DE10003703B4 - Steuerbares, auf einem Isolationsmaterial gebildetes Halbleiterschaltelement - Google Patents

Steuerbares, auf einem Isolationsmaterial gebildetes Halbleiterschaltelement Download PDF

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Abstract

Mittels Feldeffekt steuerbares Halbleiterschaltelement, das folgende Merkmale aufweist:
– eine erste Leitungszone (10) und eine zweite Leitungszone (12) eines ersten Leitungstyps, die auf einem elektrisch isolierenden Isolationsbereich (20) angeordnet sind;
– eine Sperrzone (14), eines zweiten Leitungstyps, die zwischen der ersten und zweiten Leitungszone (10, 12) auf dem Isolationsbereich (20) angeordnet ist;
– eine benachbart zu der Sperrzone (14) angeordneten Steuerelektrode (40) zur gesteuerten Erzeugung eines leitenden Kanals in der Sperrzone (14);
gekennzeichnet, durch folgendes weiteres Merkmal:
einen als plattenförmige Schicht ausgebildeten Rekombinationsbereich (30) aus einem die Rekombination von Ladungsträgern des ersten und zweiten Leitungstyps fördernden Material, der in der Sperrzone (14) oder direkt angrenzend an die Sperrzone (14) zwischen der Sperrzone (14) und dem Isolationsbereich (20) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterschaltelement gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ausführungsformen derartiger Halbleiterschaltelemente sind als SOI-MOSFET (SOI = silicon on insulator, MOSFET = metal-oxide-semiconductor field effect transistor) bekannt. Dabei ist auf einer Isolationsschicht, beispielsweise einem Siliziumoxid, eine Siliziumschicht gebildet, in der benachbart zueinander eine n- oder p-dotierte Source-Zone als erste Leitungszone eines ersten Leitungstyps, eine p- oder n-dotierte Sperrzone als Sperrzone eines zweiten Leitungstyps und eine n- oder p-dotierte Drain-Zone als zweite Leitungszone des ersten Leitungstyps angeordnet sind. Isoliert gegenüber der Sperrzone ist bei MOSFET eine Gate-Elektrode als Steuerelektrode angeordnet, wobei sich nach Maßgabe eines an der Gate-Elektrode anliegenden Signals ein leitender Kanal in der Sperrzone zwischen der Source-Zone und der Drain-Zone ausbildet.
  • Feldeffekttransistoren in SOI-Technologie zeichnen sich durch ihre geringen Abmessungen und damit ihre gute Integrierbarkeit aus.
  • Bekannte SOI-MOSFET zeigen allerdings Nachteile dahingehend, daß sich ihre Einsatzspannung ändert, wenn der SOI-MOSFET bereits leitet. In einer Kennlinie, in der der Drain-Source-Strom über der Drain-Source-Spannung aufgetragen ist, macht sich dies, wie in 1a dargestellt, durch einen "Knick" bemerkbar.
  • 1b zeigt das Kennlinienverhalten von MOSFET, die nicht in SOI-Technologie hergestellt sind. Dargestellt sind jeweils mehrere Kennlinien für verschiedene Werte der Gate-Source-Spannung. Dabei steigt der Drain-Source-Strom mit zunehmender Drain-Source-Spannung zunächst steil an, um dann in einen flachen Bereich überzugehen, in dem der Drain-Source-Strom mit zunehmender Drain-Source-Spannung nur noch geringfügig zunimmt, bevor es zum Durchbruch des MOSFET kommt.
  • SOI-MOSFET weisen in dem flachen Kennlinienabschnitt einen Knick derart auf, daß der Drain-Source-Strom innerhalb eines kleinen Bereichs der Drain-Source-Spannung steil ansteigt, um danach bis zum Durchbruch nur noch gering mit steigender Drain-Source-Spannung zuzunehmen.
  • Dieses Verhalten der SOI-MOSFET, das MOSFET, die nicht in SOI-Technologie hergestellt sind, nicht aufweisen, ist störend beim Entwurf integrierter Schaltungen, da für SOI-MOSFET die beschriebene Besonderheiten beachtet werden müssen, die für andere MOSFET nicht gelten.
  • Ein herkömmlicher SOI-MOSFET ist in Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 35 (1996)pp. 992–995 beschrieben.
