| 主权项 |
1.以光电伏打方式操作之固态继电器电路,包括:光电伏打隔离体电路,包括具有输入施能终端之LED机构,和光学上耦联于该LED机构并在介电上相隔离之光电伏打堆;该光电伏打堆具有正和负输出终端,中间因应该LED机构之照明而产生电压;其特征为,包含:双向输出半导体场效电晶体机构,具有第一和第二输出电力终端、闸终端、和基材终端,其输出终端间可超过50伏特以上,并可因应该闸与基材终端间施加1伏特以上电压时,切换成传导状态;电阻器,其値超过约100仟欧姆,连接跨越该正和负输出终端;二极体,具有连接于该光电伏打堆之正终端的阳极,和连接于该闸终端之阴极;以及高增益电晶体,具有连接于该二极体之阳极的基极,连接于该二极体之阴极的射极,和连接于该基材终端的集极;因而,自该光电伏打堆发生输出,会产生充分电力,以高速开启该场效电晶体机构,因此,当该堆之电压输出降至指定値以下时,该高增益电晶体即开启,以降低继电器电路输入阻抗者。2.如请求专利部份第1.项之电路,进一步特征为,该高增益电晶体为PNP电晶体者。3,如请求专利部份第2.项之电路,进一步特征为,该场效电晶体机构,该二极体,该PNP电晶体,和该电阻器,系单一矽晶粒内形成之积体组件者4.如请求专利部份第1.2.和3.项之电路,进一步特征为,该场效电晶体机构为金属氧化物半导体场效电晶体装置,关闭时,漏泄电路可略而不计,而该电力终端间之传导电阻低于约25欧姆者。5.双向传导绝缘之闸场效电晶体,包括一传导系数型的高电阻系数本体,其特征为,包含:由植入法所形成另一传导系数型之高电阻系数线植入区,并驱动入该体之一表面内;该另一传导系数型之第一和第二横向移动排流区,形成于该植入区内;该一传导系数型之中央区,形成于该植入区,并位于该排流区之间,且与之隔开,又完全延伸通过该植入区;该另一传导系数型之来源区机构,形成于该中央区之表面内,在该中央区内限定波道机构,可自该传导系数型反相为该另一传导系数型;绝缘之间机构,设置在该植入区表面以上,并与该波道机构对准,在该波道机构与该闸机构间设置一闸绝缘层;第一和第二排流电极机构,分别连接于该第一和第二排流区;以及来源电极机构,连接于该来源区机构及该中央区,该来源电极机构系设置邻接该闸机构并与之绝缘,因此,当该波道机构被该闸机构之电压所反相时,电流可在该排流电极间双向流动,且通过该来源电极者。6.如请求专利部份第5.项之装置,进一步特征为,该一传导系数型为P型,而让另一传导系数型为N型者。7.如请求专利部第5.和6.项之装置,进一步特征为,让植入区深约5微米者8.如请求专利部份第5.6.和7.项之装置,进一步特征为,该闸绝缘层厚约700A者。9.如请求专利部份第5.6.7.和8.项之装置,进一步特征为,该来源机构包含二隔开来源区,在该中央区内限定第一和第二个别波道者。10.如请求专利部份第9.项之装置,其中,该中央区之较低传导系数部的横向边缘,由该来源区机构同样扩散窗口所限定,因而与该来源区机构自行对准者。11.如前述任一项请求专利部份之装置,进一步特征为,为排流区,该中央区,和该来源区机构,包含彼此隔开之平行长形条者。12.如请求专利部份第11.项之装置,进一步特征为,包含第三和第四排流区,设置于该中央区之相反侧,并轴向移动离开该第一和第二排流区,该中央区及其该来源区机构,在长度的第一部份自该第一和第二排流区间所设该中央区之一端伸出,而第二部份自该第三和第四排流区间所设其长度相反端伸出;第三和第四排流电极机构,连接于该第三和第四排流区;该第一和第二排流电极机构彼此连接,形成第一共同电力终端;该第三和第四排流区彼此连接,形成第二共同电力终端,因此,当该波道机构反相时,双向电流可在该第一和第二电力终端之间流动者。