ランジスタに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high current transistor having a new operating mechanism, exhibiting current saturation characteristics, and having a high gain constant.

従来、大電力用トランジスタとして、第1図a
に示すような静電誘導形トランジスタ(SIT)が
開発されている。即ち、同図において、1は、例
えばn形の高比抵抗半導体からなる基板であり、
ここに、当該基板1と同一の導電形を有する高不
純物濃度領域としてのドレイン2、基板1と異な
る導電形(p形)の高不純物濃度領域としてのゲ
ート3、および基板1と同一導電形を有する高不
純物濃度領域としてのソース4が設けられてい
る。また、5は絶縁層、6,7,8はそれぞれ金
属からなるソース電極、ゲート電極、ドレイン電
極である。なお、第1図bはこの静電誘導形トラ
ンジスタを表わす略記号を示す図である。
Conventionally, as a high power transistor,
A static induction transistor (SIT) as shown in Figure 1 has been developed. That is, in the figure, 1 is a substrate made of, for example, an n-type high resistivity semiconductor,
Here, a drain 2 is a high impurity concentration region having the same conductivity type as the substrate 1, a gate 3 is a high impurity concentration region having a conductivity type different from that of the substrate 1 (p type), and a gate 3 having the same conductivity type as the substrate 1. A source 4 as a high impurity concentration region is provided. Further, 5 is an insulating layer, and 6, 7, and 8 are a source electrode, a gate electrode, and a drain electrode made of metal, respectively. Incidentally, FIG. 1b is a diagram showing abbreviations representing this electrostatic induction type transistor.

上記構成において、先ず、ドレイン2とソース
4との間に負電圧VDSを印加し、ゲート3とソー
ス4との間に負電圧VGSを印加した場合、第2図
aに示すような非飽和電流特性が得られる。これ
に対し、ドレイン2とソース4との間に正電圧
VDSを印加し、ゲート3とソース4との間に正電
圧VGSを印加した場合には、第2図bに示すよう
に飽和電流特性が得られる。
In the above configuration, first, if a negative voltage V DS is applied between the drain 2 and the source 4, and a negative voltage V GS is applied between the gate 3 and the source 4, the non-conformity shown in FIG. 2a will occur. Saturation current characteristics can be obtained. On the other hand, a positive voltage is applied between drain 2 and source 4.
When V DS is applied and a positive voltage V GS is applied between the gate 3 and the source 4, saturation current characteristics are obtained as shown in FIG. 2b.

しかしながら、上記いずれの場合にも、印加で
きる電圧が、前者の場合にはVGS<VDS<O、後
者の場合にはVDS>VGS>Oの範囲に限定される
ため、任意の動作の回路を構成し難い。また、縦
形構造をとつているところから、集積回路を構成
する場合は、ドレイン共通回路を除けば一般にド
レイン端子をソース端子側に独立に取出す必要が
あるが、このことは素子間分離方法を含めて製造
工程の増加と複雑化を招くと共に、素子占有面積
の増大をもたらすという欠点があつた。
However, in any of the above cases, the voltage that can be applied is limited to the range of V GS < V DS < O in the former case, and V DS > V GS > O in the latter case, so that arbitrary operations cannot be performed. It is difficult to construct a circuit. Additionally, since it has a vertical structure, when configuring an integrated circuit, it is generally necessary to take out the drain terminal independently to the source terminal side, except for a common drain circuit. This has disadvantages in that it increases and complicates the manufacturing process and also increases the area occupied by the device.

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電流飽和特性を有し、
かつ広い動作電圧領域を有すると共に、横形構造
で集積回路の構成が容易な絶縁ゲート形トランジ
スタを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to have a current saturation characteristic,
Another object of the present invention is to provide an insulated gate transistor that has a wide operating voltage range, has a horizontal structure, and is easy to configure as an integrated circuit.

このような目的を達成するために、本発明は、
絶縁物層上に第1導電形の半導体からなる能動層
およびその両端に第1導電形の高不純物濃度半導
体からなるカソード領域、第2導電形の高不純物
濃度半導体からなるアノード領域を設け、かつ前
記能動層上に絶縁膜を介して前記アノード領域と
は重ならないように所定の距離をおいてゲート電
極を設けると共に、少なくとも当該ゲート電極下
の一部においては前記能動層の厚みを当該能動層
を構成する半導体に固有のデバイ長のπ/2倍未
満としたものである。以下、実施例を用いて本発
明を詳細に説明する。
In order to achieve such an objective, the present invention
An active layer made of a semiconductor of a first conductivity type, a cathode region made of a high impurity concentration semiconductor of the first conductivity type, and an anode region made of a high impurity concentration semiconductor of the second conductivity type are provided on both ends of the active layer on the insulating layer, and A gate electrode is provided on the active layer via an insulating film at a predetermined distance so as not to overlap with the anode region, and at least in a part under the gate electrode, the thickness of the active layer is The Debye length is less than π/2 times the Debye length specific to the semiconductor constituting the semiconductor. Hereinafter, the present invention will be explained in detail using Examples.

