DE10048165A1 - Power semiconductor component used as an IGBT comprises a body with a region of lower doping concentration limited by a region of higher concentration which contains a stop zone - Google Patents
Power semiconductor component used as an IGBT comprises a body with a region of lower doping concentration limited by a region of higher concentration which contains a stop zoneInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauelement mit
einem Körper aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermateri
al, wobei der Körper aufweist:
The invention relates to a power semiconductor component with a body made of differently doped semiconductor material, the body having:
- - Einen dotierten Bereich eines bestimmten Leitungstyps und einer relativ höheren Dotierungskonzentration, und- A doped area of a certain line type and a relatively higher doping concentration, and
- - einen dotierten Bereich eines bestimmten Leitungstyps und einer relativ zur höheren Dotierungskonzentration niedrige ren Dotierungskonzentration, wobei- a doped area of a certain conductivity type and a low relative to the higher doping concentration ren doping concentration, wherein
- - der Bereich niedrigerer Dotierungskonzentration flächig an den Bereich höherer Dotierungskonzentration grenzt und bei diesem Bereich eine parallel zu einer Grenzfläche zwischen diesem Bereich und dem Bereich niedrigerer Dotierungskon zentration sich erstreckende Stoppzone des Leitungstyps dieses Bereichs, aber einer relativ zur niedrigeren Dotie rungskonzentration dieses Bereichs höheren Dotierungskon zentration enthält, wobei- The area of the lower doping concentration is flat limits the area of higher doping concentration and at this area is parallel to an interface between this area and the area of lower doping con centering stop zone of the line type this range, but one relative to the lower dotie ration concentration of this area higher doping con contains concentration, where
- - in einem Durchlassbetrieb des Bauelements der Bereich höhe rer Dotierungskonzentration und der Bereich niedrigerer Do tierungskonzentration einschließlich der Stoppzone von ei nem elektrischen Strom senkrecht zur Grenzfläche durchflos sen sind.- The area height in a pass mode of the component rer doping concentration and the range of lower Do concentration including the stop zone of egg through electrical current perpendicular to the interface are.
Bei einem Bauelement der genannten Art kann während eines Ab schaltvorganges ein sogenanntes Abreißen des Bauelements auf treten. Ein Abreißen des Bauelements sollte vermieden werden, da dieser Effekt eine Zerstörung des Bauelements mit sich bringen kann.In a component of the type mentioned can during an Ab switching process on a so-called tearing of the component to step. Tearing off the component should be avoided because this effect involves destruction of the component can bring.
Bisher wird das Abreißen des Bauelements vor allem dadurch vermieden, dass eine Dicke des Körpers aus Halbleitermaterial des Bauelements ausreichend groß gewählt wird, so dass wäh rend des Abschaltens aus einer neutralen Zone des an den Be reich höherer Dotierungskonzentration grenzenden Bereichs niedrigerer Dotierungskonzentration des Bauelements noch ge nügend Ladungsträger nachgeliefert werden können. Dies bringt aber wiederum erhöhte Verluste im Bauelement mit sich. Insbe sondere ist ein solches Vorgehen dann problematisch, wenn das Bauelement auch eine gute Höhenstrahlungsfestigkeit aufweisen soll und deswegen im Bereich niedrigerer Dotierungskonzentra tion eine sehr geringe Grunddotierung - meistens in Verbin dung einer flächig an den Bereich relativ höherer Dotierungs konzentration grenzenden Stoppzone höherer Dotierungskonzent ration des Bereichs niedrigerer Dotierungskonzentration - vorliegt.So far, the tearing off of the component is mainly due to this avoided a thickness of the body made of semiconductor material of the component is chosen large enough so that weh after switching off from a neutral zone to the Be range of higher doping concentration lower doping concentration of the component still ge sufficient load carriers can be delivered later. This brings but again increased losses in the component. in particular Such a procedure is particularly problematic if that Component also have a good radiation resistance should and therefore in the area of lower doping concentration a very low basic funding - mostly in combination formation of a relatively higher doping in the area concentration-limiting stop zone higher doping concentration ration of the area of lower doping concentration - is present.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Leistungshalbleiterbauele ment bereitzustellen, das einerseits eine möglichst geringe Bauelementdicke aufweist, um somit die im Betrieb auftreten den Leistungsverluste so gering wie möglich zu halten, und das andererseits aber auch beim Abschalten ein möglichst wei ches Abschaltverhalten aufweist.The object of the invention is a power semiconductor device to provide the lowest possible level Has component thickness, so that occur during operation keep the power losses as low as possible, and which on the other hand also as white as possible when switching off has shutdown behavior.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merk male gelöst.This object is achieved by the Merk specified in claim 1 times solved.
Gemäß dieser Lösung weist der Körper aus unterschiedlich do
tiertem Halbleitermaterial des Leistungshalbleiterbauelements
auf:
According to this solution, the body made of differently doped semiconductor material of the power semiconductor component has:
- - Einen dotierten Bereich eines bestimmten Leitungstyps und einer relativ höheren Dotierungskonzentration, und- A doped area of a certain line type and a relatively higher doping concentration, and
- - einen dotierten Bereich eines bestimmten Leitungstyps und einer relativ zur höheren Dotierungskonzentration niedrige ren Dotierungskonzentration, wobei- a doped area of a certain conductivity type and a low relative to the higher doping concentration ren doping concentration, wherein
- - der Bereich niedrigerer Dotierungskonzentration flächig an den Bereich der höheren Dotierungskonzentration grenzt und bei diesem Bereich eine parallel zu einer Grenzfläche zwi schen diesem Bereich und dem Bereich niedrigerer Dotie rungskonzentration sich erstreckende Stoppzone des Lei tungstyps dieses Bereichs, aber einer relativ zur niedrigeren Dotierungskonzentration dieses Bereichs höheren Dotie rungskonzentration enthält, wobei- The area of the lower doping concentration is flat limits the range of the higher doping concentration and in this area a parallel to an interface between between this area and the area of lower dotie stopping zone of the lei type of this area, but one relative to the lower one Doping concentration of this area higher doping contains concentration, where
- - die Stoppzone in einem Abstand von der Grenzfläche angeord net ist, so dass zwischen der Stoppzone und der Grenzfläche ein Teilbereich des Bereichs niedrigerer Dotierungskonzent ration vorhanden ist, der den Leitungstyp dieses Bereichs und eine relativ zur Stoppzone dieses Bereichs und zu dem Bereich höherer Dotierungskonzentration niedrigere Dotie rungskonzentration aufweist, wobei- the stop zone is located at a distance from the interface net is so that between the stop zone and the interface a portion of the lower doping concentration range ration exists, which is the line type of this area and one relative to the stop zone of that area and to that Range higher doping concentration lower doping tion concentration, wherein
- - in einem Durchlassbetrieb des Bauelements der Bereich höhe rer Dotierungskonzentration und der Bereich niedrigerer Do tierungskonzentration einschließlich des Teilbereichs und der Stoppzone von einem elektrischen Strom senkrecht zur Grenzfläche durchflossen sind.- The area height in a pass mode of the component rer doping concentration and the range of lower Do. concentration including the sub-area and the stop zone from an electric current perpendicular to the Flow through the interface.