13.如请求专利部份第12.项之装置,进一步特征为,该第一和第二排流区为第一指形排流区,具有复数指其断面实质上与该第一和第二排流区一致,另其中,该第三和第四排流区为第二指形排流区元件,具有复数指,其断面实质上与该第三和第四排流区一致;又其中,个别中央区和来源机构及波道机构,设在该第一和第二指形排流区之个别成对指间者。14.如前述任一项请求专利部份之装置,进一步特征为,包含二极体,和PNP电晶体,与该本体积合;该二极体包括在该植入区内形成之P型二极体区,和在该P型二极体区内形成之N型区;该PNP电晶体包括该植入区内所形成P型电晶体射极区,包含该植入区之该PNP电晶体基极区,和包含该P型体之该PNP电晶体集极区者。15.如请求专利部份第14.项之装置,进一步特征为,包含积合入该本体内之电阻器,系由绝缘之高电阻系数长条构成,延伸围绕该本体表面外周之至少一部份者。16.双向传导之绝缘闸场效电晶体,其特征为,包括:一传导系数型之高电阻系数本体;另一传导系数型之高电阻系数浅空虚层,在该本体顶上;该另一传导系数型之号一和第二共线型长形排流区,形成于该空虚层之表面内,其相邻端彼此隔开;该一传导系数型之长形中央区,形成于该空虚层之表面内,平行于该第一和第二排流区并横向隔开,且将二者分开;该一传导系数型之来源区机构,形成于该中央区表面内,与之共延伸;该来源区之边缘与该中央区之边缘隔开,限定长形波道机构,可自该另一传导系数型反相成该一传导系数型;闸绝缘层,于该本体表面上,重叠于该成形波道机构上,而闸电极设在该闸绝缘层上方;以及第一和第二排流电极,连接于该第一和第二排流区,因而,该波道机构反相时,电流可在该第一和第二排流电极间双向流动者。17.如请求专利部份第16.项之装置,进一步特征为,包含长形来源电极,连接于该来源区机构;该来源电极系设置于邻接该闸电极,但与之绝缘者。18.如请求专利部份第16.项之装置,进一步特征为,第一和第二排流区系第一和第二指形排流区之元件,各有复数指,其断面分别与该第一和第二区一致;又其中,长形中央区和来源区与该中央区和该来源区机构一致,系设置在各该第一和第二指形排流区之相邻成对排流区指间者。19.光电伏打隔离体,合并包括:LED辐射源,光电伏打堆叠,呈长方形之平行四边形,具有串联接头,延伸至该堆叠之垂直侧;以及外壳含有该LED和该光电伏打堆叠;该LED系与该光电伏打堆叠隔开约20密耳以上,以便在该LED与该光电伏打堆叠之间获得所需之介电绝缘;该LED系位于该堆叠之一垂直侧中心,并配置成照明于该堆叠之至少该一垂直侧;该堆叠之高度较低,低于约150密耳,以改进该堆叠之该至少一垂直侧被该LED照明的均匀性;该堆叠系由复数之相同单晶矽晶粒的垂直堆叠所构成;各该晶粒包括薄体,具有平坦之第一和第二平行表面;其特征为,各该晶粒具有P型传导系数材料之主体部;各该晶粒具有浅N型暂散,延伸入该第一表面,至跨越该第一表面之实质上全表面积的均匀深度;各该晶粒具有传导系数实质上较该P型体为高之浅P+层,延伸入该第二表面,至跨越该第二表之实质上至表面积的均匀深度;设置于该堆叠相邻晶粒间的复数高传导系数层,以供机构和电气方式将该堆叠连接在一起,各该晶粒之前向传导方向系同一方向,各该晶粒的该P型体与该N型层间之接头边缘,系沿该堆叠垂直侧一表面之至少一部份暴露,可使该堆叠之边缘照明;以及第一和第二电极,在该堆叠之两端者。