DE1190582B - Schaltendes Halbleiterbauelement - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
HOIl
Deutsche KL: 21g-11/02
Nummer: 1190 582
Aktenzeichen: W 28879 VIII c/21 g
Anmeldetag: 10. November 1960
Auslegetag: 8. April 1965
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein schaltendes Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl
von Elektroden zu schaffen, das in einer elektrischen
Schaltungsanordnung als »Oder«-Schaltung mit einer Mehrzahl von Anschlüssen verwendet werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein schaltendes Halbleiterbauelement rait einer Mehr- ic
zahl von Elektroden zu schaffen, die in einer elektrischen Schaltungsanordnung als »Oder«-Schaltung
mit einer Mehrzahl von Anschlüssen verwendet werden kann und die aus einer Basisschicht, einer
Kollektorschichi und einer Mehrzahl von untereinander
unabhängigen Emittern besteht, die einzeln durchgesteuert werden können.
Zum besseren Verständnis des Wesens und der Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegen, wird auf die
nachfolgende detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen verwiesen.
F i g. 1 zeigt einen Seilenquerschnitt durch eine Platte aus Halbleitermaterial;
F i g. 2 und 3 zeigen Seitenquerschnitte durch die gemäß der Lehre nach der vorliegenden Erfindung
behandelte Platte nach der Fig. 1;
Fig. 4 bis 6 stellen Aufsichten auf die Platte nach
der F i g. 1 während der verschiedenen Behandlungsphasen gemäß der Lehre nach der vorliegenden Erfindung
dar;
F i g. 7 stellt eine Aufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelements mit einer
Mehrzahl von Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
F i g. 8 zeigt einen Seitenquerschnitt durch ein gemäß der Lehre nach der vorliegenden Erfindung
hergestelltes Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden;
F i g. 9 zeigt den schematischen Schaltungsaufbau einer zum Stand der Technik gehörigen, herkömmliehen
»Oder«-Schaltung;
Fig. 10 zeigt an Hand eines Blockschaltbildes,
wie innerhalb einer elektrischen Schaltungsanordnung die bekannten Anordnungen durch die Anordnung
gemäß der Erfindung ersetzt werden können.
Die Erfindung bezieht sich auf ein schaltendes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper mit
mehreren Schichten abwechselnden Leitfähigkeitstyps und mit mehreren Emitterelektroden, einer Basis-
und einer Kollektorelektrode. Dieses Halbleiterbauelement wird erfindungsgemäß dadurch verbessert,
daß auf der einen Oberflächenseite einer Kollektor-Schaltendes Halbleiterbauelement
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Barckhaus, Patentanwalt,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Gene S'trull, Pikesville, Md. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. Si. ν. Amerika vom 10. November 1959
(852115)
V. Si. ν. Amerika vom 10. November 1959
(852115)
schicht eine großflächige Kollektorelektrode, auf der gegenüberliegenden Oberfiächenseite eine über die
ganze Kollektorschicht sich erstreckende Basisschicht angebracht ist und daß auf der Basisschicht mehrere
mit je einer Emitterelektrode versehene und einzeln steuerbare Emitterschichten konzentrisch zur Basiselektrode
angebracht sind.
Dem Stand der Technik entsprach die Anwendung von Halbleiterbauelementen mit mehreren Elektroden,
z. B. war ein mit Spitzenkontaktelektroden konstruiertes Halbleiterbauelement in einer logischen Schaltung
bekannt, bei der mehrere Emitterelektroden und eine Kollektorelektrode an der einen Seite eines
Haibleiterplättchens und eine Basiselektrode an der gegenüberliegenden Seite angebracht sind. Ein weiteres
Halbleiterbauelement —· nämlich ein Leistungstransistor — sieht streifenförmige Elektroden, bei
denen eine Emitterelektrode von zwei Basiselektroden umgeben ist, sowie eine diesen gegenüberliegend angebrachte
Kollektorelektrode vor. Bei einem anderen Leistungstransistor ist vorgesehen, daß Emitter- und
Basiselektrode in Form sich konzentrisch umschließender Kreise nebeneinander an der Oberfläche eines
Halbleiterkristalls angeordnet sind. Schließlich ist ein als Schrittschalteinrichtung zu verwendendes
streifenförmiges Halbleiterbauelement bekannt, das einer Kette mehrerer pnpn-Kippdioden äquivalent ist,
die eine Emitter: und eine Basiszone gemeinsam besitzen,
während die zweite Basis- und die zweite Emitterzone individuell sind.
