Richi´s Lab

Texas Instruments TIC236

TIC236

Der TIC236 ist ein Triac von Texas Instruments. Der Index M steht für eine Spannungsfestigkeit von 600V. Parallel dazu gibt es sieben weitere Indizes, die Spannungfestigkeiten von 100V bis 800V festlegen. Es scheint, dass bei der Produktion des TIC236 wie beim Thyristor ST103 sehr unterschiedliche Qualitätsstufen anfielen. Dauerhaft ist ein Strom von 12A zulässig. Für eine einzelne 50Hz-Schwingung dürfen bis zu 100A fließen.

 

TIC236 Die

TIC236 Die

Beim Öffnen des Gehäuses wurde das Die leicht beschädigt. Die Kantenlänge beträgt 3,6mm. Mittig befindet sich der Gateanschluss. Im unteren Bereich kontaktieren zwei dickere Bonddrähte die obere Hauptelektrode ("Main Terminal").

 

TIC236 Die Detail MESA

Um den Umfang des Triacs wurde wie bei den MESA-Transistoren ein Graben in das Material geätzt. Dieser Graben garantiert einen sauberen Abschluss an den Außengrenzen der Sperrschicht. Am Rand des Dies wäre die Störstellendichte sehr viel höher und die Spannungsfestigkeit dadurch sehr viel geringer.

 

TIC236 Die Detail

Zusätzlich zum Graben um den Umfang des Dies wurden oberhalb und unterhalb des Gatekontakts halbkugelförmige Aussparungen in das Silizium geätzt. Zwischen den Metalllagen kann man halbkreisförmige Strukturen erkennen. Die gegenüberliegenden Bereiche sind jeweils invers dotiert.

 

TIC236 Die ohne Metalllage

Auch wenn man die Metalllage entfernt, zeichen sich die integrierten Strukturen nicht besser ab. Man kann den Aufbau aber ungefähr erahnen.

 

TIC236 Die Analyse

Triac Aufbau

Ein Triac besteht grundsätzlich aus zwei antiparallel verschalteten Thyristoren (links npnp und rechts pnpn). Beide sind an das Main Terminal 1 und an das Main Terminal 2 angebunden. In Bezug auf die Anbindung des Gates ist der Triac nicht vollständig symmetrisch. Auf der Oberseite befindet sich unter dem Gate-Kontakt ein p-dotierter und ein n-dotierter Bereich. Der n-dotierte Bereich macht die beiden halbkugelförmigen Aussparungen notwendig. An diesen Stellen würde die n-Dotierung des Gates die n-Dotierung des Main Terminal 1 berühren und somit leitend verbinden.

Der Bereich zwischen den beiden Thyristorstrukturen ermöglicht es den Triac unabhängig von der Polarität an den Main Terminals mit einem positiven oder mit einem negativen Strom zu zünden. Über die p- und die n-Bereiche unter der Gate-Elektrode lassen sich in jedem Arbeitspunkt freie Ladungsträger in die Thyristorstrukturen einspeisen. Je nach der Polarität an den Main Terminals wird dadurch die eine oder die andere Thyristorstruktur leitend.

 

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