  • Die DE 40 01 368 A1 beschreibt einen IGBT in dessen Driftzone Schwermetallatome eindiffundiert sind, die als lokale Lebensdauerkiller für Minoritätsladungsträger dienen.
  • Die US 4,656,493 beschreibt einen MOSFET, in dessen Sperrzone bzw. Body-Zone ebenfalls Metallatome eindiffundiert sind, die als lokale Lebensdauerkiller dienen.
  • Die EP 0 430 237 A1 beschreibt einen vertikalen IGBT mit einer sich an einen p-Emitter anschließenden Driftzone. In einem an den p-Emitter angrenzenden Bereich dieser Driftzone sind hierbei Protonen eingebracht, die als Rekombinationszentren dienen.
  • Die EP 0 889 509 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Rekombinationszentren aufweisender. Zone in einem vertikalen Halbleiterbauelement. Bei diesem Verfahren werden zwei Halbleiterwafer aufeinandergesetzt, wobei die Wafer so aufeinandergesetzt werden, dass ein Versatz im Kristallgitter entsteht oder wobei in einen oberflächennahen Bereich eines der Wafer vor dem Zusammenfügen Metallatome implantiert werden, die als Rekombinationszentren dienen.
    •
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein durch Feldeffekt steuerbares Halbleiterbauschaltelement zur Verfügung zu stellen, bei dem eine halbleitende Schicht auf einer Isolationsschicht angeordnet ist und bei dessen Betrieb der Strom zwischen der ersten und zweiten Leitungszone wenigstens annäherungsweise „ohne Knick" in der Kennlinie ansteigt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Halbleiterschaltelement nach Anspruch 1 gelöst.
  • Ursächlich für den „Knick" in der Kennlinie von SOI-MOSFET nach dem Stand der Technik sind Ladungsträger, die sich mit zunehmender Drain-Source-Spannung in der Sperrzone anhäufen. Durch die Abfolge der unterschiedlich dotierten Zonen: Source-Zone, Sperrzone und Drain-Zone ist in dem SOI-MOSFET ein parasitärer Bipolartransistor gebildet, der das Schaltverhalten des SOI-MOSFET mitbestimmt. Die Basis des parasitären Bi polartransistors wird dabei durch die Sperrzone gebildet. Die in der Sperrzone angehäuften Ladungsträger spannen die Basis des parasitären Bipolartransistors vor, und beeinflussen so das Schaltverhalten des MOSFET. Der Bipolartransistor schaltet ein, wenn eine Drain-Source-Spannung erreicht ist, bei der eine Multiplikation der Ladungsträger in der Sperrzone eintritt. Dies ist die Spannung, bei der Knick in der Kennlinie entsteht, da sich mit Einschalten des parasitären Bipolartransistors die Einsatzspannung des SOI-MOSFET ändert.
  • Der erfindungsgemäß in die Sperrzone eingebrachte oder benachbart zu der Sperrzone angeordnete Rekombinationsbereich fördert die Rekombination von Ladungsträgern des ersten und zweiten Leitungstyps in der Sperrzone. Die Anhäufung von Ladungsträgern in der Sperrzone wir dadurch weitgehend verhindert, was zur Folge hat, daß der parasitäre Bipolartransistor hinsichtlich des Schaltverhaltens des SOI-MOSFET wenigstens annäherungsweise nicht in Erscheinung tritt. Der SOI-MOSFET verhält sich wie ein nicht in SOI-Technologie hergestellter MOSFET.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Rekombinationsbereich zwischen dem Isolationsbereich bzw. einer Isolationsschicht, und der Sperrzone erstreckt. Ein erfindungsgemäßes Halbleiterschaltelement nach dieser Ausführungsform der Erfindung kann weitgehend unter Beibehaltung bekannter Verfahren zur Herstellung von SOI-MOSFET hergestellt werden. Gegenüber bekannten Verfahren ist dabei lediglich erforderlich, auf der Isolationsschicht eine Schicht aus Rekombinationsmaterial, vorzugsweise einem Metall oder einem Silizid, abzuscheiden, bevor die Halbleiterschicht aufgebracht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Rekombinationsbereich zudem zwischen der Isolationsschicht und der ersten und/oder zweiten Leitungszone erstreckt. Bei Verwendung eines Metalls oder eines Silizids als Rekombinationsmaterial entstehen so Schottky-Kontakte zwischen der ersten und/oder zweiten Leitungszone und dem Rekombinationsmaterial. Über den Rekombinationsbereich sind dadurch definierte Widerstände zwischen der ersten Leitungszone und der Sperrzone bzw. der zweiten Leitungszone und der Sperrzone gebildet.