第3図aは、本発明の一実施例を示す断面図、
同図bはその略記号を示す図である。同図aにお
いて、半導体基板9の上に絶縁物層10が設けら
れ、この絶縁物層10の上にn形半導体からなる
能動層11、この能動層11の一端にn形高不純
物濃度を有するカソード領域に、他端にp形高不
純物濃度を有するアノード領域13が形成されて
いる。また、能動層11の上にはゲート絶縁膜1
4を介して例えば半導体によつて構成されたゲー
ト電極15が設けられ、更にカソード領域12、
アノード領域13の上にはそれぞれカソード電極
16、アノード電極17が設けられている。
FIG. 3a is a sectional view showing an embodiment of the present invention;
Figure b is a diagram showing the abbreviations. In the figure a, an insulating layer 10 is provided on a semiconductor substrate 9, an active layer 11 made of an n-type semiconductor is provided on this insulating layer 10, and an n-type high impurity concentration is provided at one end of this active layer 11. An anode region 13 having a p-type high impurity concentration is formed at the other end of the cathode region. Further, a gate insulating film 1 is provided on the active layer 11.
A gate electrode 15 made of, for example, a semiconductor is provided via the cathode region 12,
A cathode electrode 16 and an anode electrode 17 are provided on the anode region 13, respectively.

ここで、能動層11の厚みtcは、この能動層1
1を構成するn形半導体に固有のデバイ長LDE
π/2倍未満の値を有している。この場合のデバ
イ長LDEはいわゆる外因性デバイ長であり、 で表わされるものである。ここで、εSは半導体の
誘電率であり、シリコンの場合には11.7×8.85×
10-14(F/cm)、Kはボルツマン定数で、1.38×
10-23(J/K)、Tは絶対温度(K)、qは単位電
荷量で1.6×10-19(C)、NDは不純物を含む半導体の
キヤリア濃度で室温(300K)付近では不純物濃
度にほぼ等しい値を有するものである。
Here, the thickness tc of the active layer 11 is
It has a value less than π/2 times the Debye length LDE , which is specific to the n-type semiconductor constituting 1. The Debye length L DE in this case is the so-called extrinsic Debye length, It is expressed as Here, ε S is the dielectric constant of the semiconductor, which in the case of silicon is 11.7×8.85×
10 -14 (F/cm), K is Boltzmann's constant, 1.38×
10 -23 (J/K), T is the absolute temperature (K), q is the unit charge of 1.6×10 -19 (C), N D is the carrier concentration of the semiconductor containing impurities, which is near room temperature (300K). It has a value approximately equal to the concentration.

類似の構成を有する絶縁ゲート形トランジスタ
は、先に本出願人によつて提案されている(昭和
55年特許願第129067号)。しかしながらその場合
には、ゲート電極15は、能動層11の上のゲー
ト絶縁膜14の表面上にほぼ全面にわたつて配設
されており、電流飽和特性を示す範囲は、極く特
殊な条件下に限定されていた。
An insulated gate transistor with a similar structure was previously proposed by the applicant (Showa
1955 Patent Application No. 129067). However, in that case, the gate electrode 15 is disposed over almost the entire surface of the gate insulating film 14 on the active layer 11, and the range exhibiting current saturation characteristics is limited under very special conditions. was limited to.