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3 4
Demgegenüber sind die Halbleiterbauelemente der Der Basiskontakt 30 kann auch aus einer Legierung
vorliegenden Erfindung besonders für logische Schal- bestehen, beispielsweise aus einer Legierung mit
tungen vom Typ einer »Oder«-Schaltung geeignet, die 99 Gewichtsprozent Gold und 1 Gewichtsprozent Bor,
besonders große Schaltgeschwindigkeiten zuläßt. Der aus einer Gold-Gallium-Legierung, aus einer Silber-
Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung sichert 5 Zinn-Indium-Legierung oder aus einer Legierung mit
ferner, daß keines der Systeme irgendeine Bevorzugung 90 Gewichtsprozent Silber und 10 Gewichtsprozent
gegenüber dem anderen erhält. Indium.
Wenn auch die vorliegende Erfindung an Hand einer Auf der Oberseite 26 der p-Schicht 18 wird eine
npnp-SUiziumanordnung beschrieben wird, so kann Emitterschicht 32, vorzugsweise aus einem festen
man jedoch andererseits die Erfindung in analoger io Einzelteil mit ringförmiger oder kreisförmiger Gestalt,
Weise auch zur Herstellung von pnpn-Anordnungen rings um den ohmschen Basiskontakt 30 und getrennt
verwenden. Als Halbleitermaterial kann Silizium, von diesem angebracht. Der Emitter 32 und der
Germanium, Siliziumkarbid oder eine stöchiometrische Basiskontakt 30 sind voneinander physikalisch ge
Verbindung aus Elementen der Gruppe III des Perio- trennt und elektrisch isoliert.
dischen Systems, beispielsweise Gallium, Aluminium 15 Der Emitter 32 besteht zumindest teilweise aus einem
und Indium, und aus Elementen der Gruppe V, bei- Element der Gruppe V des Periodischen Systems,
spielsweise Arsen, Phosphor und Antimon, verwendet beispielsweise Phosphor, Arsen und Antimon, mit
werden. Geeignete Verbindungen aus Elementen der n-Dotierungseigenschaften. Der gegebenenfalls vor
Gruppen III und V sind beispielsweise Gallium-Anti- handene restliche Anteil besteht aus einem neutralen
monid, Indium-Arsenid und Indium-Antimonid. 20 Metall. Der Emitter 32 kann auch aus einer Legierung
In der F i g. 1 ist eine Siliziumplatte 10 mit n-Leit- bestehen, beispielsweise aus einer Gold-Arsen-, Gold
fähigkeit dargestellt. Die Platte 10 kann auf beliebige, Antimon-, Silber-Antimon- oder Silber-Arsen-Le-
dem Fachmann geläufige Weise hergestellt werden. gierung.
Beispielsweise kann ein Siliziumstab aus einer Schmelze Der ohmsche Kollektorkontakt 34 besteht zu
gezogen werden, die Silizium und mindestens ein 25 mindest teilweise aus einem Element der Gruppe III
Element der Gruppe V des Periodischen Systems, des Periodischen Systems, beispielsweise Bor, Alu
beispielsweise Arsen, Antimon oder Phosphor, enthält. minium, Gallium und Indium, mit p-Dotierungseigen-
Von diesem Stab wird dann die Platte 10 beispiels- schäften. Der gegebenenfalls vorhandene restliche
weise mittels einer Diamantsäge abgeschnitten. Um Anteil besteht aus einem neutralen Metall. Geeignete
nach dem Sägeprozeß glatte Plattenoberflächen zu 30 Legierungen sind beispielsweise die mit Bezug auf den
erhalten, können diese anschließend geläppt und/oder ohmschenBasiskontakt 30obenerwähntenLegierungen.