Erfindungswesentlich ist das Merkmal, dass die Stoppzone in einem Abstand von der Grenzfläche angeordnet ist, so dass zwischen der Stoppzone und der Grenzfläche ein Teilbereich des Bereichs niedrigerer Dotierungskonzentration vorhanden ist, der den Leitungstyp dieses Bereichs und eine relativ zur Stoppzone dieses Bereichs und zu dem Bereich höherer Dotie rungskonzentration niedrigere Dotierungskonzentration auf weist.Essential to the invention is the feature that the stop zone in a distance from the interface is arranged so that a partial area between the stop zone and the interface of the region of lower doping concentration which is the line type of this area and a relative to Stop zone of this area and to the higher dotie area lower doping concentration has.
In dem dotierten Teilbereich können vorteilhafterweise wäh rend des Abschaltvorgangs freie Ladungsträger über eine ge wisse Zeit gespeichert werden, um zum geeigneten Zeitpunkt zu dem durch das Bauelement während des Abschaltvorganges flie ßenden Strom beitragen zu können und somit eine zu schnelle zeitliche Abnahme des Stroms und damit den sogenannten Abriss zu vermeiden.In the doped subarea can advantageously be selected free charge carriers via a ge know time to be saved at the appropriate time which flows through the component during the shutdown process to be able to contribute to the current and therefore too fast temporal decrease in electricity and thus the so-called demolition to avoid.
Durch die Erfindung ist vorteilhafterweise ein Leistungshalb leiterbauelement mit optimierter Stoppzone bereitgestellt.The invention advantageously has a power half ladder component provided with an optimized stop zone.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements sind der Leitungstyp des Bereichs niedrigerer Dotierungskonzentration und der Leitungstyp des Bereichs höhe rer Dotierungskonzentration zueinander entgegengesetzt.In an advantageous embodiment of the invention Devices are the conductivity type of the region of lower doping concentration and the line type of the area height rer doping concentration opposite to each other.
Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist so ausgebildet, dass das Bauelement ein Leistungs-IGBT ist, bei dem der Bereich höherer Dotierungskonzentration einen Kollek tor und der die Stoppzone höherer Dotierungskonzentration und den Teilbereich der relativ zur Stoppzone und dem Kollektor niedrigeren Dotierungskonzentration aufweisende Bereich nied rigerer Dotierungskonzentration eine Basis des IGBT definie ren.A preferred embodiment of this embodiment is like this trained that the device is a power IGBT, at which the area of higher doping concentration a collector gate and the stop zone of higher doping concentration and the part of the relative to the stop zone and the collector lower doping concentration range higher doping concentration define a basis of the IGBT ren.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist so ausgebildet, dass das Bauelement ein Leistungsthy ristor ist, bei dem der Bereich höherer Dotierungskonzentra tion einen anodenseitigen Emitter und der die Stoppzone höhe rer Dotierungskonzentration und den Teilbereich der relativ zur Stoppzone und dem Emitter niedrigeren Dotierungskonzent ration aufweisende Bereich niedrigerer Dotierungskonzentrati on eine anodenseitige Basis Thyristors definieren.Another preferred embodiment of this embodiment is designed so that the component is a high performance ristor, in which the region of higher doping concentration tion an emitter on the anode side and the height of the stop zone rer doping concentration and the partial range of the relative to the stop zone and the emitter lower doping concentration region with lower doping concentrations on define an anode-side base thyristor.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Bauelements sind der Leitungstyp des Bereichs niedrigerer Dotierungskonzentration und der Leitungstyp des Bereichs höherer Dotierungskonzentration zueinander gleich.In another advantageous embodiment of the inventions Component according to the invention are the line type of the area lower doping concentration and the conductivity type of the Range of higher doping concentration equal to each other.
Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser anderen Ausführungsform ist so ausgebildet, dass das Bauelement eine Leistungsdiode ist, bei welcher der Bereich höherer Dotierungskonzentration einen Emitter und der die Stoppzone höherer Dotierungskon zentration und den Teilbereich der relativ zur Stoppzone und dem Emitter niedrigeren Dotierungskonzentration aufweisende Bereich niedrigerer Dotierungskonzentration eine Driftzone der Diode definieren. Insbesondere bei Leistungsdioden ist ein möglichst weiches Abschaltverhalten wichtig, damit das Abreißen dieses Bauelements während des Abschaltvorgangs ver mieden wird. A preferred embodiment of this other embodiment is designed so that the component is a power diode which is the range of higher doping concentration an emitter and the higher doping con centering and the subarea relative to the stop zone and having a lower doping concentration than the emitter Region of lower doping concentration a drift zone of the diode. Especially with power diodes Switching behavior as soft as possible is important so that the Tear off this component during the shutdown process is avoided.
Bevorzugter- und vorteilhafterweise ist die höhere Dotie rungskonzentration der Stoppzone des Bereichs niedrigerer Do tierungskonzentration höchstens gleich derjenigen des Be reichs höherer Dotierungskonzentration, obgleich die Dotie rungskonzentration der Stoppzone auch höher als die Dotie rungskonzentration des Bereichs höherer Dotierungskonzentra tion sein kann.The higher dotie is more preferred and advantageous concentration of the stop zone of the lower Do area tation concentration at most equal to that of the Be higher doping concentration, although the doping The concentration of the stop zone is also higher than the dopant ration concentration of the area of higher doping concentration tion can be.
