181028. lajstromszámú szabadalom • Nagyfeszültséű, záróréteges szilárdtest kapcsoló
9 181028 10 A GDS3 és GDS4 kapcsolók ugyanazon módon működnek, amelyet az 1. ábrán szereplő GDS1 és GDS2 kapcsolók működésére vonatkozóan már leírtunk. A 48 tartomány a kapu, az 54 tartomány az anód, az 58 tartomány pedig a katód szerepét tölti be. Megjegyezzük, hogy a kapu 48 és 48a tartományok mind fizikailag, mind elektromosan külön vannak választva, tehát a GDS3 és GDS4 kapcsolókat egymástól teljesen függetlenül működtethetjük, miután az illetékes kapuk, anódok és katódok elektromosan szét vannak választva. A 42 félvezető eszköz megalkotásával tehát olyan GDS kapcsoló-sorozat gyártása vált lehetővé, amelyben mindegyik GDS kapcsoló a sorozat összes többi tagjától függetlenül működtethető. A leírt kiviteli alakok segítségével a találmány általános elveit kívántuk illusztrálni. Például a szenynyezés-koncentrációk, az egyes tartományok közötti távolságok és a tartományok egyéb dimenzióinak, változtatása útján módunkban áll a közöltektől lényegesen eltérő üzemi feszültségeket és áramokat beállítani. A 48 és 48a tartományok, valamint a 44 szubsztrátum közé dielektromos réteget iktathatunk vagy a 44 szubsztrátumot és az 50 tartományt az említett dielektromos réteggel helyettesíthetjük. Ezenkívül a szilíciumdioxid helyett másfajta dielektromos anyagokat, például szilíciumnitridet is alkalmazhatunk. Olyan vezető tartományokat, mint amilyen az 1. ábrán bejelölt 38 elektróda, a 3., 4., 5., 6. és 7. ábra szerinti eszközökben is létesíthetünk. Az 56 és 56a tartományokat esetleg elhagyhatjuk. Ez a módosítás korlátozólag hat ugyan a GDS kapcsolók feszűltségállóságára, de az anód-katód távolság, valamint a szomszédos GDS kapcsolók közötti térközök megnövelése útján ismét ki tudjuk szélesíteni az alkalmazható feszültség-tartományokat. Azt is megtehetjük, hogy az 56 és 56a tartományokat olyan védőgyűrűkkel pótoljuk, mint amilyent az 5. ábrán a katód 24.000 tartomány köré rajzoltunk. Továbbá, a 6. ábrán feltüntetett 220.000 tartományhoz és az ugyanott látható 400 védőgyűrűhöz hasonló komponenseket együttesen is alkalmazhatjuk a 7. ábra 56 és 56a tartományai helyett. Az elektródákat készíthetjük dopolt polikristályos szilíciumból, aranyból, titánból vagy egyéb fajta vezető anyagokból. Az összes félvezető komponens, vagyis a szubsztrátum és az említett tartományok vezetési típusát felcserélhetjük, feltéve, hogy ugyanakkor a feszültségek polaritásait is megfordítjuk a szakmában jól ismert módon. Ebben az esetben a 18, 18a, 180, 180a, 1800, 1800a, 18.000, 18.000a, 54, 54a, 180.000 és 180.000a tartományok válnak katóddá, a 24, 24a, 240, 240a, 2400, 2400a, 24.000, 24.000a, 58, 58a, 240.000 és 240.000a tartományokból pedig anódok lesznek. Említésre méltó az is, hogy a jelen találmány szerinti eszköz akár váltóakár egyenárammal egyaránt működőképes. Szabadalmi igénypontok: 1. Szilárdtest kapcsoló eszköz félvezető testből (16) kialakítva, amelynek tömege első vezetési típusú, egy első tartománya (18) szintén első vezetési típusú, egy második tartománya (24) az első vezetési típussal ellentétes második vezetési típusú, egy kapu tartománya pedig szintén második vezetési típusú; amelynek első-, második- és kapu tartománya kisebb ellenállású, mint a test (16) tömegének ellenállása, és amely tartományokat a test tömegének részei különítik el egymástól, azzal jellemezve, hogy mind az első, mind a második tartománynak (18 és 24) van egy olyan felülete, amelyet a félvezető test (16) első főfelülete (11) magába foglal, és a kapuként szolgáló szubsztrátumot (12) egy olyan félvezető réteg alkotja, amely a félvezető testtel (16) a főfelülettel (11) szemben fekvő második felület mentén érintkezik. 2. Az 1. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a félvezető test (16) egy lokális harmadik tartományt (22) foglal magába, amely első vezetési típusú és közepes ellenállású a félvezető test (16) tömegének és az első tartománynak (18) ellenállásához képest, továbbá a harmadik tartomány (22) a második tartományt (24) körülveszi. 3. Az 1. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapu tartomány (48) a félvezető test (52) tömege és az első vezetési típusú ' szubsztrátum (44) között foglal helyet. 4. A 2. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a félvezető test (16), az első tartomány (18), a második tartomány (24) és a harmadik tartomány (22) rendre p“, p+, n+, illetve p vezetési típusúak. 5. Az 1. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy legalább két kapcsolónak (GDS1, GDS2) első tartománya (18) a másik kapcsoló (GDS2) második tartományával (24a), az első kapcsoló (GDS1) második tartománya (24) pedig a második kapcsoló (GDS2) első tartományával (18a) össze van kötve. 6. A 3. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szubsztrátumon (44) több kapcsoló (GDS3, GDS4) van elhelyezve, és a szubsztrátum (44) több olyan tartományt (50) foglal magába, amelyek első vezetési típusúak, de kisebb ellenállásúak, mint a szubsztrátum (44). 7. Az 1. igénypont szerinti eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a félvezető test (16.000), egy védőgyűrűt (40) foglal magába, amely körülfogja, de nem érinti a második tartományt (24.000), ez a védőgyűrű (40) első vezetési típusú és kisebb ellenállású, mint a félvezető test (16.000) tömege. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