geätzt werden. Der ohmsche Basiskontakt 30, der Emitter 32 und
Die Platte 10 wird in einen Diffusionsofen gebracht. der ohmsche Kollektorkontakt 34 sind auf den ver-
In der heißesten Ofenzone hegt die Temperatur in dem schiedenen Oberflächen der p-Schichten 18 und 20,
Bereich zwischen 1100 und 12500C, und es herrscht 35 wie oben erwähnt, angebracht und mit diesen durch
eine Atmosphäre aus dem Dampf eines Akzeptor- Erhitzen im Vakuum oder in einer neutralen Atmo-
Dotierungsmaterials, beispeilsweise Indium, Gallium, Sphäre, beispielsweise in einem Vakuum mit einem
Aluminium oder Bor. Die Ofenzone, in der ein absoluten Druck von 10~2 bis 10"* mmHg oder in
Schmelztiegel mit diesem Akzeptor-Dotierungsmaterial einer Argon- oder Heliumatmosphäre, einlegiert.
angeordnet ist, kann eine Temperatur von 500 bis 40 Der sich nach dem Legierungsprozeß ergebende 12500C aufweisen. Die genaue Temperatur wird dabei Aufbau ist in der F i g. 3 dargestellt. Der Basis- so gewählt, daß der gewünschte Dampfdruck und die kontakt 30 ist auf die Oberseite 26 der p-Schicht 18 gewünschte Oberflächenkonzentration des einzu- und der Kollektorkontakt 33 auf die Unterseite 28 diffundierenden Stoffes aus dem Schmelztiegel erreicht der p-Schicht 20 angeschmolzen. In der F i g. 3 be wird. Das Akzeptor-Dotierungsmaterial diffundiert 45 deckt der ohmsche Kollektorkontakt 34 die gesamte in die Oberflächen der Platte 10 mit η-Leitfähigkeit Unterseite und die Seitenflächen der Schicht 20. Diese hinein. An der Ober- und Unterseite der Platte 10 Anordnung ist nicht zwingend. Die Verbindung bildet sich eine p-Schicht 18 bzw. 20. Dazwischen zwischen dem Kollektorkontakt 34 und der p-Schicht 20 liegt eine n-Schicht 12. Zwischen der p-Schicht 18 kann auf die Unterseite 28 der p-Schicht 20 be- und der n-Schicht 12 bzw. zwischen der p-Schicht 20 50 schränkt sein. Der feste Emitter 32 ist in die p-Schicht und der n-Schicht 12 liegt je eine pn-Grenzschicht 22 18 längs der Oberseite 26 dieser Schicht einlegiert. bzw. 24. An den Seitenflächen der Platte 10 gebildete Zwischen dem η-leitenden Emitter 32 und der p-Schicht p-Schichten werden durch Abschleifen und/oder Ab- besteht eine pn-Grenzschicht 34. ätzen entfernt. Die Seitenflächen können auch ab- In der F i g. 4 ist eine Aufsicht auf die Anordnung gedeckt und dadurch ein Hineindiffundieren unter- 55 nach der F i g. 3 dargestellt. Wie ersichtlich ist der bunden werden. Es ergibt sich dann ein Aufbau nach feste ringförmige Emitter 32 rings um den ohmschen der F i g. 2. Kontakt 30 der Oberseite 26 der p-Schicht 18 an-
angeordnet ist, kann eine Temperatur von 500 bis 40 Der sich nach dem Legierungsprozeß ergebende 12500C aufweisen. Die genaue Temperatur wird dabei Aufbau ist in der F i g. 3 dargestellt. Der Basis- so gewählt, daß der gewünschte Dampfdruck und die kontakt 30 ist auf die Oberseite 26 der p-Schicht 18 gewünschte Oberflächenkonzentration des einzu- und der Kollektorkontakt 33 auf die Unterseite 28 diffundierenden Stoffes aus dem Schmelztiegel erreicht der p-Schicht 20 angeschmolzen. In der F i g. 3 be wird. Das Akzeptor-Dotierungsmaterial diffundiert 45 deckt der ohmsche Kollektorkontakt 34 die gesamte in die Oberflächen der Platte 10 mit η-Leitfähigkeit Unterseite und die Seitenflächen der Schicht 20. Diese hinein. An der Ober- und Unterseite der Platte 10 Anordnung ist nicht zwingend. Die Verbindung bildet sich eine p-Schicht 18 bzw. 20. Dazwischen zwischen dem Kollektorkontakt 34 und der p-Schicht 20 liegt eine n-Schicht 12. Zwischen der p-Schicht 18 kann auf die Unterseite 28 der p-Schicht 20 be- und der n-Schicht 12 bzw. zwischen der p-Schicht 20 50 schränkt sein. Der feste Emitter 32 ist in die p-Schicht und der n-Schicht 12 liegt je eine pn-Grenzschicht 22 18 längs der Oberseite 26 dieser Schicht einlegiert. bzw. 24. An den Seitenflächen der Platte 10 gebildete Zwischen dem η-leitenden Emitter 32 und der p-Schicht p-Schichten werden durch Abschleifen und/oder Ab- besteht eine pn-Grenzschicht 34. ätzen entfernt. Die Seitenflächen können auch ab- In der F i g. 4 ist eine Aufsicht auf die Anordnung gedeckt und dadurch ein Hineindiffundieren unter- 55 nach der F i g. 3 dargestellt. Wie ersichtlich ist der bunden werden. Es ergibt sich dann ein Aufbau nach feste ringförmige Emitter 32 rings um den ohmschen der F i g. 2. Kontakt 30 der Oberseite 26 der p-Schicht 18 an-
Auf der Oberseite 26 der p-Schicht 18 werden eine gebracht.