これに対し、本発明においては、第3図に明ら
かなように、ゲート電極15が、ゲート絶縁膜1
4を介してアノード領域13と重なり合わないよ
うに配設されており、当該アノード領域13との
間にオフセツト距離D(>O)を有している。こ
のオフセツト距離Dは、能動層11内における少
数キヤリアの拡散長よりも長くする必要がある。
こうすることによつて、オフセツト領域内で少数
キヤリアのほとんど全てを再結合させることがで
きると同時に、ゲート電極による多数キヤリア制
御が安定化させることができる。そして、これに
より、より一般的に、広い動作電圧領域で電流飽
和特性を得ることができる。なお、上記ゲート電
極15とカソード領域12との間には、オフセツ
トが有つてもなくても良い。
On the other hand, in the present invention, as is clear from FIG.
4 so as not to overlap with the anode region 13, and has an offset distance D (>O) between the anode region 13 and the anode region 13. This offset distance D needs to be longer than the diffusion length of the minority carriers within the active layer 11.
By doing so, almost all of the minority carriers can be recombined within the offset region, and at the same time, majority carrier control by the gate electrode can be stabilized. As a result, current saturation characteristics can more generally be obtained over a wide operating voltage range. Note that there may or may not be an offset between the gate electrode 15 and the cathode region 12.

次に、上記構成を有する絶縁ゲート形トランジ
スタの動作について説明する。
Next, the operation of the insulated gate transistor having the above structure will be explained.

先ず、第4図aに示すようにゲート・カソード
間電圧VGKを負とすると、能動層11の内部は空
乏化される。この場合、VGKは当該能動層11と
ゲート絶縁膜14との界面に正孔による反転層が
形成されない範囲の値とする。
First, as shown in FIG. 4a, when the gate-cathode voltage V GK is made negative, the inside of the active layer 11 is depleted. In this case, V GK is set to a value within a range in which an inversion layer due to holes is not formed at the interface between the active layer 11 and the gate insulating film 14 .

このような条件下においては、アノード・カソ
ード間に正電圧を印加しても電流は殆んど流れな
い。なぜなら、カソード12の近傍の能動層11
が空乏化しているため、アノード13から能動層
11に注入される正孔と再結合すべき電子が、カ
ソード12から当該能動層11に殆んど注入され
ないからである。
Under such conditions, almost no current flows even if a positive voltage is applied between the anode and cathode. This is because the active layer 11 near the cathode 12
This is because the electrons that should be recombined with the holes injected from the anode 13 into the active layer 11 are hardly injected from the cathode 12 into the active layer 11 because the active layer 11 is depleted.

他方、第4図bに示すようにVGKを正とした場
合には、電子がカソード12の近傍の能動層11
の内部に過剰に蓄積される。
On the other hand, when V GK is positive as shown in FIG.
excessively accumulates inside.

このような条件の下では、アノード・カソード
間に正電圧VAKが印加されると、アノード13か
ら能動層11に注入される正孔はカソード12の
近傍の能動層11に蓄積している電子と再結合す
ることができ、また、必要な電子はカソード12
から次々と注入されるため、アノード・カソード
間に電流IAKが流れる。この場合、第5図に示す
ように、VAKが比較的小さい間は、アノード・カ
ソード間電流IAKはpn接合の順方向電流のように
非飽和的に増大するが、VAKが大きくなると、能
動層11とゲート絶縁膜14との界面のうち、ゲ
ート電極15のアノード側端部直下の部分の電位
VCがVGKよりも大きくなり、この部分から空乏層
が広がるために、IAKは飽和する。このIAKの飽和
値は、カソード12の近傍の能動層11の抵抗値
から決まり、この抵抗値は、上記カソード12の
近傍の能動層11の内部に蓄積された電子の総量
で決まる。従つて、VGKを正方向に増加すると電
子量が増大して抵抗値が下がり、第5図に示すよ
うにIAKの飽和値が増大する。即ち、第5図にお
いてイ,ロ,ハはそれぞれVGKが正の場合に当該
VGKの値をパラメータとしてIAKのVAK依存性を示
したグラフで、VGKの値はイが最も大きく、以下
ロ,ハの順に小さくなる。なお、同図中、ニは
VGK=O(V)の場合のIAKのVAK依存性を示すグ
ラフである。また、V1はアノード接合のビル
ト・イン電圧、V2はアノード・カソード間耐圧
を示す。
Under such conditions, when a positive voltage V AK is applied between the anode and cathode, holes injected from the anode 13 into the active layer 11 are replaced by electrons accumulated in the active layer 11 near the cathode 12. and the necessary electrons can be recombined with the cathode 12
Since the current is injected one after another from the anode to the cathode, a current IAK flows between the anode and cathode. In this case, as shown in Figure 5, while V AK is relatively small, the anode-cathode current I AK increases in a non-saturated manner like the forward current of a pn junction, but as V AK increases, , the potential of the part of the interface between the active layer 11 and the gate insulating film 14 directly below the anode side end of the gate electrode 15
Since V C becomes larger than V GK and the depletion layer spreads from this part, I AK becomes saturated. The saturation value of IAK is determined by the resistance value of the active layer 11 near the cathode 12, and this resistance value is determined by the total amount of electrons accumulated inside the active layer 11 near the cathode 12. Therefore, when V GK is increased in the positive direction, the amount of electrons increases, the resistance value decreases, and the saturation value of I AK increases as shown in FIG. In other words, in Figure 5, A, B, and C are the corresponding values when V GK is positive.
This is a graph showing the dependence of I AK on V AK using the value of V GK as a parameter. The value of V GK is the largest in A, and decreases in the order of B and C. In addition, in the same figure, D is
It is a graph showing the dependence of I AK on V AK when V GK = O(V). Further, V 1 indicates the built-in voltage of the anode junction, and V 2 indicates the withstand voltage between the anode and cathode.

