Déclenchement des structures thyristor métal oxyde semiconductor (Thys-MOS et MCT) par la composante du courant sous le seuil

J. L. Sanchez; H. Tranduc; P. Rossel; G. Charitat; F. H. Behrens

doi:doi:10.1051/jp3:1995107

Numéro		J. Phys. III France Volume 5, Numéro 1, January 1995


Page(s)		11 - 32
DOI		https://doi.org/10.1051/jp3:1995107

DOI: 10.1051/jp3:1995107
J. Phys. III France 5 (1995) 11-32

Déclenchement des structures thyristor métal oxyde semiconductor (Thys-MOS et MCT) par la composante du courant sous le seuil

J. L. Sanchez¹, H. Tranduc¹, P. Rossel¹, G. Charitat¹ and F. H. Behrens²

¹ Laboratoire dAnalyse et d'Architecture des Systèmes du CNRS, 7 av. du Colonel Roche, 31077 Toulouse Cedex, France
² Centro Tecnológico para Informática, Rodovia Don Pedro 1, SP 65, Km 143.6, CP 6162, 13089-500 Campinas (SP), Brésil

(Reçu le 15 septembre 1994, accepté le 17 octobre 1994)

Abstract
The basic properties of the subthreshold currents in MOSFET's are used in order to account for a latch-up mechanism at low level in the MOS thyristor structure. The main results are i) a high sensitivity of the latch-up mechanism with the gate voltage value, ii) a very low drain voltage value is sufficient to set on this switch-back. ${\rm d}V/{\rm d}t$ capability of about 1 500 V/ $\mu$ s is obtained in this kind of MOS thyristors. Two configurations for the structure are described ; the electrical properties (D.C. and ${\rm d}V/{\rm d}t$ transients) are presented. We also explain, by the same mechanism, the switch-back at turn-on in the MOS controlled thyristor (MCT).

Résumé
On analyse le principe de l'utilisation de la composante du courant dite sous le seuil du transistor MOS pour faire basculer la caractéristique courant-tension du thyristor MOS. Il est montré que l'on obtient une sensibilité élevée en commande de grille et que le déclenchement peut se produire pour une faible tension d'anode. Une tenue en transistoire " ${\rm d}V/{\rm d}t$ " de l'ordre de 1 500 V/ $\mu$ s peut être aussi assurée. Des configurations de structures thyristor MOS, mettant en oeuvre ce principe et étant technologiquement compatibles avec les circuits intégrés de puissance, sont décrites ; des caractéristiques électriques sont présentées, montrant le bien-fondé des prévisions théoriques. On explique aussi, par le même mécanisme, le basculement à la fermeture de certains dispositifs MCT (MOS controlled thyristor).