DE1441834B2

DE1441834B2 - Oszillatorschaltung mit einem feldeffekttransistor

Info

Publication number: DE1441834B2
Application number: DE19631441834
Authority: DE
Inventors: David John Princeton N.J. Carlson (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1962-12-03
Filing date: 1963-12-03
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE1441834A1; NL301215A; BE640754A; NL142022B; GB1043900A

Description

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— gegebenenfalls veränderbare — Steuerspannung folgen. Die Dicke der aufgebrachten Oxydschicht 33

zuführbar ist. beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 5 Mikron.

Dadurch, daß die inneren Kapazitäten des Feld- Die aufgebrachte Siliciumdioxydschicht 33 enthält

effekttransistors in die frequenzbestimmenden Glie- eine verhältnismäßig hohe Konzentration an Ver-

der des Oszillators einbezogen werden, wird die Ver- 5 unreinigungen oder Dotierungsstoffen, die im SiIi-

wendung zusätzlicher steuerbarer Blindwiderstände cium den n-Leitungstyp hervorrufen. Hierfür geeig-

entbehrlich, so daß der Aufbau der Schaltung sich nete Verunreinigungsstoffe sind beispielsweise Anti-

sehr einfach gestaltet. Die Kapazitätsabhängigkeit mon, Arsen oder Phosphor.

dieser pn-Übergänge erlaubt dabei in einfacher Weise Anschließend wird der Körper 23 in einen Ofen über die der Blockelektrode zugeführte Steuerspan- io gegeben und auf ungefähr 900 bis 1100° C in einer nung eine recht weitgehende Veränderung der Atmosphäre trocknen Sauerstoffs erhitzt und ab-Schwingfrequenz. Bei einem besonderen Anwen- gekühlt. Während des Erhitzens wird der freiliegende dungsfall der Erfindung kann die Schwingfrequenz Oberflächenteil des Siliciumkörpers 23 (unter der des Oszillators auf einem Festwert gehalten werden, später aufzubringenden Steuerelektrode 25) in SiIiindem die dem Halbleiterblock zugeführte Steuer- 15 ciumdioxyd übergeführt. Dieses oxydierte oder umspannung eine Regelspannung zur automatischen gewandelte Material, das als »in der Wärme auf-Frequenzregelung des Oszillators ist. gewachsenes Siliciumdioxyd« bezeichnet wird, bildet

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar- die Oxydschicht 31. Das umgewandelte Material 31

Stellungen zweier Ausführungsbeispiele näher erläu- besteht aus im wesentlichen reinem Siliciumdioxyd

tert. Es zeigt 20 und hat einen hohen spezifischen Widerstand in der

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Feld- Größenordnung von 10¹⁴ Ohmzentimeter. An der

effekttransistors, der sich für die Verwendung in der Grenzfläche zwischen der Oxydschicht 31 und dem

erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung eignet, Siliciumkörper 23 bildet sich ein leitender Kanal 35.

F i g. 2 eine Kennliniendarstellung des Abfluß- Während des gleichen Erhitzungsvorganges diffun-

elektrodenstroms über der Abflußelektrodenspan- 25 dieren Verunreinigungen aus der aufgebrachten SiIi-

nung des in F i g. 1 dargestellten Transistors für ciumdioxydschicht 33 in das Silicium, wie bei 37 und

verschiedene Werte der Steuerelektrodenspannung, 39 angedeutet. Die Bereiche 37 und 39 haben einen

F i g. 3 das Schaltbild eines frequenzsteuerbaren niedrigen spezifischen Widerstand und bilden einen

Oszillators nach der Erfindung, niederohmigen Anschluß an den stromführenden

F i g. 4 eine Kennliniendarstellung der Abhängig- 30 Kanal 35.

keit der Oszillatorfrequenz von der Blockspannung Anschließend wird die aufgebrachte Oxydschicht

bei dem in F i g. 3 dargestellten Oszillator. 33 teilweise entfernt, um einen Zugang zu den diffun-