前記の動作において、オフセツト距離Dは能動
層内の少数キヤリア拡散長よりも長くする必要が
あることは既に述べた。こうすることにより、ゲ
ート電極下の能動層領域に少数キヤリアが侵入す
ることを防止できる。少数キヤリアがゲート電極
下の能動層に侵入すると、当該能動層内で少数キ
ヤリア再結合が発生するため、ゲート電極による
多数キヤリア制御の効率が悪化する。この状態で
は第5図の特性は期待できず、第6図の特性が得
られることになる。このような訳で、本発明の半
導体装置におけるオフセツトとその距離の意味は
非常に大きい。
It has already been mentioned that in the above operation, the offset distance D needs to be longer than the minority carrier diffusion length in the active layer. By doing so, it is possible to prevent minority carriers from entering the active layer region under the gate electrode. When minority carriers invade the active layer under the gate electrode, minority carrier recombination occurs within the active layer, which deteriorates the efficiency of majority carrier control by the gate electrode. In this state, the characteristics shown in FIG. 5 cannot be expected, but the characteristics shown in FIG. 6 are obtained. For this reason, the meaning of the offset and its distance in the semiconductor device of the present invention is very large.

これに対し、能動層11の厚みtcが、デバイ長
LDEに対しtc≫(π/2)LDEなる関係にある場合
にも、VAKとVGKを共に正にしたときに、前述し
たと同様の作用によつて第6図に示すように飽和
電流特性が得られる。同図においても、第5図の
場合と同様にVGKの値はイが最も大きく、以下
ロ,ハの順に減少する。また、ニはVGK=O(V)
の場合を示す。
On the other hand, the thickness tc of the active layer 11 is the Debye length
Even when there is a relationship such that tc≫(π/2)L DE with respect to L DE , when both V AK and V GK are made positive, as shown in Figure 6, due to the same effect as described above, Saturation current characteristics can be obtained. In the same figure, as in the case of FIG. 5, the value of V GK is the largest in A, and decreases in the order of B and C thereafter. Also, D is V GK = O(V)
The case is shown below.

しかしながら、このtc≫(π/2)LDEの場合
には、電子による蓄積層が能動層11をその厚み
の全体にわたつて完全に覆い切れないため、ゲー
ト電圧VGKによつて制御できない電流が流れる。
However, in the case of tc≫(π/2)L DE , the electron accumulation layer cannot completely cover the entire thickness of the active layer 11, so the current cannot be controlled by the gate voltage V GK . flows.