ohmsche Basiselektrode 30 und eine Emitterschicht 32 In der F i g. 5 ist auf der Oberfläche des Emitters 32
angebracht. Auf der Unterseite 28 der p-Schicht 20 60 eine Abdeckschicht 40, beispielsweise aus organischem
wird eine ohmsche Kollektorelektrode 34 angebracht. Wachs oder aus Harz, in bestimmter Verteilung derart
Der ohmsche Basiskontakt 30, der auf der Ober- angebracht, daß der Emitter in eine Anzahl von
sehe 26 der p-Schicht 18 angebracht ist, besteht zu- symmetrisch angeordneten Bereichen aufgeteilt ist,
mindest teilweise aus mindestens einem Element der die voneinander durch nicht abgedeckte Bereiche 42
Gruppe III des Periodischen Systems, beispielsweise 65 getrennt sind. Anschließend wird die Oberseite des
Bor, Aluminium, Gallium und Indium, mit p-Do- Emitters 32 vorzugsweise mit einem geeigneten Ätz-
tierungseigenschaften. Der gegebenenfalls vorhandene mittel geätzt. Das Ätzmittel kann beispielsweise aus
restliche Anteil besteht aus einem neutralen Metall. Salpetersäure, Fluorwasserstoffsäure und Azetyl-
säure bestehen. Dadurch werden die nicht abgedeckten Bereiche 42 des Emitters 32 abgeätzt. Der sich nach
dem Ätzprozeß ergebende Aufbau ist in der F i g. 6 dargestellt. Der Emitter besteht nunmehr aus einer
Mehrzahl von untereinander gleichen, einzelnen Segmenten. Jedes Segment ist von allen anderen
Segmenten baulich, physikalisch und elektrisch isoliert.
Selbstverständlich können außer dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Emitteraufbaues
32 auf der Oberfläche 26 ebensogut andere Verfahren angewendet werden. So kann beispielsweise
eine Mehrzahl von getrennten Emittersegmenten in bestimmter Verteilung auf der Oberfläche 26 der
Schicht 18 angeordnet und zur Erzeugung einer pn-Grenzschicht zwischen jedem Emittersegment und
der Schicht 18 einzeln mit dieser legiert werden. Weiterhin könnte ein festes, ringförmiges Emittersystem in der oben beschriebenen Weise auf der Oberfläche
26 angebracht und durch Elektronenbestrahlung, die zum Schmelzen und zur Rekristallisation führen
würde, in bestimmter Verteilung mit der Schicht 18 verschmolzen werden. Vorzugsweise könnte der nicht
mit Elektronen bestrahlte Bereich nach dem Ätzvorgang entfernt werden.
Außerdem könnten die im wesentlichen als keilförmig
dargestellten Emittersegmente selbstverständlich auch kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder
ähnlich ausgebildet sein. Eine derartige Variante ist in der F i g. 7 dargestellt.
Wie aus der F i g. 8 ersichtlich ist, werden Metallkontakte 44, beispielsweise aus Kupfer, Silber und
anderen Metallen, mit der Oberseite jedes einzelnen Emitterteilstücks verschmolzen. Anschließend werden
elektrische Zuleitungen 46, 48 und 50 an die verschiedenen Emitterkontakte 44, den Basiskontakt 48
und den Kollektorkontakt 34 angelötet, angeschweißt oder auf eine andere geeignete Weise mit ihnen verbunden.