F i g. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der dierten Bereichen 37 und 39 zu schaffen. Sodann

relativen Oszillatorausgangsspannung in Abhängig- werden leitende Elektroden selektiv auf die diffun-

keit von Änderungen der Gleichspannung an der 35 dierten Bereiche 37 und 39 als Quellenelektrode und

Blockelektrode und Abflußelektrode 27 und 29 sowie auf die lsolier-

F i g. 6 ein Schaltbild einer anderen Ausführungs- schicht 31 als Steuerelektrode 25 aufgebracht. Die

form des frequenzsteuerbaren Oszillators. Steuerelektrode 25 kann entweder die ganze Schicht

Der in F i g. 1 gezeigte Feldeffekttransistor 21 mit 31 aus aufgewachsenem Siliciumdioxyd oder lediglich

isolierter Steuerelektrode hat einen Block 23 aus 40 einen Teil des Leiterkanals 35 überdecken. Ge-

Halbleitermaterial. Für den Block 23 läßt sich irgend- wünschtenfalls kann die Steuerelektrode seitlich ver-

eines der für die Herstellung von Transistoren setzt angebracht werden, so daß sie sich näher bei

üblichen Halbleitermaterialien in monokristalliner entweder der Quellenzone oder der Abflußzone 37

oder polykristalliner Form verwenden. Der Tran- bzw. 39 befindet. -

sistor hat eine Steuerelektrode 25 und zwei Haupt- 45 Bei der beschriebenen Ausführungsform betragen

elektroden 27 und 29, die untereinander vertausch- die Abmessungen des Kanals 35 ungefähr 0,0013 cm

bar als Quellen- bzw. Abflußelektrode dienen. Die (0,0005 Zoll) zwischen den diffundierten Bereichen

Steuerelektrode 25 ist vom Halbleiterblock 23 durch 37 und 39 und ungefähr 0,13 cm (0,05 Zoll) quer da-

eine isolierende Oxydschicht 31 getrennt. zu. Die hochohmige Siliciumdioxydschicht 31 ist

Der in F i g. 1 gezeigte Transistor kann in der fol- 50 ungefähr 2700 A dick. Eine derartige Einrichtung hat,

genden Weise hergestellt werden: Ein Einkristall- gemessen zwischen der Quellen- und der Steuerelek-

körper aus schwachdotiertem Silicium vom p-Typ mit trode, einen Eingangswiderstand von ungefähr

verhältnismäßig hohem spezifischen Widerstand, bei- 10¹⁴ Ohm.

spielsweise 500 Ohmzentimeter, wird auf mindestens Die in F i g. 2 gezeigte Kurvenschar 40 bis 53 einer seiner Oberflächen beispielsweise durch Ätzen 55 gibt die Abflußstrom-Abflußspannungskennlinien des gesäubert, um das Material des Körpers freizulegen. Transistors nach F i g. 1 für verschiedene Werte der Anschließend wird auf bestimmte Bereiche der Steuerelektroden-Quellenspannung wieder. Man sauberen Fläche des Körpers 23 stark dotiertes SiIi- sieht, daß die Kurven 50 bis 53 für hohe Abflußciumdioxyd in geeigneter Weise als Schichtteil 33 stromwerte und die Kurven 40 bis 43 für verhältnisniedergeschlagen oder aufgebracht. Beispielsweise 60 mäßig niedrige Abflußstromwerte verhältnismäßig kann man eine gleichförmige Schicht aus dotiertem nahe beieinander liegen, während die dazwischen-Siliciumdioxyd auf den Kristallkörper 23 nieder- liegenden Kurven 43 bis 50 ungefähr gleiche Abschlagen. Derjenige Teil der aufgebrachten Schicht, stände voneinander haben. Der gleiche Abstand der der den Bereich, in dem die Isolierschicht 31 gebildet Kurven für gleiche Unterschiedsstufen der Steuerwerden soll, überdeckt, wird anschließend entfernt. 65 elektroden-Quellenspannung bedeutet einen linearen Die örtliche Entfernung des aufgebrachten Oxyds Arbeitsbereich des Transistors.

kann in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise Die Elektroden 27 und 29 können wechselweise als

nach dem Photoresit- und Säureätzverfahren, er- Quellen- und Abflußelektrode arbeiten. Diejenige

der Elektroden 27 und 29, die momentan gegenüber der anderen Elektrode positiv gespannt ist, gilt jeweils als Abflußelektrode, und die Steuerelektrodenvorspannung ist auf die jeweils als Quelle arbeitende Elektrode bezogen.