即ち、上述したような構成において、ゲート電
界で支配される多数キヤリア(この場合電子)領
域の深さは、ほぼ(π/2)LDEである。従つて、
第7図に示すように能動層11のゲート電極15
の下方領域Iの厚さtcがtc(π/2)LDEであ
る場合には、当該領域Iの全体にゲート電界の制
御が及ぶため(図中、斜線で示した部分をゲート
電界で支配された多数キヤリア領域とする)、当
該領域を通過する電子数、即ちアノード13か
ら注入された正孔と再結合する電子の数は、ゲー
ト電界によつて決定される。即ち、電流IAKはゲ
ート電圧VGKによつて強く制御される。なお、こ
の場合能動層11のゲート電極15が設けられて
いない部分の下方領域については厚みは特に限
定されない。ただし、領域の長さD(オフセツ
ト距離)は、同領域内における少数キヤリアの拡
散長よりも長くする必要がある。これに対し、tc
≫(π/2)LDEである場合には、第8図に示す
ように能動層11のゲート電極15の直下領域の
うち(π/2)LDEよりを深い領域は、ゲート
電界による支配を受けない。従つて、この場合に
は素子の動作はゲートがない場合(p+−n−n+
ダイオード)と殆んど同様であり、VAKの増大と
共にIAKは単調に増加する。但し、この場合もVAK
が十分に大きくなるとIAKは飽和するが、これは、
第1に上記領域およびゲート電極15がない部
分の領域の抵抗分によるものであり、第2にC
点部分から空乏層が広がることによるものであ
る。しかし、ゲート電界の影響はゲート電極15
の下の能動層11の一部分にしか及んでいないた
め、全電流中でゲート電圧VGKで制御し得る電流
の割合は第7図の場合に比べて少なく、ゲート電
圧VGKの広い範囲で大きなgmを得ることは困難
となる。
That is, in the above configuration, the depth of the majority carrier (electron in this case) region controlled by the gate electric field is approximately (π/2) L DE . Therefore,
As shown in FIG. 7, the gate electrode 15 of the active layer 11
When the thickness tc of the lower region I is tc(π/2)L DE , the control of the gate electric field extends to the entire region I (in the figure, the shaded area is controlled by the gate electric field. The number of electrons passing through this region, that is, the number of electrons recombining with holes injected from the anode 13, is determined by the gate electric field. That is, current IAK is strongly controlled by gate voltage VGK . In this case, the thickness of the region below the portion of the active layer 11 where the gate electrode 15 is not provided is not particularly limited. However, the length D (offset distance) of the region needs to be longer than the diffusion length of minority carriers within the same region. In contrast, tc
≫ In the case of (π/2) L DE , as shown in FIG. 8, the region deeper than (π/2) L DE in the region immediately below the gate electrode 15 of the active layer 11 is dominated by the gate electric field. I don't receive it. Therefore, in this case, the operation of the device is the same as when there is no gate (p + −n−n +
diode), and I AK increases monotonically as V AK increases. However, in this case as well, V AK
When becomes large enough, I AK saturates, which means that
Firstly, it is due to the resistance of the above region and the region where the gate electrode 15 is not present, and secondly, it is due to the resistance of the region where there is no gate electrode 15.
This is due to the depletion layer expanding from the point portion. However, the influence of the gate electric field is
Since it extends only to a part of the active layer 11 below, the proportion of the current that can be controlled by the gate voltage V GK in the total current is smaller than in the case of FIG. It will be difficult to get GM.

また、本発明の場合は、先に第4図aについて
説明したように、第7図の領域が空乏化されて
いる時にはカソード12から電子が注入されない
ので電流は流れない。つまり、VGKの値を適当に
選ぶことにより第5図中にニで示したようなオフ
状態を必ず実現できる。これに対し、第8図の場
合は、tcの値によつてはこのようなオフ状態は必
ず実現できるとは限らない。
Further, in the case of the present invention, as previously explained with reference to FIG. 4a, when the region shown in FIG. 7 is depleted, no electrons are injected from the cathode 12, so no current flows. In other words, by appropriately selecting the value of V GK , an off state as shown by D in FIG. 5 can be achieved without fail. On the other hand, in the case of FIG. 8, such an off state may not necessarily be realized depending on the value of tc.

以上述べたところから明らかなように、第4図
aの実施例によれば、カソード12の近傍の能動
層11を電子の蓄積層で完全に覆うことができる
ため、全電流をゲート電極15によつて制御で
き、ゲート電圧の広い範囲で大きいgmを得るこ
とができる。加えて、pn接合の順方向電流を利
用しているため、大電流を実現し易く、従つて、
大きいgmを得易い。因みに、単結晶シリコンを
用いた例で、能動層の厚みtcが0.11μm、ゲート
酸化膜の厚みが50nm、ゲート長が5μm、ゲート
幅が30μm、アノード拡散領域とゲート電極との
オフセツト距離Dが10μmの場合に、VGK=VAK
10(V)でIAK=20mA、gm=2mSとなり、、オフ
セツトの存在しない同寸法の表面チヤネル形のも
のが同電圧でIDS=6mA、gm=0.6mSであつたの
に対し、本発明による絶縁ゲート形トランジスタ
が、電流値、gm値共に優れていることが確認さ
れた。
As is clear from the above description, according to the embodiment shown in FIG. Therefore, it is possible to control the gate voltage and obtain a large GM over a wide range of gate voltages. In addition, since it uses the forward current of the pn junction, it is easy to achieve large currents, and therefore,
Easy to get big GM. Incidentally, in an example using single crystal silicon, the active layer thickness tc is 0.11 μm, the gate oxide film thickness is 50 nm, the gate length is 5 μm, the gate width is 30 μm, and the offset distance D between the anode diffusion region and the gate electrode is For 10 μm, V GK = V AK =
At 10 (V), I AK = 20 mA and gm = 2 mS, whereas a surface channel type with the same dimensions and no offset had I DS = 6 mA and gm = 0.6 mS at the same voltage. It was confirmed that the insulated gate transistor according to the present invention has excellent current value and gm value.