20.如请求专利部份第19.项之装置,进一步特征为,各该晶粒之厚度,此因应使用辐射于该晶粒之该垂直侧,而在该本体内产生的少量载子的平均扩散长度为小;该P+层有反射器之作用,可将少量变化载子反射,朝向该P型体与该N型层形成之积集接头者。21.一种光电伏打堆叠,与半导体装置之控制连接使用;该堆叠系由复数之同样单晶矽晶粒的垂直堆叠所构成;各该晶粒包括薄体,具有平坦之第一和第二平行表面;其特征为,各该晶粒具有长寿命P型传导系数材料之主体部;各该晶粒具有N+扩散层,延伸入该第一表面,至跨越该一表面之实质上全表面积的均匀深度;复数高传导系数层,设置在该堆叠之相邻晶粒间,以便藉机械和电气方式将该堆叠连接在一起,各该晶粒之前向传导方向系同样方向;各晶粒之该P型体与该N+层间的接头边缘,沿该堆叠垂直侧之一表面的至少一部份露出,以供该堆叠之边缘照明;以及第一和第二电极,在该堆叠之两端者。22.如请求专利部份第21.项之装置,进一步特征为,各该晶粒具有传导系数实质上较该P型体为高之浅P+扩散层,延伸入该第二表面,至跨越该第二表面之实质上全表面的均匀深度者。23.如请求专利部份第21.和22.项之装置,进一步特征为,各该晶粒之厚度,比因应对该晶粒之该垂直侧施加辐射,而在该本体产生之少量载子的平均扩散长度为小;该P+层有反射器之作用,以反射少量变化载子,朝向该P型体和该N型层所形成之积集接头者24.如请求专利部份第21.22.和23.项之装置,进一步特征为,该N+层在该第一表面具有每立方公分约1x1O20至4x2020离质原子存在所限定之传导系数;因而,在合金于铝箔时,该N+层不会转化成P传导系数型者。25.如请求专利部份第21.22.23.和24.项之装置,进一步特征,该复数高传导系数层,由厚约1密耳之箔片构成,其材料系选自包含铝、铝合金、和铝矽低共熔物者。26.如请求专利部份第21.22.23.24.和25.项之装置,其中,该晶粒厚度低于约9密耳,而其中,该堆叠由约15晶粒以下构成者。27.如请求专利部份第26.项之装置,进一步特征为,该N+层系由扩散之磷杂质所形成;该磷杂质有该P型体内金属离子之除气剂的作用,以提高该P型体之寿命者。28.一种切换电路,可快速开和快速关,电力金属氧化物半导体场效电晶体;该电力电晶体具有排流、来源和闸电极;该切换电路包含输入单向电压源,具有可在高、低输入电压间切换之第一和第二终端,二极体机构和切换电晶体,具有第一和第二电极,以及控制电极;其特征为,该电压源之该第一和第二终端,该二极体,以及该电力电晶体之该闸和来源电极,系以极性之闭合并联关系连接,因而,当该电压源切换至该高电压时,电流可自该电压源流经该二极体机构,充电于该电力电晶体之闸电容;该切换电晶体之该第一和第二电极,分别连接于该电子电晶体之该闸和来源电极;该控制电极连接于该电压源之该第一终端,因而,当该电压源之电压自该高电压降至该低电压时,该切换电晶体即开启,以限定跨越该闸电容之放电路径者。29.如请求专利部份第28.项之继电器,进一步特征为,包含动力定位电路,连接于该输出电晶体之该闸和来源电;该动力定位电路,在该排流与来源电极间之电压的dv/dt超过指定値时,可操作以旁通该输出电晶体之寄生排流至闸电容器Miller电流者。30.如请求专利部份第29.项之继电器,进一步特征为,该动力定位电路包含串联电阻器和电容器,以及与该电阻器和电容器并联之电晶体;该电晶体具有控制电极,连接于该电阻器与电容器间之波节者。 |
