DE1160111B - Diffusionstransistor mit einer diffundierten Basiszone - Google Patents

Diffusionstransistor mit einer diffundierten Basiszone

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DE1160111B
DE1160111B DEN18819A DEN0018819A DE1160111B DE 1160111 B DE1160111 B DE 1160111B DE N18819 A DEN18819 A DE N18819A DE N0018819 A DEN0018819 A DE N0018819A DE 1160111 B DE1160111 B DE 1160111B
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DEN18819A
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Pieter Johannes Wilhel Jochems
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
N18819Vmc/21g
ANMELDETAG: 25. AU G U S T 1960
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 27. DEZEMBER 1963
Die Erfindung bezieht sich auf einen Diffusionstransistor, bei dem eine diffundierte Basiszone eines Leitungstyps zwischen einer vorzugsweise legierten Emitterzone und einer Kollektorzone entgegengesetzten Leitungstyps liegt und bei dem die drei Zonen mit Kontaktelektroden versehen sind. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Ausbildung der Basiszone, um eine Kontaktelektrode anzubringen.
Es ist üblich, die Basiszone aus einem den Kollektor und den Emitter tragenden Halbleiterkörper bestehen zu lassen; die Basis-Kontaktelektrode kann dann in einfacher Weise auf der Seite dieses Körpers angebracht werden. Bei diesem Transistortyp läßt sich aber schwer die sehr geringe Dicke der Basiszone verwirklichen, die zur Hochfrequenzanwendung notwendig ist. Um eine geringe Basisdicke zwischen Emitter und Kollektor zu verwirklichen, hat man versucht, beim Anbringen der Emitterzone auf einer Seite des Halbleiterkörpers gleichzeitig ein dünnes rekristallisiertes Teil der Basiszone herzustellen und die Kollektorzone von der gegenüberliegenden Seite des Körpers bis zum rekristallisierten Teil eindringen zu lassen. Abgesehen davon, daß die Herstellung eines Transistors auf diese Weise sehr schwierig ist, ist in diesem Fall die schädliche Kapazität zwischen der Basiszone und der Kollektorzone groß, da die Kollektorzone tief in die Basis eindringt.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Basiszone auf einem Teil der Oberfläche eines Halbleiterkörpers zu bilden, der als Kollektorzone bzw. Emitterzone sam war, und auf der Basiszone eine Emitterzone bzw. Kollektorzone und eine Basis-Kontaktelektrode nebeneinander anzubringen. Diese geometrischen Anordnungen haben den Nachteil, daß derjenige Teil der Basiszone, auf dem sich die Basis-Kontaktelektrode befindet, gegenüber der Kollektorzone bzw. Emitierzone eine schädliche Kapazität einleitet. Auch ist der Widerstand zwischen der Basis-Kontaktelektrode und dem wirksamen Teil der Basiszone, nämlich dem unterhalb der Emitterzone befindlichen Teil, verhältnismäßig hoch.
Die Erfindung bezweckt bei einem Diffusionstransistor, bei dem eine diffundierte Basiszone eines Leitungstyps zwischen einer vorzugsweise legierten Emitterzone und einer Kollektorzone entgegengesetzten Leitungstyps liegt und bei dem die drei Zonen mit Kontaktelektroden versehen sind, die erwähnten Nachteile dadurch zu vermeiden, daß die Basiszone einen die Emitter- oder Kollektorzone durchdringenden Teil gleichen Leitungstyps hat und daß dieser
Diffusionstransistor
mit einer diffundierten Basiszone
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 29. August 1959 (Nr. 461 538)
Pieter Johannes Wilhelmus Jochems,
Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden
Teil dort, wo er an die Oberfläche der Emitter- oder Kollektorzone tritt, mit der Basis-Kontaktelektrode versehen ist. Die Basis-Kontaktelektrode kann wenigstens teilweise in die Emitter- oder Kollektorzone hineinragen und in der Emitter- oder Kollektorzone von dem durchdringenden Teil der Basiszone umgeben sein.
Um bei gegebener Oberfläche des Querschnitts des durchdringenden Teiles der Basiszone eine Mindestkapazität gegenüber der Kollektorzone zu erzielen, wird der Querschnitt vorzugsweise kreisförmig gestaltet.