Der Abstand der Stoppzone von der Grenzfläche zwischen dem Bereich niederigerer Dotierungskonzentration und dem Bereich höherer Dotierungskonzentration beträgt vorzugsweise 10 µm bis 30 µm.The distance of the stop zone from the interface between the Range of lower doping concentration and the range higher doping concentration is preferably 10 μm to 30 µm.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Bauelements ist darin zu sehen, dass im Körper aus Halbleitermaterial des Bauelements der Verlauf eines elektrischen Feldes in Richtung in Richtung senkrecht zur Grenzfläche zwischen dem Bereich niedrigerer Dotierungskonzentration und dem Bereich höherer Dotierungskonzentration in gewissen Grenzen unabhängig von der Einstellung eines Wirkungsgrades des Bereiches höherer Dotierungskonzentration eingestellt werden kann, wodurch eine ausreichende Kurzschlussfestigkeit dieses Bauelements leich ter realisiert werden kann. Dies z. B. insbesondere bei einem Thyristor oder IGBT mit p-dotiertem anodenseitigen Emitter bzw. Kollektor. Der Grund dafür ist, dass jetzt vorteilhaft erweise der dynamische Emitter- bzw. Kollektorwirkungsgrad und der statische Emitter- bzw. Kollektorwirkungsgrad entkop pelt sind und unabhängig voneinander eingestellt werden kön nen.A particular advantage of the component according to the invention is to be seen in the fact that in the body made of semiconductor material Component the course of an electrical field in the direction in the direction perpendicular to the interface between the area lower doping concentration and the range higher Doping concentration within certain limits independent of setting an efficiency of the area higher Doping concentration can be adjusted, whereby a sufficient short-circuit strength of this component ter can be realized. This z. B. especially in one Thyristor or IGBT with p-doped anode-side emitter or collector. The reason is that is now beneficial prove the dynamic emitter or collector efficiency and decouple the static emitter or collector efficiency pelt and can be set independently NEN.
Der Körper aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermaterial eines erfindungsgemäßen Bauelements lässt sich z. B. durch E pitaxieprozesse realisieren, bei denen das Dotierungsprofil des Körpers zwischen Oberflächenabschnitten dieses Körpers über eine zeitliche Variation der angebotenen Dotierstoffmen ge eingestellt wird. Ebenso kann das Dotierungsprofil durch die Anwendung von Hochenergie-Ionenimplantation realisiert werden.The body made of differently doped semiconductor material a component according to the invention can, for. B. by E Realize pitaxial processes in which the doping profile of the body between surface sections of this body over a temporal variation of the offered dopant amounts is set. Likewise, the doping profile can realized the application of high energy ion implantation become.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das sogenannte Wafer bondingverfahren (siehe z. B. Q-Y. Tong, Proceedings of the ECS Conference 1999, Vol. 99-2) anzuwenden, und zwar in der Art, dass z. B. der höher dotierte Bereich des Körpers in ei ner höher bis hoch dotierten Scheibe aus Halbleitermaterial erzeugt wird, für den niedriger dotierten Bereich eine nied riger bis niedrig dotierte Scheibe aus Halbleitermaterial verwendet wird, in der in einem oberflächennahen Bereich die ser Scheibe die Stoppzone und der Teilbereich und ggf. ein sonstiger höher dotierter Bereich des Körpers erzeugt werden, und dass die beiden Scheiben zum Körper aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermaterial miteinander verbunden werden.Another possibility is the so-called wafer bonding process (see e.g. Q-Y. Tong, Proceedings of the ECS Conference 1999, Vol. 99-2) in the Kind of that z. B. the higher doped area of the body in egg ner higher to highly doped wafer made of semiconductor material is generated for the lower doped region to low doped wafer made of semiconductor material is used in which the this disc the stop zone and the partial area and if necessary other higher doped area of the body are generated, and that the two discs differ from the body doped semiconductor material are interconnected.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in the following description of the drawings explained in more detail by way of example. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen beispielhaften erfin dungsgemäßen Leistungs-IGBT in Richtung senkrecht zur Grenzfläche zwischen den Bereichen höherer und nied rigerer Dotierungskonzentration, Fig. 1 shows a cross section through an exemplary OF INVENTION power IGBT to the invention in the direction perpendicular to the interface between the regions of higher and nied rigerer doping concentration,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen beispielhaften erfin dungsgemäßen Leistungsthyristor in Richtung senkrecht zur Grenzfläche zwischen den Bereichen höherer und niedrigerer Dotierungskonzentration, und Fig. 2 shows a cross section through an exemplary OF INVENTION power thyristor to the invention in the direction perpendicular to the interface between the regions of higher and lower dopant concentration, and
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine beispielhafte erfin dungsgemäße Leistungsdiode in Richtung senkrecht zur Grenzfläche zwischen den Bereichen höherer und nied rigerer Dotierungskonzentration. Fig. 3 shows a cross section through an exemplary inventive power diode in the direction perpendicular to the interface between the regions of higher and lower doping concentration.
Die Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. The figures are schematic and not to scale.
Der beispielhafte Leistungs-IGBT 1 nach Fig. 1 weist einen Körper 10 aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, auf, der zwei voneinander abgekehrte Oberflächenabschnitte 11 und 12 aufweist, von denen der Ober flächenabschnitt 11 ein kathodenseitiger Oberflächenabschnitt des Körpers 10 ist, auf den eine diesen Oberflächenabschnitt 11 nur teilweise bedeckende Schicht 13 aus elektrisch isolie rendem Material aufgebracht ist, und der Oberflächenabschnitt 12 ein anodenseitiger Oberflächenabschnitt des Körpers 10 ist.The exemplary power IGBT 1 according to FIG. 1 has a body 10 made of differently doped semiconductor material, for example silicon, which has two surface sections 11 and 12 which face away from one another, of which the surface section 11 is a cathode-side surface section of the body 10 on which a layer 13 of electrically insulating material which only partially covers this surface section 11 is applied, and the surface section 12 is an anode-side surface section of the body 10 .