  • Der Rekombinationsbereich ist vorzugsweise als sehr dünne Schicht zwischen der Sperrzone und dem Isolationsbereich ausgebildet, wobei die Schichtdicke des Rekombinationsbereichs vorzugsweise nur eine oder einige wenige Atomlagen beträgt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Rekombinationsbereich als plattenförmigen Bereich, vorzugsweise aus einem Metall oder einem Silizid, in der Sperrzone anzuordnen, wobei die Sperrzone den Rekombinationsbereich nach allen Seiten umgibt.
  • Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterschaltelements.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 Kennlinien eines SOI-MOSFET und eines nicht in SOI-Technologie gergestellten MOSFET nach dem Stand der Technik
  • 2 Querschnitt durch ein als SOI-MOSFET ausgebildetes erfindungsgemäßes Halbleiterschaltelement nach einer ersten Ausführungsform;
  • 3 Querschnitt durch ein als SOI-MOSFET ausgebildetes erfindungsgemäßes Halbleiterschaltelement nach einer zweiten Ausführungsform;
  • 4 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Halbleiterschaltelement nach einer dritten Ausführungsform.
  • In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Bereiche mit gleicher Bedeutung.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes, als SOI-MOSFET ausgebildetes Halbleiterschaltelement gemäß einer ersten Ausführungsform. Der MOSFET weist einen Isolationsbereich 20, beispielsweise ein Siliziumoxid, auf, auf welchen eine Schicht aus einem Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, aufgebracht ist. In dem Halbleitermaterial sind eine n+-dotierte Source-Zone 10 als erste Leitungszone eines ersten Leitungstyps und eine n+-dotierte Drain-Zone 12 als zweite Leitungszone des ersten Leitungstyps ausgebildet. Zwischen der Source-Zone 10 und der Drain-Zone 12 ist eine p-dotierte Sperrzone 14 gebildet, die auch als Bulk- oder Body-Bereich bezeichnet wird. Über der Sperrzone 14 ist eine Isolationsschicht 50 aufgebracht, die sich auch teilweise über die Source-Zone 10 und die Drain-Zone 12 erstreckt, und auf der eine Gate-Elektrode 40 als Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements aufgebracht ist. Die Source-Zone 10 ist mittels einer Source-Elektrode 11 und die Drain-Zone 12 ist mittels einer Drain-Elektrode 13 kontaktierbar, wobei eine Verschaltung der Source-Elektrode 11, der Drain-Elektrode 13 und der Gate-Elektrode 40 nicht näher dargestellt ist.
  • Die Halbleiterschicht mit Source-, Drain- und Sperrzone 10, 12 14 sowie die Elektroden 11, 13, 40 sind von einem zweiten Isolationsbereich 60 umgeben, der das Halbleiterschaltelement gegenüber weiteren, nicht näher dargestellten, Halbleiterschaltelementen isoliert.
  • Zwischen dem Isolationsbereich 20 und der Sperrzone 14 ist erfindungsgemäß ein Rekombinationsbereich 30 aus einem die Rekombination von p-Ladungsträgern und n-Ladungsträgern fördernden Material angeordnet. Der Rekombinationsbereich 30 besteht vorzugsweise aus einem Metall oder einem Silizid, bzw. einer entsprechenden Halbleiterverbindung. Der Rekombinationsbereich 30 ist vorzugsweise als sehr dünne Schicht, die idealerweise nur die Dicke einer oder einiger weniger Atomlagen aufweist, ausgebildet.
