DE1188732B - Transistor, insbesondere zur Verwendung als Schalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int CL:

HOIl

Deutsche KL: 21g-11/02

Nummer: 1188732

Aktenzeichen: 566142VIIIcZZIg

Anmeldetag: 7, Dezember 1959

Auslegetag: 11. März 1965

Bei der Verwendung von Flächentransistoren als Schalter für hochfrequente Vorgänge stört vielfach die Sättigungsverzögerung (hole-storage-effect), die dann besonders in Erscheinung tritt, wenn ein vorhandener, in das Sättigungsgebiet ausgesteuerter Transistor abgeschaltet werden soll.

Es ist bekannt, daß die »Übersättigung« des Transistors infolge starker Ansteuerung dadurch verringert werden kann, daß eine niederohmige Sättigungsverhütungs- oder Ableitdiode zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors angelegt wird, wobei die Ableitdiode ebenso wie die Kollektorsperrschicht zu polen sind.

Die Fig. 1 zeigt hierzu eine Schaltungsausführung. Der Transistor T besitzt in an sich bekannter Weise den Emitteranschluß E, den Basisanschluß B und den Kollektoranschluß C. Diese drei Anschlüsse sind bei dem Transistor aus dem Gehäuse herausgeführt. Zur Beseitigung der Ubersättigungserscheinung ist zwischen dem Kollektoranschluß C und dem Basisanschluß B gemäß bekannten Schaltungen eine Ableitdiode D angeordnet. Diese Ableitdiode ist niederohmig, und in ihrer Durchlaßrichtung entspricht sie der Durchlaßrichtung der Kollektorbasisstrecke, die an sich ebenfalls eine Diodenstrecke ist.

Die Verwendung einer Ableitdiode pro Schalttransistor stellt einen Aufwand dar, der insbesondere bei größeren Anlagen, z. B. Rechenmaschinen usw., nicht unerheblich ist.

Der genannte Aufwand wird auch dann nicht geringer, wenn man im Zuge der Miniaturisierung die Ableitdiode und den Transistor in ein Gehäuse, z. B. auf eine gemeinsame Grundplatte, montieren würde, wenn auch in diesem Fall der Platzbedarf in einem Transistor nach der Erfindung verwendenden Gerät geringer würde.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flächentransistor, insbesondere zur Verwendung als hochfrequenter Schalttransistor, mit einem parallel zur Kollektor-Basis-Strecke und unmittelbar zwischen dem Kollektor- und Basisanschluß als Ableitdiode wirkenden pn-übergang mit gleicher Durchlaßrichtung wie der Kollektor-Basis-pn-Übergang des Transistors selbst. Gemäß der Erfindung wird die eine Sättigung verhütende Ableitdiode in an sich bekannter Weise auf dem Transistorkörper angebracht, insbesondere anlegiert. Bei dem Transistor nach der Erfindung wird also eine bauliche Einheit zwischen Transistor und Ableitdiode in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß beide hinsichtlich einer Elektrode an ein und demselben Halbleiter angeschlossen sind.

Es ist an sich bekannt, bei der Fertigung von Viel-Transistor, insbesondere zur Verwendung als
Schalter

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Klaus Braun, Baierbrunn

fachbauelementen einen gemeinsamen Halbleiterträger vorzusehen, auf dem dann mehrere Halbleiterbauelemente aufgesetzt sind. Hierbei ist es in besonderem bekannt, durch Aussparungen der Elektroden in einfacher Weise einen Vielfachtransistor zu erreichen, ohne daß die an sich notwendigen vielen Einzelanschlüsse getrennt aufgebracht werden müßten. Ein derartiges Halbleiterbauelement ist aber schon von der Problemstellung her mit dem Transistor nach der Erfindung nicht zu vergleichen. Um eine möglichst niederohmige Strecke der Ableitdiode zu erreichen, wird darüber hinaus gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens der Anschluß der Ableitdiode auf dem auf Basispotential liegenden Halbleitermaterial derart angeordnet, daß der Bahnwiderstand in diesem Halbleitermaterial zum Basisanschluß möglichst gering ist. Außerdem wird der Halbleiterübergang ähnlich den legierten Übergängen des Transistors oder auch nach Art der »Golddraht-Diode« ausgebildet, um einen niederohmigen Übergang zu erreichen. Ein Spitzenkontakt wäre für diese Zwecke ungeeignet.

Die Fig. 2 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel eines Transistors nach der Erfindung. Das halbleitende Basismaterial mit negativen Ladungsträgern ist auf einem Metallring M aufgesetzt. Dieser Metallring ist mit dem Basisanschluß B verlötet. Auf dem Basismaterial selbst sind zwei pn-Übergänge für den Emitter E und für den Kollektor C angeordnet. Von dem Kollektoranschluß C selbst ist eine Verbindung zu der Ableitdiode A vorgesehen, die ebenfalls aus einem pn-übergang besteht, der jedoch außerhalb der Trägerlaufbahn zwischen Emitter und Kollektor liegt.

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Wie aus der Figur zu ersehen ist, liegt dieser pn-übergang parallel zu dem pn-übergang von dem Kollektor zur Basis.

Die Erfindung wurde an Hand eines konstruktiven Ausführungsbeispieles erläutert, das für die verschiedenen Arten von Transistoren und entsprechend den in einem Transistorgehäuse räumlichen Gegebenheiten konstruktiv selbstverständlich in der einen oder anderen Richtung abgewandelt werden kann.

Hierbei wird darauf hingewiesen, daß schon die Anordnung einer eigenen Ableitdiode in dem Transistorgehäuse eine Verringerung des Aufwandes zumindest hinsichtlich des Platzbedarfes innerhalb eines Gerätes zur Folge hat.

Claims (2)

,,..., Patentansprüche:

1. Flächentransistor, insbesondere zur Verwendung als hochfrequenter Schalttransistor, mit einem parallel zur Kollektor-Basis-Strecke und unmittelbar zwischen dem Kollektor- und Basis-

anschluß als Ableitdiode wirkenden pn-übergang mit gleicher Durchlaßrichtung wie der Kollektor-Basis-pn-Übergang des Transistors selbst, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Sättigung verhütende Ableitdiode in an sich bekannter Weise auf dem Basismaterial des Transistorkörpers angebracht, insbesondere anlegiert ist.

2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pn-übergang der Ableitdiode derart angeordnet ist, daß der Bahnwiderstand zum Basisanschluß möglichst gering ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 851228, 863 372; deutsche Auslegeschriften Nr. 1047 318,
358, 1029 872, 1049912, 1054586;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1786107;
USA.-Patentschriften Nr. 2655 608, 2748 041;
Zeitschrift »Electronics«, 7. August 1959,
ao S. 110, 111.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 518/332 3.65 © Bundesdruckerei Berlin