Auf den links der Schicht 13 freiliegenden Teil 110 des ka thodenseitigen Oberflächenabschnitts 11 des Körpers 10 ist eine nicht dargestellte kathodenseitige Emitterelektrode des IGBT 1 aufgebracht, auf der elektrisch isolierenden Schicht 13 ist eine nicht dargestellte und vom Halbleitermaterial des Körper 10 elektrisch isolierte Gate-Elektrode des IGBT 1 an geordnet, und auf den anodenseitigen Oberflächenabschnitt 12 ist eine nicht dargestellte anodenseitige Kollektorelektrode des IGBT 1 aufgebracht.On the part 110 of the cathode-side surface portion 11 of the body 10, which is exposed to the left of the layer 13 , a cathode-side emitter electrode of the IGBT 1 , not shown, is applied, on the electrically insulating layer 13 is a gate electrode, not shown, which is electrically insulated from the semiconductor material of the body 10 IGBT 1 arranged, and on the anode-side surface portion 12 , an anode-side collector electrode, not shown, of the IGBT 1 is applied.
An den freiliegenden Teil 110 des kathodenseitigen Oberflä chenabschnitts 11 grenzt ein von der kathodenseitige Emitter elektrode des IGBT 1 kontaktierter n-dotierter Bereich 14 ei ner relativ höheren Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ des Körpers 10, der einen Emitter des IGBT 1 definiert.Adjacent to the exposed part 110 of the cathode-side surface section 11 is an n-doped region 14, contacted by the cathode-side emitter electrode of the IGBT 1 , of a relatively higher doping concentration n, n + or n ++ of the body 10 , which defines an emitter of the IGBT 1 ,
Der Bereich 14 ist von einem p-dotiertem Bereich 15 einer re lativ höheren Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ des Kör pers 10 umgeben, welcher Bereich 15 außerhalb des n-dotierten Bereichs 14 an den kathoden- oder emitterseitigen Oberflä chenabschnitt 11 grenzt.The region 14 is surrounded by a p-doped region 15 of a relatively higher doping concentration p, p + or p ++ of the body 10 , which region 15 borders on the cathode- or emitter-side surface section 11 outside the n-doped region 14 ,
An den p-dotiertem Bereich 15 grenzt ein unter der elektrisch isolierenden Schicht 13 an den kathodenseitigen Oberflächen abschnitt 11 grenzender n-dotierter Bereich 16' einer relativ niedrigeren Dotierungskonzentration n oder n- des Körpers 10. Adjacent to the p-doped region 15 is an n-doped region 16 ′ of a relatively lower doping concentration n or n - of the body 10 which borders under the electrically insulating layer 13 on the cathode-side surfaces 11 .
An den n-dotierten Bereich 16' grenzt auf der vom kathoden seitigen Oberflächenabschnitt 11 abgekehrten und dem anoden seitigen Oberflächenabschnitt 12 zugekehrten Seite des Be reichs 16' eine Stoppzone 16" des Körpers 10, die eine rela tiv höhere Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ aufweist.At the n-doped region 16 'on the side facing away from the cathode-side surface section 11 and the anode-side surface section 12 facing the region 16 ', a stop zone 16 "of the body 10 , which has a relatively higher doping concentration n, n + or n ++ has.
Auf der vom kathodenseitigen Oberflächenabschnitt 11 abge kehrten und dem anodenseitigen Oberflächenabschnitt 12 zuge kehrten Seite der n-dotierten Stoppzone 16" grenzt an die Stoppzone 16" ein ebenfalls n-dotierter Bereich 16''' einer relativ niedrigeren Dotierungskonzentration n oder n-.On the side of the n-doped stop zone 16 "facing away from the cathode-side surface section 11 and facing the anode-side surface section 12 ", a likewise n-doped region 16 "" of a relatively lower doping concentration n or n - borders on the stop zone 16 ".
An den n-dotierten Bereich 16''' grenzt auf der vom kathoden seitigen Oberflächenabschnitt 11 abgekehrten und dem anoden seitigen Oberflächenabschnitt 12 zugekehrten Seite des Be reichs 16''' ein zugleich an den anodenseitigen Oberflächen abschnitt 12 grenzender und von der nicht dargestellten ano denseitigen Kollektoerelektrode des IGBT 1 kontaktierter und einen Kollektor des IGBT 1 bildender p-dotierter Bereich 17 relativ höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ des Körpers 10.Doped n-type to the region 16 '''adjacent to the side facing away from the cathode-side surface portion 11 and the anodes side surface portion 12 facing side of the Be Reich 16' '', a portion at the same time to the anode side surfaces 12 bordering and not shown by the denseitigen ano Collector electrode of IGBT 1 contacted and forming a collector of IGBT 1 p-doped region 17 of relatively higher doping concentration p, p + or p ++ of body 10 .
Der Bereich 16', die Stoppzone 16" und der Bereich 16''' de finieren gemeinsam einen dotierten Bereich 16 relativ niedri gerer Dotierungskonzentration n oder n- des IGBT 1, welcher Bereich 16 eine über die nicht dargestellte Gate-Elektrode auf der elektrisch isolierenden Schicht 13 gesteuerte Basis des IGBT 1 bildet.The region 16 ′, the stop zone 16 ″ and the region 16 ″ ″ together define a doped region 16 of relatively low doping concentration n or n - of the IGBT 1 , which region 16 has a gate electrode (not shown) on the electrically insulating one Layer 13 controlled base of the IGBT 1 forms.
Der Bereich 16''' ist der erfindungsgemäße Teilbereich des Bereichs 16 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- des IGBT 1 und bildet zusammen mit dem Bereich 17 höherer Dotie rungskonzentration p, p+ oder p++ die Grenzfläche 167 zwi schen dem Bereich 16 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- und dem Bereich 17 höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++. The region 16 ″ ″ is the partial region according to the invention of the region 16 with a lower doping concentration n or n - of the IGBT 1 and, together with the region 17 with a higher doping concentration p, p + or p ++, forms the interface 167 between the region 16 with a lower doping concentration n or n - and the region 17 of higher doping concentration p, p + or p ++ .