  • Aufgabe des Rekombinationsbereichs 30 ist es, einen parsitären Bipolartransistor, der durch die Abfolge der n-dotierten Source-Zone 10, der p-dotierten Sperrzone 14 und der n-dotierten Drain-Zone 12 gebildet ist, wenigstens annäherungsweise wirkungslos im Hinblick auf das Schaltverhalten des MOSFET zu machen. Zum besseren Verständnis ist das Schaltsymbol des parasitären Bipolartransistors beispielhaft in 1 eingezeichnet. Die Basis des parasitären Bipolartransistors, in dem Ausführungsbeispiel ein npn-Bipolartransistor, ist durch die Sperrzone 14 gebildet, wobei die Basis floatend ausgebildet ist, das heißt, es sind keine Anschlüsse vorhanden, um die Sperrzone 14 von außen auf ein definiertes Potential zu legen. Emitter und Kollektor des parasitären Bipolartransistors werden abhängig von der Polung der Drain-Source-Spannung durch die Source-Zone bzw. die Drain-Zone des MOSFET gebildet. Bei Anlegen einer Steuerspannung zwischen der Gate-Elektrode 40 und der Source-Elektrode 11, bzw. der Source-Zone 10, bildet sich in der Sperrzone 14 ein leitender Kanal zwischen der Source-Zone 10 und der Drain-Zone 12 aus. Bei Anlegen einer Flussspannung zwischen der Source-Elektrode 11 und der Drain-Elektrode 12 kommt es zum Austausch von Ladungsträgern zwischen der Source-Zone 10 und der Drain-Zone 12. Hierbei werden auch Ladungsträger in die Sperrzone 14 injiziert, die sich ohne das Vorhandensein des Rekombinations bereichs 30 dort anhäufen würden und zu dem bekannten Knick in der Kennlinie des SOI-MOSFET führen würden. Der Rekombinationsbereich 30 verhindert die Anhäufung von Ladungsträgern, in vorliegendem Fall von Löchern, in der Sperrzone 14, dadurch, dass an der Oberfläche des Rekombinationsbereichs 30 eine verstärkte Rekombination von p- und n-Ladungsträgern stattfindet. Die Basis des parasitären Bipolartransistors kann daher nicht so weit vorgespannt werden, dass der parasitäre Bipolartransistor einschaltet. Der parasitäre Bipolartransistor ist damit wirkungslos. Durch den Rekombinationsbereich 30 ist die Stromverstärkung dieses parasitären Bipolartransistors soweit reduziert, dass er hinsichtlich des Schaltverhaltens des SOI-MOSFET nicht in Erscheinung tritt.
  • Der Rekombinationsbereich 30 erstreckt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht nur unterhalb der Sperrzone 14, sondern auch unterhalb der Source-Zone 10 und der Drain-Zone 12. Zwischen der Source-Zone 10, bzw. der Drain-Zone 12, und dem, vorzugsweise aus einem Metall- oder einem Silizid gebildeten Rekombinationsbereich 30, sind dadurch Schottky-Dioden gebildet, deren Schaltsymbole zum besseren Verständnis in 1 eingezeichnet sind. Über den Rekombinationsbereich 30, bzw. die Rekombinationsschicht, ist auf diese Weise ein definierter Widerstand zwischen der Source-Zone 10 und der Sperrzone 14 bzw. der Drain-Zone 12 und der Sperrzone 14 gebildet.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines als SOI-MOSFET ausgebildeten Halbleiterschaltelements nach der Erfindung. Ein Rekombinationsbereich 32 ist bei dieser Ausführungsform als Bereich aus einem Rekombinationsmaterial, vorzugsweise einem Metall oder einem Silizid, bzw. einer entsprechenden Halbleiterverbindung in der Sperrzone 14, ausgebildet. 2 zeigt einen plattenförmig in der Sperrzone 14 ausgebildeten Rekombinationsbereich 32, wobei mehrere derartiger Rekombinationsbereiche 32 parallel oder nebeneinander in der Sperrzone 14 angeordnet sein können. Der Rekombinationsbereich 32 verhindert die Anhäufung von Ladungsträgern in der Sperrzone 14 und macht so den parasitären Bipolartransistor wirkungslos. Das Kennlinienverhalten des SOI-MOSFET entspricht dem eines herkömmlichen, nicht in SOI-Technologie hergestellten MOSFET.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines als SOI-MOSFET ausgebildeten erfindungsgemäßen Halbleiterschaltelements im Querschnitt. Ein Rekombinationsbereich 34 ist bei dieser Ausführungsform durch Eindiffusion eines die Rekombination von n-Ladungsträgern und p-Ladungsträgern fördernden Materials in die Sperrzone 14 ausgebildet. Das eindiffundierte Material ist vorzugsweise ein Metall, wie zum Beispiel Platin. Bei den zur Herstellung eines Rekombinationsbereichs 34 notwendigen Diffusionsschritten ist es nahezu unvermeidlich, dass auch Rekombinationsmaterial in die Source-Zone 10 und die Drain-Zone 12 diffundiert wird. Dies beeinträchtigt die Funktionsweise des MOSFET nicht oder nur unwesentlich.