Dieses Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden gemäß der Erfindung kann als
»Oder«-Schaltung mit einer Mehrzahl von Anschlüssen verwendet werden.
Die Anordnung nach der F i g. 8 ist derart ausgebildet, daß die einzelnen getrennten Emitter bezüglich
der Spannung zwischen dem Kollektor und jedem der anderen Emitter unabhängig voneinander
sind. Die Anordnung besteht also in Wirklichkeit aus einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen mit vier
Schichten. Falls eine beliebige dieser Vierschichtenanordnungen durchgesteuert wird, so werden infolge
der gemeinsamen Schichten unterhalb der Emitter alle anderen Anordnungen in den »Ein«-Zustand
übergeführt.
Da jedes Segment der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anordnung mit drei Elektroden
darstellt, ist es möglich, die Spannung zum Durchsteuern durch eine Emitter-Basis-Spannung zu
erzeugen. Die Anordnung kann mit geeigneter Basisvorspannung für jedes Emitterelement ausgebildet
werden. Auf diese Weise kann die Durchsteuerspannung für jedes Emitterelement auf einen bestimmten
Wert eingestellt werden. Das Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden nach
der F i g. 8 stellt also eine auf nur einem Halbleiterstück angeordnete »Oder«-Schaltung mit einer Mehrzahl
von Anschlüssen dar.
Das Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden gemäß der Erfindung kann in verschiedener
Weise abgewandelt werden. Beispielsweise wäre es möglich, die Emitter bezüglich Fläche, Dicke oder
Dotierungsgrad unterschiedlich auszubilden. In diesem Fall könnte die Anordnung durch verschiedene
Signale in der Weise beeinflußt werden, daß die gesamte Anordnung nacheinander oder zusammen über
einen beliebigen der einzelnen Emitter umgesteuert wird.
In der F i g. 9 ist eine herkömmliche, zum Stand der Technik gehörige »Oder«-Schaltung 70 schematisch
dargestellt. Dieser bekannte »Oder«-Schaltkreis besteht aus einer Strom- oder Spannungsquelle 72
und einer Last 74, die elektrisch über vierzehn Schalteinrichtungen A bis JV und über vierzehn einzelne
und getrennte, auf einem gemeinsamen Träger 82 angebrachte Dioden α bis η mittels der elektrischen
Leitungen 76,78 und 80 verbunden sind. Die Wirkungsweise einer derartigen Schaltung ist dem Fachmann
bekannt und braucht an dieser Stelle im einzelnen nicht erläutert zu werden. Sie ist kurz folgende: Ein
beliebiges, entsprechend der durch den Strom über einen bestimmten, zugeordneten Schalter A bis JV
ausgelösten Schalteinrichtung mit A bis JV bezeichnetes Eingangssignal gelangt über eine bestimmte, zugeordnete
Diode über die Leitung 80 an die Last 74. Diese Wirkungsweise wird in der Schaltung nach der
F i g. 9 durch einen Ausdruck der Boolschen Algebra A + B+C+...+N ausgedrückt. Das Bauteil 82
besteht aus vierzehn einzelnen, getrennten Dioden, d. h. aus vierzehn einzelnen, getrennten Halbleiteranordnungen.
In der in der Fig. 10 dargestellten schematischen
Schaltung ist das in der F i g. 8 dargestellte Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden
gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Bauteil 90 besteht aus einem einzigen Halbleiterbauelement
und kann an Stelle des Bauteils 82 in der F i g. 9 verwendet werden. Hierdurch ergibt sich ein
einfacherer und wesentlich kleinerer Aufbau. An die Stelle der vierzehn einzelnen, getrennten Dioden nach
der F i g. 9 tritt ein einziges Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden. Die F i g. 9 und 10
sind an Hand von vierzehn getrennten Dioden und einem Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von
Elektroden, das diese vierzehn Dioden ersetzen kann, beschrieben worden. Selbstverständlich kann das
Halbleiterbauelement mit einer Mehrzahl von Elektroden gemäß der Erfindung eine beliebige Anzahl
von Emittern aufweisen und eine entsprechende Anzahl von einzelnen, getrennten Dioden ersetzen.
Das nachfolgende Beispiel erläutert die praktische Anwendung der Lehre gemäß vorliegender Erfindung.