Der Teilbereich 16''', der den Leitungstyp n des Bereichs 16 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- aufweist, hat eine relativ zur Stoppzone 16" dieses Bereichs 16 und zu dem Bereich 17 höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ niedrigere Dotierungskonzentration n, n-.The partial region 16 ″ ″, which has the conductivity type n of the region 16 with a lower doping concentration n or n - , has a doping concentration n lower relative to the stop zone 16 ″ of this region 16 and with the region 17 with a higher doping concentration p, p + or p ++ , n - .
Aufgrund des Teilbereichs 16''' ist erfindungsgemäß die Stoppzone 16" des Bereichs 16 niedrigerer Dotierungskonzent ration n oder n- in einem Abstand d von der Grenzfläche 167 angeordnet.Because of the partial region 16 ″ ″, the stop zone 16 ″ of the region 16 with a lower doping concentration n or n - is arranged at a distance d from the interface 167 .
Der elektrische Strom I fließt in einer der Richtungen des zur Grenzfläche 167 senkrechten Doppelpfeiles 168 durch den Körper 10 des IGBT 1.The electric current I flows in one of the directions of the double arrow 168 perpendicular to the interface 167 through the body 10 of the IGBT 1 .
Der beispielhafte Leistungsthyristor 2 nach Fig. 2 weist ei nen Körper 20 aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermateri al, beispielsweise Silizium, auf, der zwei voneinander abge kehrte Oberflächenabschnitte 21 und 22 aufweist, von denen der Oberflächenabschnitt 21 ein kathodenseitiger Oberflächen abschnitt des Körpers 20 ist, auf den eine nicht dargestell te, diesen Oberflächenabschnitt 21 nur teilweise bedeckende Kathodenelektrode des Thyristors 2 aufgebracht ist, und der Oberflächenabschnitt 22 ein anodenseitiger Oberflächenab schnitt des Körpers 20 ist, auf den eine nicht dargestellte Anodenelektrode des Thyristors 2 aufgebracht ist.The exemplary power thyristor 2 according to FIG. 2 has a body 20 made of differently doped semiconductor material, for example silicon, which has two mutually opposite surface sections 21 and 22 , of which the surface section 21 is a cathode-side surface section of the body 20 which is not shown, this surface section 21 is only partially covering the cathode electrode of the thyristor 2 , and the surface section 22 is an anode-side surface section of the body 20 , to which an anode electrode, not shown, of the thyristor 2 is applied.
An den unter der nicht dargestellten Kathodenelektrode des Thyristors 2 befindlichen Teil 210 des kathodenseitigen Ober flächenabschnitts 21 grenzt ein von der Kathodenelektrode kontaktierter n-dotierter Bereich 24 einer relativ höheren Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ des Körpers 20, der einen kathodenseitigen Emitter des Thyristors 2 definiert.At the part 210 of the cathode-side upper surface section 21 located under the cathode electrode of the thyristor 2, which is not shown, an n-doped region 24, contacted by the cathode electrode, of a relatively higher doping concentration n, n + or n ++ of the body 20 , which has a cathode-side emitter of the Thyristor 2 defined.
Der Bereich 24 liegt ganz in einem außerhalb des n-dotierten Bereichs 24 an den kathodenseitigen Oberflächenabschnitt 21 grenzenden p-dotiertem Bereich 25 einer relativ höheren Do tierungskonzentration p, p+ oder p+ des Körpers 20.The region 24 lies entirely in a p-doped region 25 bordering the cathode-side surface section 21 outside the n-doped region 24 of a relatively higher doping concentration p, p + or p + of the body 20 .
An den p-dotiertem Bereich 25 grenzt auf der vom kathodensei tigen Oberflächenabschnitt 21 abgekehrten und dem anodensei tigen Oberflächenabschnitt 22 zugekehrten Seite des Bereichs 25 ein n-dotierter Bereich 26' einer relativ niedrigeren Do tierungskonzentration n oder n- des Körpers 20.An n-doped region 26 ′ of a relatively lower doping concentration n or n - of the body 20 borders on the p-doped region 25 on the side of the region 25 facing away from the cathode-side surface section 21 and facing the anode-side surface section 22 .
An den n-dotierten Bereich 26' grenzt auf der vom kathoden seitigen Oberflächenabschnitt 21 abgekehrten und dem anoden seitigen Oberflächenabschnitt 22 zugekehrten Seite des Be reichs 26' eine Stoppzone 26" des Körpers 20, die eine rela tiv höhere Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ aufweist.At the n-doped region 26 'on the side facing away from the cathode-side surface section 21 and the anode-side surface section 22 facing the region 26 ', there is a stop zone 26 "of the body 20 which has a relatively higher doping concentration n, n + or n ++ has.
Auf der vom kathodenseitigen Oberflächenabschnitt 21 abge kehrten und dem anodenseitigen Oberflächenabschnitt 22 zuge kehrten Seite der n-dotierten Stoppzone 26" grenzt an die Stoppzone 26" ein ebenfalls n-dotierter Bereich 26''' einer relativ niedrigeren Dotierungskonzentration n oder n-.On the side of the n-doped stop zone 26 ″ facing away from the cathode-side surface section 21 and facing the anode-side surface section 22 ″, a likewise n-doped region 26 ″ ″ of a relatively lower doping concentration n or n - borders on the stop zone 26 ″.
An den n-dotierten Bereich 26''' grenzt auf der vom kathoden seitigen Oberflächenabschnitt 21 abgekehrten und dem anoden seitigen Oberflächenabschnitt 22 zugekehrten Seite des Be reichs 26''' ein zugleich an den anodenseitigen Oberflächen abschnitt 22 grenzender und von der nicht dargestellten Ano denelektrode kontaktierter p-dotierter Bereich 27 relativ hö herer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ des Körpers 20.Doped n-type to the region 26 '''adjacent to the side of the cathode surface portion 21 facing away and 22 facing side of the Be Reich the anode-side surface portion 26' '' is a section at the same time to the anode side surfaces 22 bordering and denelektrode from the unillustrated Ano Contacted p-doped region 27 of relatively higher doping concentration p, p + or p ++ of the body 20 .