  • Die in die Sperrzone 14 eindiffundierten Atome des Rekombinationsmaterials fördern die Rekombination von n- und p-Ladungsträgern in der Sperrzone 14 und machen so den parasitären Bipolartransistor wenigstens annäherungsweise wirkungslos.
  • Die Erfindung wurde vorangehend anhand eines n-Kanal-SOI-MOSFET beschrieben. Obige Ausführungen gelten entsprechend für p-Kanal-SOI-MOSFET. Des Weiteren gelten obige Ausführungen entsprechend für Halbleiterschaltelemente, die auf einem anderen Material als Silizium basieren.
  • Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterschaltelements.
  • Gemäß einem ersten Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterschaltelements nach 2 ist vorgesehen, eine Schicht aus Isolationsmaterial 20 bereitzustellen, auf der anschließend eine Schicht 30 eines Rekombinationsmaterials aufge bracht wird. In einer auf der Rekombinationsschicht 30 aufgebrachten Schicht aus Halbleitermaterial werden anschließend mittels Dotierung eine Source-Zone 10 eines ersten Leitungstyps, eine Drain-Zone 12 des ersten Leitungstyps und eine zwischen der Source-Zone 10 und der Drain-Zone 12 angeordnete Sperrzone 14 eines zweiten Leitungstyps gebildet. Anschließend wird auf der Sperrzone 14 eine weitere Isolationsschicht 50 aufgebracht, auf der eine Steuerelektrode 40 gebildet wird.
  • Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterschaltelements nach 4 ist zunächst vorgesehen, eine Schicht aus Halbleitermaterial auf einer Isolationsschicht 20 anzuordnen, wobei in der Schicht aus Halbleitermaterial anschließend eine Source-Zone 10, eine Drain-Zone 12 und eine Sperrzone 14 ausgebildet werden.
  • Anschließend werden in die Sperrzone 14 mittels Diffusion Atome eines die Rekombination von Ladungsträgern des ersten und zweiten Leitungstyps fördernden Materials, vorzugsweise Platin, eingebracht. Danach wird über der Sperrzone 14 eine Isolationsschicht 50 aufgebracht, auf der anschließend eine Steuerelektrode 40 ausgebildet wird.
  • Zur Erstellung einer Vielzahl von SOI-MOSFET in einem Chip wird vorzugsweise eine Isolationsschicht zur Verfügung gestellt, auf der die SOI-MOSFET nebeneinander angeordnet werden können. Zur Herstellung der Halbleiterschichten für die einzelnen SOI-MOSFET wird auf der Isolationsschicht, bzw. auf der über der Isolationsschicht gebildete Rekombinationsschicht, eine Halbleiterschicht aufgebracht, die anschließend, beispielsweise durch Grabenätzung bis an die Isolationsschicht, in einzelne Bereiche aus Halbleitermaterial unterteilt wird. Nach Herstellung der Source-, Drain- und Sperrzonen in den einzelnen Halbleiterbereichen und dem Aufbringen der Anschlusselektroden werden die die einzelnen Halbleiterbereiche umgebenen Gräben mittels eines Isolations materials aufgefüllt, um die einzelnen SOI-MOSFET gegeneinander zu isolieren.