Ausführungs bei spiel
Eine flache, kreisförmige Platte aus n-leitendem Silizium mit einem spezifischen elektrischen Widerstand
von 50 bis 100 Ohm ■ cm, einem Durchmesser von etwa 1 cm und einer Dicke von 0,125 mm wurde
in einen Diffusionsofen gebracht. In dem Diffusionsofen herrschte eine Atmosphäre aus Galliumdampf, die
höchste Temperatur betrug 12000C. Das Gallium
konnte durch die flachen, parallelen Stirnflächen der Platte bis in eine Tiefe von ungefähr 0,0375 mm hineindiffundieren.
Anschließend wurde die Platte aus dem Diffusionsofen genommen.
Danach wurde die Platte mit ihrer Unterseite auf der Oberseite einer 0,0375 mm dicken, auf einer Metallscheibe
aus Molybdän angeordneten Gold-Bor-Folie angebracht. Die Molybdänfolie hatte einen Durch-
messer von etwa 1 cm und eine Dicke von 0,75 mm und bildete zusammen mit der Gold-Bor-Folie den Kollek
torkontakt. Ein folienartiger Basiskontakt aus Gold mit einem geringen Prozentanteil Bor, einem Durch
messer von 1,25 mm und einer Dicke von 0,025 mm wurde im Mittelpunkt der Oberseite der Platte angeordnet.
Rings um den Basiskontakt wurde auf der Oberseite der Platte eine feste, ringförmige Folie aus 99,5 Ge
wichtsprozent Gold und 0,5 Gewichtsprozent Antimon mit einem äußeren Durchmesser von etwas weniger als
etwa 1 cm und einem inneren Durchmesser von 1,5 mm angebracht.
Anschließend wurde die gesamte Baugruppe in einen Schmelzofen gebracht und während einer Zeit von
15 Minuten auf eine Temperatur von ungefähr 7500C
erhitzt. Dadurch verschmolzen der Kollektorkontakt bzw. der Basiskontakt mit der Unterseite bzw. Ober
seite der Platte. Die Emitterfolie schmolz ein und bildete mit der Oberseite der Platte eine pn-Grenzschicht.
Auf der Oberseite der Emitterfolie wurde eine Ab deckschicht aus organischem Wachs in bestimmter
Verteilung, wie in der F i g. 6 dargestellt ist, aufge bracht. Die Oberseite der Emitterfolie wurde dann vor-
zugsweise zunächst mit Königswasser zur Entfernung des Goldes und anschließend mit einer Mischung aus
Salpetersäure, Fluorwasserstoffsäure und Azetylsäure geätzt. Nach dem Ätzprozeß wurde die Abdeck
schicht aus organischem Wachs von dem nicht ge- ätzten Bereich entfernt. Die Baugruppe entsprach nun
mehr der in der F i g. 7 dargestellten Baugruppe.
Anschließend wurden elektrische Zuleitungen oder Kontakte, beispielsweise aus Kupferdraht, mit jedem
einzelnen Emitterkontakt sowie mit dem Basis- und Kollektorkontakt verlötet. Diese Baugruppe entspricht dem in der F i g. 8 dargestellten Halbleiterbau
element mit einer Mehrzahl von Elektroden.
Die auf diese Weise erhaltene Anordnung war für eine Verwendung entsprechend den in den F i g. 9 und
10 dargestellten schaltenden Bauelementen geeignet.
Die Anwendbarkeit der Anordnung gemäß der vor liegenden Erfindung wurde an Hand einer einfachen
»Oder«-Schaltung erläutert. Für den Fachmann ist es
jedoch selbstverständlich, daß die Anordnung gemäß der Erfindung noch zahlreiche und unterschiedliche
andere Funktionen aufweist.
Die Erfindung wurde an Hand von bestimmten Ausführungsformen und Beispielen erläutert. Selbstverständlich
können im Rahmen der Erfindung jedoch Abwandlungen, Austauschungen u. ä. vorgenommen
werden.
Claims (10)
1. Schaltendes Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper mit mehreren Schichten abwechselnden
Leitfähigkeitstyps und mit mehreren Emitterelektroden, einer Basis- und einer Kollektor
elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Oberflächenseite einer Kollektor-
schicht eine großflächige Kollektorelektrode, auf der gegenüberliegenden Oberflächenseite eine über
die ganze Kollektorschicht sich erstreckende Basisschicht angebracht ist und daß auf der Basisschicht
mehrere mit je einer Emitterelektrode versehene und einzeln steuerbare Emitterschichten
konzentrisch zur Basiselektrode angebracht sind.
2. Schaltendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper
aus vier Schichten abwechselnden Leitfähigkeitstyps, z. B. mit einer pnpn- oder npnp-Folge, besteht.
3. Schaltendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Halbleiterkörper aus einem Stoff der IV. Gruppe des Periodischen Systems, z. B. Germanium oder
Silizium, besteht.
4. Schaltendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Halbleiterkörper aus einem Halbleitermaterial besteht, daß durch die Zusammensetzung aus Stoffen
der Gruppe von Silizium, Germanium oder von stöchiometrischen Verbindungen der Elemente der
III. und V. Gruppe des Periodischen Systems erhalten wird.
5. Schaltendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Halbleiterkörper aus Siliziumkarbid besteht.
6. Schaltendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Emitterschichten in Form von Kreissegmenten auf der Oberfläche der Basisschicht angeordnet
sind.
7. Schaltendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Emitterschichten in Form von Ellipsen auf der Oberfläche der Basisschicht angeordnet sind.
8. Schaltendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Emitterschichten in Form von Kreisen auf der Oberfläche der Basisschicht angeordnet sind.
9. Schaltendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine mittlere Schicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine obere und eine untere angrenzende
Schicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp vorgesehen sind, daß auf der freien Oberfläche
der unteren Schicht eine Kollektorelektrode und auf der freien Oberfläche der oberen Schicht
eine Basiselektrode angebracht ist und daß um die Basiselektrode die Emitterschichten angeordnet
sind.
10. Verwendung des schaltenden Halbleiterbauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß es in einer »Oder«- Schaltung geschaltet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 035 789;
französische Patentschrift Nr. 1 163 963;
britische Patentschrift Nr. 807 582;
USA.-Patentschrift Nr. 2 924 760.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 035 789;
französische Patentschrift Nr. 1 163 963;
britische Patentschrift Nr. 807 582;
USA.-Patentschrift Nr. 2 924 760.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 538/320 3.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85211559A | 1959-11-10 | 1959-11-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1190582B true DE1190582B (de) | 1965-04-08 |
DE1190582C2 DE1190582C2 (de) | 1965-12-09 |
Family
ID=25312530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1960W0028879 Expired DE1190582C2 (de) | 1959-11-10 | 1960-11-10 | Schaltendes Halbleiterbauelement |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH389103A (de) |
DE (1) | DE1190582C2 (de) |
FR (1) | FR1281944A (de) |
GB (1) | GB918816A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1212642C2 (de) * | 1962-05-29 | 1966-10-13 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement, insbesondere Mesatransistor, mit zwei moeglichst kleinflaechigen Elektroden mit parallelen Kanten und Verfahren zum Herstellen |
DE1212643B (de) * | 1963-10-26 | 1966-03-17 | Siemens Ag | Steuerbares Halbleiterbauelement vom pnpn-Typ und Verfahren zum Herstellen |
DE1278016B (de) * | 1963-11-16 | 1968-09-19 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement mit einem einkristallinen Halbleiterkoerper |
Citations (4)
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DE1035789B (de) * | 1956-04-18 | 1958-08-07 | Western Electric Co | Schrittschalteinrichtung mit einem Halbleiterkoerper und mit einer Reihe von abwechselnd leitenden Wegen |
FR1163963A (fr) * | 1955-11-16 | 1958-10-03 | Sperry Rand Corp | Circuit de commande de transistron avec transistron à pointes à plusieurs émetteurs |
GB807582A (en) * | 1954-12-27 | 1959-01-21 | Clevite Corp | High power junction transistor |
US2924760A (en) * | 1957-11-30 | 1960-02-09 | Siemens Ag | Power transistors |
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1960
- 1960-11-09 FR FR843477A patent/FR1281944A/fr not_active Expired
- 1960-11-10 CH CH1256960A patent/CH389103A/de unknown
- 1960-11-10 DE DE1960W0028879 patent/DE1190582C2/de not_active Expired
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1961
- 1961-05-11 GB GB1721961A patent/GB918816A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH389103A (de) | 1965-03-15 |
DE1190582C2 (de) | 1965-12-09 |
GB918816A (en) | 1963-02-20 |
FR1281944A (fr) | 1962-01-19 |
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