Der n-dotierte Bereich 24 bildet einen kathodenseitigen Emit ter des Thyristors 2.The n-doped region 24 forms a cathode-side emitter of the thyristor 2 .
Der p-dotierte Bereich 25 bildet eine kathodenseitige Basis des Thyristors 2.The p-doped region 25 forms a base of the thyristor 2 on the cathode side.
Der Bereich 26', die Stoppzone 26" und der Bereich 26''' de finieren gemeinsam einen dotierten Bereich 16 relativ niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- des Thyristors 2, welcher Bereich 16 eine anodenseitige Basis des Thyristors 2 bildet.The region 26 ′, the stop zone 26 ″ and the region 26 ″ ″ together define a doped region 16 of relatively lower doping concentration n or n - the thyristor 2 , which region 16 forms a base of the thyristor 2 on the anode side.
Der p-dotierte Bereich 27 relativ höherer Dotierungskonzent ration p, p+ oder p++ bildet einen von der Anodenelektrode kontaktierten anodenseitigen Emitter des Thyristors 2.The p-doped region 27 of relatively higher doping concentration p, p + or p ++ forms an anode-side emitter of the thyristor 2 contacted by the anode electrode.
Der Bereich 26''' ist der erfindungsgemäße Teilbereich des Bereichs 26 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- des Thyristors 2 und bildet zusammen mit dem Bereich 27 höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ die Grenzfläche 267 zwischen dem Bereich 26 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- und dem Bereich 27 höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++.The region 26 ″ ″ is the partial region according to the invention of the region 26 of a lower doping concentration n or n - of the thyristor 2 and, together with the region 27 of a higher doping concentration p, p + or p ++, forms the interface 267 between the region 26 of a lower doping concentration n or n - and the region 27 of higher doping concentration p, p + or p ++ .
Der Teilbereich 26''', der den Leitungstyp n des Bereichs 26 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- aufweist, hat eine relativ zur Stoppzone 26 " dieses Bereichs 26 und zu dem Bereich 27 höherer Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ niedrigere Dotierungskonzentration n, n-.The partial region 26 ″ ″, which has the conductivity type n of the region 26 of a lower doping concentration n or n - , has a doping concentration n lower relative to the stop zone 26 ″ of this region 26 and to the region 27 of a higher doping concentration p, p + or p ++ , n - .
Aufgrund des Teilbereichs 26''' ist erfindungsgemäß die Stoppzone 26" des Bereichs 26 niedrigerer Dotierungskonzent ration n oder n- in einem Abstand d von der Grenzfläche 267 angeordnet.Due to the partial region 26 '''is according to the invention the stop zone 26 "n 26 ration lower Dotierungskonzent the area or n - at a distance d from the interface 267 arranged.
In dem rechts vom n-dotierten Bereich 24 des Körpers 20 ist eine nicht dargestellte und allgemein bekannte Zündstruktur zum Zünden des Thyristors 2 integriert.In the area 24 of the body 20 to the right of the n-doped area, an ignition structure, not shown and generally known, for integrating the thyristor 2 is integrated.
Der elektrische Strom I fließt in einer der Richtungen des zur Grenzfläche 267 senkrechten Doppelpfeiles 268 durch den Körper 20 des Thyristors 2.The electric current I flows in one of the directions of the double arrow 268 perpendicular to the interface 267 through the body 20 of the thyristor 2 .
Die beispielhafte Leistungsdiode 3 nach Fig. 3 weist einen Körper 30 aus unterschiedlich dotiertem Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, auf, der zwei voneinander abgekehrte Oberflächenabschnitte 31 und 32 aufweist. Sowohl auf den O berflächenabschnitt 31 als auch den Oberflächenabschnitte 32 ist je eine nicht dargestellte Anschlusselektrode der Diode 3 aufgebracht.The exemplary power diode 3 according to FIG. 3 has a body 30 made of differently doped semiconductor material, for example silicon, which has two surface sections 31 and 32 facing away from one another. A connection electrode (not shown) of the diode 3 is applied to both the surface section 31 and the surface sections 32 .
An den unter der nicht dargestellten Anschlusselektrode der Diode 3 befindlichen Oberflächenabschnitt 32 grenzt ein von dieser Anschlusselektrode kontaktierter p-dotierter Bereich 35 einer relativ höheren Dotierungskonzentration p, p+ oder p++ des Körpers 30. Dieser Bereich 35 definiert einen p dotierten Emitter der Diode 3.A p-doped region 35 of a relatively higher doping concentration p, p + or p ++ of the body 30, which is contacted by this connection electrode, borders on the surface section 32 located below the connection electrode of the diode 3, not shown. This region 35 defines a p-doped emitter of the diode 3 .
Auf der vom Oberflächenabschnitt 32 abgekehrten und dem Ober flächenabschnitt 31 zugekehrten Seite des p-dotiertem Be reichs 35 grenzt ein n-dotierter Bereich 36' einer relativ niedrigeren Dotierungskonzentration n oder n des Körpers 30.On the side of the p-doped region 35 facing away from the surface section 32 and facing the surface section 31 , an n-doped region 36 ′ borders a relatively lower doping concentration n or n of the body 30 .
An den n-dotierten Bereich 36' grenzt auf der vom Oberflä chenabschnitt 32 abgekehrten und dem Oberflächenabschnitt 31 zugekehrten Seite des n-dotierten Bereichs 36' eine Stoppzone 36" des Körpers 30, die eine relativ höhere Dotierungskon zentration n, n+ oder n+ aufweist.At the n-doped region 36 ', on the side of the n-doped region 36 ' facing away from the surface section 32 and facing the surface section 31 , there is a stop zone 36 "of the body 30 which has a relatively higher doping concentration n, n + or n + having.
Auf der vom Oberflächenabschnitt 32 abgekehrten und dem Ober flächenabschnitt 31 zugekehrten Seite der n-dotierten Stopp zone 36" grenzt an die Stoppzone 36" ein n-dotierter Be reich 36''' des Körpers 30, welcher Bereich 36''' eine rela tiv niedrigere Dotierungskonzentration n oder n- aufweist.On the side facing away from the surface portion 32 and the upper surface portion 31 side facing the n-doped stop zone 36 "is adjacent to the stop zone 36" an n-doped Be rich 36 '''of the body 30, which portion 36' '' a rela tively has lower doping concentration n or n - .