    • 10
    Source-Zone
    11
    Source-Elektrode
    12
    Drain-Zone
    13
    Source-Elektrode
    14
    Sperrzone
    20
    Isolationsbereich
    30
    Rekombinationsbereich
    32
    Rekombinationsbereich
    34
    Rekombinationsbereich
    40
    Gate-Elektrode
    50
    Isolationsschicht

Claims (8)

  1. Mittels Feldeffekt steuerbares Halbleiterschaltelement, das folgende Merkmale aufweist: – eine erste Leitungszone (10) und eine zweite Leitungszone (12) eines ersten Leitungstyps, die auf einem elektrisch isolierenden Isolationsbereich (20) angeordnet sind; – eine Sperrzone (14), eines zweiten Leitungstyps, die zwischen der ersten und zweiten Leitungszone (10, 12) auf dem Isolationsbereich (20) angeordnet ist; – eine benachbart zu der Sperrzone (14) angeordneten Steuerelektrode (40) zur gesteuerten Erzeugung eines leitenden Kanals in der Sperrzone (14); gekennzeichnet, durch folgendes weiteres Merkmal: einen als plattenförmige Schicht ausgebildeten Rekombinationsbereich (30) aus einem die Rekombination von Ladungsträgern des ersten und zweiten Leitungstyps fördernden Material, der in der Sperrzone (14) oder direkt angrenzend an die Sperrzone (14) zwischen der Sperrzone (14) und dem Isolationsbereich (20) angeordnet ist.
  2. Halbleiterschaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekombinationsbereich (30) zwischen der Sperrzone (14) und dem Isolationsbereich (20) angeordnet ist.
  3. Halbleiterschaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rekombinationsbereich (30) zwischen dem Isolationsbereich (20) und der ersten Leitungszone (10) und/oder der zweiten Leitungszone erstreckt.
  4. Halbleiterschaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekombinationsbereich (30) als dünne Schicht ausgebildet ist.
  5. Halbleiterschaltelement, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (30) nur eine oder einige Atomlagen beträgt.
  6. Halbleiterschaltelement, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Rekombinationsbereichs (30; 32) ein Metall oder ein Silizid ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterschaltelements, das folgende Verfahrensschritte aufweist: Bereitstellen einer Schicht (20) aus einem Isolationsmaterial; Aufbringen einer Schicht (30) eines Rekombinationsmaterials auf die Isolationsschicht (20); Aufbringen einer Schicht aus Halbleitermaterial auf der Schicht (30) aus Rekombinationsmaterial; Herstellen einer ersten und zweiten Leitungszone (10, 12) eines ersten Leitungstyps mittels Dotierung und einer zwischen der ersten und zweiten Leitungszone (10, 12) angeordneten Sperrzone (14) eines zweiten Leitungstyps mittels Dotierung in der Halbleiterschicht; Aufbringen einer zweiten Schicht (50) aus Isolationsmaterial auf die Sperrzone (14); Herstellen einer Steuerelektrode (40) auf der zweiten Schicht (50) aus Isolationsmaterial über der Sperrzone.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rekombinationsmaterial ein Metall oder ein Silizid ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7879678B2 (en) * 2008-02-28 2011-02-01 Versatilis Llc Methods of enhancing performance of field-effect transistors and field-effect transistors made thereby

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4656493A (en) * 1982-05-10 1987-04-07 General Electric Company Bidirectional, high-speed power MOSFET devices with deep level recombination centers in base region
DE4001368A1 (de) * 1989-01-25 1990-08-02 Fuji Electric Co Ltd Leitungstyp-modulations-mosfet
EP0430237A1 (de) * 1989-11-30 1991-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Bipolar-Bauelement, in welchem die Ladungsträgerlebensdauer kontrolliert wird
EP0889509A2 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Harris Corporation Kontrolle der Lebensdauer für Halbleiterbauelemente

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4656493A (en) * 1982-05-10 1987-04-07 General Electric Company Bidirectional, high-speed power MOSFET devices with deep level recombination centers in base region
DE4001368A1 (de) * 1989-01-25 1990-08-02 Fuji Electric Co Ltd Leitungstyp-modulations-mosfet
EP0430237A1 (de) * 1989-11-30 1991-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Bipolar-Bauelement, in welchem die Ladungsträgerlebensdauer kontrolliert wird
EP0889509A2 (de) * 1997-06-30 1999-01-07 Harris Corporation Kontrolle der Lebensdauer für Halbleiterbauelemente

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jpn.J.Appl.Phys., Vol. 35 (1986) pp. 982-995 *

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