なお、上述した実施例においては能動層11の
厚みが均一にtc<(π/2)LDEである場合につい
てのみ説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、上記能動層11の厚さは、少なくと
もゲート電極15の下の一部分についてtc<
(π/2)LDEであれば、その部分においては、ゲ
ート電界による制御が能動層11の底部まで及ぶ
ため、上述したと同様の効果を得ることができ
る。
In addition, in the above-mentioned embodiment, only the case where the thickness of the active layer 11 is uniform and tc<(π/2)L DE was explained, but the present invention is not limited to this, and the active layer 11 The thickness of at least a portion below the gate electrode 15 is tc<
In the case of (π/2) L DE , the control by the gate electric field extends to the bottom of the active layer 11 in that part, so that the same effect as described above can be obtained.

以上説明したように、本発明によれば、電流飽
和特性を示すと共に高い利得定数を有する大電流
トランジスタを実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a large current transistor that exhibits current saturation characteristics and has a high gain constant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図aおよびbは従来の静電誘導形トランジ
スタを示す断面図および略記号図、第2図は第1
図の静電誘導形トランジスタの動作特性例を示す
図、第3図aおよびbは本発明の一実施例を示す
断面図および略記号図、第4図aおよびbはその
動作原理を説明する図、第5図はその動作特性例
を示す図、第6図は本発明に類似するトランジス
タの動作特性例を示す図、第7図および第8図は
本発明および本発明に類似するトランジスタの動
作原理を比較説明する図である。 10……絶縁物層、11……能動層、12……
カソード領域、13……アノード領域、14……
ゲート絶縁膜、15……ゲート電極、16……カ
ソード電極、17……アノード電極。
Figures 1a and b are cross-sectional views and schematic diagrams showing conventional static induction type transistors, and Figure 2 is a
Figures 3a and 3b are cross-sectional views and schematic symbols illustrating an embodiment of the present invention, and Figures 4a and 4b illustrate the operating principle thereof. FIG. 5 shows an example of its operating characteristics, FIG. 6 shows an example of the operating characteristics of a transistor similar to the present invention, and FIGS. 7 and 8 show examples of the present invention and transistors similar to the present invention. It is a figure which comparatively explains an operating principle. 10... Insulator layer, 11... Active layer, 12...
Cathode region, 13... Anode region, 14...
Gate insulating film, 15...gate electrode, 16...cathode electrode, 17...anode electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 絶縁物層上に形成された第1導電形を有する
半導体からなる能動層と、この能動層の一端部に
形成された第1導電形を有する高不純物濃度半導
体からなるカソード領域と、前記能動層の他端部
に形成された第2導電形を有する高不純物濃度半
導体からなるアノード領域と、前記能動層上に形
成されたゲート絶縁膜と、このゲート絶縁膜上に
当該ゲート絶縁膜を介して前記アノード領域とは
重なり合わないように所定の距離をおいて形成さ
れたゲート電極と、前記カソード領域上に形成さ
れたカソード電極と、前記アノード領域上に形成
されたアノード電極とを備え、前記能動層の厚み
が、少なくとも前記ゲート電極下の一部において
当該能動層を構成する半導体に固有のデバイ長の
π/2倍未満であることを特徴とする絶縁ゲート
形トランジスタ。
1 an active layer made of a semiconductor having a first conductivity type formed on an insulating layer; a cathode region made of a high impurity concentration semiconductor having a first conductivity type formed at one end of the active layer; an anode region made of a highly impurity-concentrated semiconductor having a second conductivity type formed at the other end of the layer; a gate insulating film formed on the active layer; a gate electrode formed at a predetermined distance so as not to overlap the anode region; a cathode electrode formed on the cathode region; and an anode electrode formed on the anode region; An insulated gate transistor characterized in that the thickness of the active layer is less than π/2 times the Debye length inherent to the semiconductor constituting the active layer, at least in a portion under the gate electrode.
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