An den n-dotierten Bereich 36''' grenzt auf der vom Oberflä chenabschnitt 32 abgekehrten und dem Oberflächenabschnitt 31 zugekehrten Seite des Bereichs 36''' ein zugleich an den O berflächenabschnitt 31 grenzender und von der nicht darge stellten Anschlusselektrode auf diesem Oberflächenbereich 31 kontaktierter n-dotierter Bereich 37 einer relativ höheren Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ des Körpers 30. Dieser Bereich 37 definiert einen n-dotierten Emitter der Diode 3.Doped n-type to the region 36 '''adjacent to the chenabschnitt from Oberflä 32 facing away from and facing the surface portion 31 side of the portion 36' '' is at the same time berflächenabschnitt to the O 31 bordering and from the non Darge set terminal electrode on this surface region 31 contacted N-doped region 37 of a relatively higher doping concentration n, n + or n ++ of the body 30 . This region 37 defines an n-doped emitter of the diode 3 .
Der Bereich 36', die Stoppzone 36" und der Bereich 36''' de finieren gemeinsam einen dotierten Bereich 36 relativ niedri gerer Dotierungskonzentration n oder n- der Diode 3, welcher Bereich 36 eine Driftzone der Diode 3 bildet.The region 36 ′, the stop zone 36 ″ and the region 36 ″ ″ together define a doped region 36 of relatively lower doping concentration n or n - the diode 3 , which region 36 forms a drift zone of the diode 3 .
Der Bereich 36''' ist der erfindungsgemäße Teilbereich des Bereichs 36 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- der Diode 3 und bildet zusammen mit dem Bereich 37 höherer Dotie rungskonzentration n, n+ oder n++ die Grenzfläche 367 zwi schen dem Bereich 36 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- und dem Bereich 37 höherer Dotierungskonzentration n, n+ oder n++.The region 36 ″ ″ is the partial region according to the invention of the region 36 with a lower doping concentration n or n - the diode 3 and, together with the region 37 with a higher doping concentration n, n + or n ++, forms the interface 367 between the region 36 with a lower doping concentration n or n - and the region 37 of higher doping concentration n, n + or n ++ .
Der Teilbereich 36''', der den Leitungstyp n des Bereichs 36 niedrigerer Dotierungskonzentration n oder n- aufweist, hat eine relativ zur Stoppzone 36" dieses Bereichs 36 und zu dem Bereich 37 höherer Dotierungskonzentration n, n+ oder n++ niedrigere Dotierungskonzentration n, n-.The sub-region 36 ″ ″, which has the conductivity type n of the region 36 of a lower doping concentration n or n - , has a doping concentration n lower relative to the stop zone 36 ″ of this region 36 and to the region 37 of a higher doping concentration n, n + or n ++ , n - .
Aufgrund des Teilbereichs 36''' ist erfindungsgemäß die Stoppzone 36" des Bereichs 36 niedrigerer Dotierungskonzent ration n oder n- in einem Abstand d von der Grenzfläche 367 angeordnet.Because of the partial region 36 ″ ″, according to the invention the stop zone 36 ″ of the region 36 with a lower doping concentration n or n - is arranged at a distance d from the interface 367 .
Der elektrische Strom I fließt in einer der Richtungen des zur Grenzfläche 367 senkrechten Doppelpfeiles 368 durch den Körper 10 der Diode 3.The electric current I flows in one of the directions of the double arrow 368 perpendicular to the interface 367 through the body 10 of the diode 3 .
Die Dicke d des Teilbereichs 16''', 26''' oder 36''' muss in jedem Fall ausreichend groß gewählt werden, damit ein ausrei chender Beitrag zu dem durch das jeweilige Bauelement 1, 2, bzw. 3 während des Abschaltvorgangs fließenden elektrischen Strom I gewährleistet ist. Andererseits sollte dieser Teilbe reich 16''', 26''' bzw. 36''' aber auch nicht zu dick sein, da ansonsten die im Durchlasszustand des jeweiligen Bauele ments 1, 2, bzw. 3 abfallende Spannung zu groß werden würde. Als typische Dicke d für den Teilbereich 16''', 26''' bzw. 36''' kommen z. B. 10-30 µm in Frage.The thickness d of the sub-area 16 ''', 26 ''' or 36 '''must in any case be chosen sufficiently large so that a sufficient contribution to the flowing through the respective component 1 , 2 , or 3 during the shutdown process electrical current I is guaranteed. On the other hand, this Teilbe rich 16 ''', 26 ''' or 36 '''should not be too thick, since otherwise the voltage drop in the open state of the respective component 1 , 2 or 3 would become too large. The typical thickness d for the sub-area 16 ''', 26 ''' and 36 '''comes e.g. B. 10-30 microns in question.
Der Körper 10, 20 oder 30 lässt sich jeweils z. B. durch Epi taxieprozesse auf einkristllinen Siliziumscheiben realisie ren, bei denen das anodenseitige, die Stoppzone enthaltende Dotierungsprofil des Körpers 10, 20 bzw. 30 zwischen dessen Oberflächenabschnitten 11 und 12, 21 und 22 bzw. 32 und 31 über eine zeitliche Variation der angebotenen Dotierstoffmen ge eingestellt werden. Ebenso kann ein derartiges anodensei tiges Dotierungsprofil durch die Anwendung von Hochenergie- Ionenimplantation (von z. B. Phosphor oder Selen) realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Waferbon dingverfahren anzuwenden, und zwar in der Art, dass z. B. die Stoppzone 16", 26" bzw. 36" und der Teilbereich 16''', 26''' bzw. 36''' im oberflächennahen Bereich einer von zwei Scheiben aus Halbleitermaterial erzeugt werden, und der Be reich 17, 27 bzw. 37 höherer Dotierungskonzentration in der anderen, höher dotierten Scheibe erzeugt wird, die mit der einen Scheibe zu verbinden ist.The body 10 , 20 or 30 can be z. B. realize epi taxie processes on single-crystal silicon wafers, in which the anode-side, the stop zone containing doping profile of the body 10 , 20 or 30 between its surface sections 11 and 12 , 21 and 22 or 32 and 31 via a temporal variation of the dopant offered be set. Such an anode-side doping profile can also be realized by using high-energy ion implantation (of, for example, phosphorus or selenium). Another possibility is to use the wafer wafer ding process, in such a way that, for. B. the stop zone 16 ", 26 " or 36 "and the portion 16 "', 26 "' or 36 ""in the near-surface region of one of two wafers made of semiconductor material, and the loading area 17 , 27th or 37 higher doping concentration is generated in the other, more highly doped wafer which is to be connected to the one wafer.