Bemerkt wird, daß zwar ein Transistor mit einer diffundierten Kollektorzone und einer Basiszone mit einem die Kollektorzone durchdringenden Teil bekannt ist, der jedoch im Gegensatz zum Transistor nach der Erfindung keine diffundierte Basiszone hat. Dieser Transistor hat also eine ganz andere Struktur als ein Transistor nach der Erfindung; es ist diesem Transistor also kein Hinweis zu entnehmen, die Kontaktierung einer diffundierten Basiszone wie beim Transistor nach der Erfindung durchzuführen.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das einen Transistor nach der Erfindung schematisch und vergrößert zeigt.
Der Transistor besteht aus einem Germanium-Einkristall 1 der p-Art mit einem spezifischen Wider-
309 770/318
1 160 ill
stand von 1 Ohm-cm. Die Ausmaße betragen 2X2X0,05 mm. In diesen Kristall wurde, von unten her, eine Öffnung mit einem Durchmesser von 15 μ bis auf einen Abstand von etwa 15 μ von der gegenüberliegenden Seite gebohrt. Darauf wurde auf die obere Seite eine Emitter-Kontaktelektrode 2 aufgeschmolzen die aus Wismut mit Zusatz von 1 Gewichtsprozent Gallium und 1 Gewichtsprozent Arsen bestand. In die Bohrung und auf die die Öffnung der Bohrung umgebende Oberfläche wurde eine Basis-Kontaktelektrode 3 aufgeschmolzen, die aus Wismut mit 1% Arsen bestand. Die Temperatur beim Aufschmelzen betrug 760° C, und die Dauer der Behandlung war 15 Minuten. Nach dem Abkühlen wurde unterhalb der Elektrode 2 eine 5 μ starke, segregierte, Gallium enthaltende Emitterzone 4 der p-Art als auch eine durch Diffusion entstandene Basiszone 5 der η-Art gebildet. Die Basis-Kontaktelektrode bestand dann aus dem aufgeschmolzenen Teil 3, der sich wie ein Stiel 6 in der geformten Bohrung fortsetzte, welche von einem durch Diffusion entstandenen Teil 7 der η-Art umgeben war. Die Basiszone 5 und der die Kollektorzone durchdringende Teil 7, je mit einer Stärke von etwa 5 μ, waren zusammengewachsen. Am ursprünglichen Kristall 1 war eine aus Nickel bestehende Kollektor-Kontaktelektrode 8 mit Hilfe von etwa Gallium enthaltendem Zinn 9 befestigt.
Die schädliche Kapazität zwischen der Basis-Kontaktelektrode und der Kollektorzone ist dabei auf die Oberfläche der Schicht 7 beschränkt. Es ist daher vorteilhaft, den Durchmesser der Kontaktelektrode 3 möglichst klein zu wählen. Diese Elektrode kann zum Beispiel aus einem mit der erwähnten Wismut-Arsen-Legierung überzogenen Nickeldraht bestehen, der in die Bohrung eingeführt wird.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Diffusionstransistor, bei dem eine diffundierte Basiszone eines Leitungstyps zwischen einer vorzugsweise legierten Emitterzone und einer Kollektorzone entgegengesetzten Leitungstyps liegt und bei dem die drei Zonen mit Kontaktelektroden versehen sind, dadurch gekenn zeichnet, daß die Basiszone (5) einen die Emitter- oder Kollektorzone (1) durchdringenden Teil (7) gleichen Leitungstyps hat und daß dieser Teil (7) dort, wo er an die Oberfläche der Emitter- oder Kollektorzone (1) tritt, mit der Basis-Kontaktelektrode (3) versehen ist.
2. Diffusionstransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Kontaktelektrode (3) in die Emitter- oder Kollektorzone (1) wenigstens teilweise hineinragt und in der Emitter- oder Kollektorzone (1) von dem durchdringenden Teil der Basiszone (7) umgeben ist.
3. Diffusionstransistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchdringende Teil der Basiszone (7) einen kreisförmigen Querschnitt hat.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1186 637,
023;
RCA-Rev., Juni 1959, S. 222 bis 228.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1 309 770/318 12.63
DEN18819A 1959-08-29 1960-08-25 Diffusionstransistor mit einer diffundierten Basiszone Pending DE1160111B (de)

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DEJ19044A DE1160544B (de) 1959-08-29 1960-11-21 Transistor mit einem als Kollektorzone dienenden Halbleiterkoerper eines Leitfaehigkeitstyps und einer zylinderfoermigen Erhebung auf der Oberflaeche und Verfahren zum Herstellen

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