Claims (8)
Einen dotierten Bereich (17; 27; 37) eines bestimmten Lei tungstyps (p, n) und einer relativ höheren Dotierungskon zentration (n, n+, n++; p+, p++), und
einen dotierten Bereich (16; 26; 36) eines bestimmten Lei tungstyps (n, p) und einer relativ zur höheren Dotierungs konzentration (n, n+, n++; p, p+, p++) niedrigeren Dotie rungskonzentration (n, n-; p, p-), wobei
der Bereich (16; 26; 36) niedrigerer Dotierungskonzentrati on (n, n-; p, p-) flächig an den Bereich (17; 27; 37) der höheren Dotierungskonzentration ( n+, n++; p+, p++) grenzt und bei diesem Bereich (17; 27; 37) eine parallel zu einer Grenzfläche (167; 267; 367) zwischen diesem Bereich (17; 27; 37) und dem Bereich (16; 26; 36) niedrigerer Dotie rungskonzentration (n, n-; p, p-) sich erstreckende Stopp zone (16"; 26"; 36") des Leitungstyps (n, p) dieses Be reichs (16; 26; 36), aber einer relativ zur niedrigeren Do tierungskonzentration (n, n-; p, p-) dieses Bereichs (16; 26; 36) höheren Dotierungskonzentration (n, n+, n++; p, p+, p++) enthält, wobei
die Stoppzone (16"; 26"; 36") in einem Abstand (d) von der Grenzfläche (167; 267; 367) angeordnet ist, so dass zwischen der Stoppzone (16"; 26"; 36") und der Grenzflä che (167; 267; 367) ein Teilbereich (16'''; 26'''; 36''') des Bereichs (16; 26; 36) niedrigerer Dotierungskonzentra tion (n, n-; p, p-) vorhanden ist, der den Leitungstyp (n, p) dieses Bereichs (16; 26; 36) und eine relativ zur Stopp zone (16"; 26"; 36") dieses Bereichs (16; 26; 36) und zu dem Bereich (17; 27; 37) höherer Dotierungskonzentration (n, n+, n++; p, p+, p++) niedrigere Dotierungskonzentration (n, n-; p, p-) aufweist, wobei
in einem Durchlassbetrieb des Bauelements (1; 2; 3) der Be reich (17; 27; 37) höherer Dotierungskonzentration (n, n+, n++; p, p+, p++) und der Bereich (16; 26; 36) niedrige rer Dotierungskonzentration (n, n-; p, p-) einschließlich des Teilbereichs (16'''; 26'''; 36''') und der Stoppzone (16"; 26"; 36") von einem elektrischen Strom (I) senk recht zur Grenzfläche (176; 267; 367) durchflossen sind.1. Power semiconductor component with a body ( 10 ; 20 ; 30 ) made of differently doped semiconductor material, the body ( 10 ; 20 ; 30 ) having:
A doped region ( 17 ; 27 ; 37 ) of a certain line type (p, n) and a relatively higher doping concentration (n, n + , n ++ ; p + , p ++ ), and
a doped region ( 16 ; 26 ; 36 ) of a certain line type (n, p) and a lower doping concentration (n, n + ; n ++ ; p, p +, p ++ ) relative to the higher doping concentration n - ; p, p - ), where
the area ( 16 ; 26 ; 36 ) of lower doping concentration (n, n - ; p, p - ) areal to the area ( 17 ; 27 ; 37 ) of higher doping concentration (n + , n ++ ; p + , p + + ) borders and in this area ( 17 ; 27 ; 37 ) a parallel to an interface ( 167 ; 267 ; 367 ) between this area ( 17 ; 27 ; 37 ) and the area ( 16 ; 26 ; 36 ) of lower doping concentration ( n, n - ; p, p - ) extending stop zone ( 16 "; 26 "; 36 ") of the line type (n, p) of this area ( 16 ; 26 ; 36 ), but one relative to the lower doping concentration ( n, n - ; p, p - ) of this region ( 16 ; 26 ; 36 ) contains a higher doping concentration (n, n + , n ++ ; p, p + , p ++ ), whereby
the stop zone ( 16 "; 26 "; 36 ") is arranged at a distance (d) from the interface ( 167 ; 267 ; 367 ) so that between the stop zone ( 16 "; 26 "; 36 ") and the interface ( 167 ; 267 ; 367 ) a partial area ( 16 '''; 26 '''; 36 ''') of the area ( 16 ; 26 ; 36 ) of lower doping concentration (n, n - ; p, p - ) is present , the line type (n, p) of this area ( 16 ; 26 ; 36 ) and a relative to the stop zone ( 16 "; 26 "; 36 ") of this area ( 16 ; 26 ; 36 ) and the area ( 17 ; 27 ; 37 ) higher doping concentration (n, n + , n ++ ; p, p + , p ++ ) has lower doping concentration (n, n - ; p, p - ), whereby
in a pass mode of the component ( 1 ; 2 ; 3 ) the area ( 17 ; 27 ; 37 ) of higher doping concentration (n, n + , n ++ ; p, p + , p ++ ) and the area ( 16 ; 26 ; 36 ) low rer doping concentration (n, n - ; p, p - ) including the partial area ( 16 '''; 26 '''; 36 ''') and the stop zone ( 16 "; 26 "; 36 ") of an electrical current (I) flows perpendicular to the interface ( 176 ; 267 ; 367 ).
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