Ein Merkmal des Feldeffekt-Transistors mit isolierter Steuerelektrode besteht darin, daß die Nullvorspannungskennlinie irgendeiner der Kurven 40 bis 53 in F i g. 2 entsprechen kann, wobei die Kurven oberhalb der Nullvorspannungskurve gegenüber der Quellenelektrode positiven Vorspannungen und die Kurven unterhalb der Nullvorspannungskurve gegenüber der Quellenelektrode negativen Steuerelektrodenspannungen entsprechen. Die Lage der Nullvorspannungskurve kann durch Verfahrenssteuerung während der Herstellung des Transistors bestimmt werden. Indem man beispielsweise die Dauer und/ oder die Temperatur des Verfahrensschrittes des Aufwachsens der Siliciumdioxydschicht 31 entsprechend steuert, kann man die Anzahl der in der Einrichtung vorhandenen freien Ladungsträger beeinflussen. Je langer und bei je höheren Temperaturen man den Transistor in einer Atmosphäre trockenen Sauerstoffs backt oder sintert, desto größer ist der Abflußstrom für einen gegebenen Abflußspannungswert bei Nullvorspannung zwischen Quellenelektrode und Steuerelektrode. Um beispielsweise die Kurve 47 als Nullvorspannungskurve festzulegen, wurde während des Verfahrensschrittes der Herstellung der Siliciumdioxydschicht 31 der Transistor zwei Stunden lang bei 900° C in einer Atmosphäre trockenen Sauerstoffs gesintert. Erhöht man die Sinterungstemperatur und/oder die Sinterungsdauer, so entspricht die sich ergebende Nullvorspannungskurve einer der Kurven 48 bis 53. Verringert man die Sinterungsdauer und/ oder die Sinterungstemperatur, so liegt die resultierende Nullvorspannungskurve bei entsprechend niedrigeren Abflußstromwerten und entspricht beispielsweise einer der Kurven 40 bis 46.

Der in F i g. 3 gezeigte Oszillator enthält einen Feldeffekt-Transistor 60 mit isolierter Steuerelektrode von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Art mit Steuerelektrode 61, Quellenelektrode und Abflußelektrode 62 bzw. 63 sowie Blockelektrode 64. Die in Fig. 1 nicht gezeigte Blockelektrode kann als beliebiger ohmscher Kontakt oder Anschluß an den Block oder die Basis des Transistors ausgebildet sein. Die Abflußelektrode 63 ist an den positiven Pol einer geeigneten Betriebsspannungsquelle 65 (nicht gezeigt) angeschlossen und für Schwingungen mit der Oszillatorfrequenz über einen Kondensator 66 nach Masse überbrückt. Die Quellenelektrode 62 ist durch eine Oszillatorfrequenz-Drosselspule 67 gegen Masse isoliert. Von der Steuerelektrode 61 nach Masse führt ein Gleichstromweg über einen Widerstand 68, und die Steuerelektrode ist über einen Koppelkondensator 70 mit einer Spule 69 gekoppelt.

Der Transistor 60 ist als Colpitts-Oszillator in Abfluß-Basis-Schaltung ausgelegt, wobei die Resonanzfrequenz hauptsächlich durch die Induktivität 69 mit der parallel dazu liegenden Reihenschaltung der Steuerelektrodenquellenkapazität und der Kapazität zwischen Quellenelektrode und Masse bestimmt wird. Bei den beiden letztgenannten Kapazitäten handelt es sich um transistoreigene, innere Größen, die im Schaltbild nicht gezeigt sind.

Es wurde gefunden, aaß die Schwingungsfrequenz des Oszillators in Abhängigkeit von der der Blockelektrode 64 zugeleiteten Spannung gesteuert werden kann. Wie man in dem Diagramm nach Fi g. 4 sieht, schwingt bei gegenüber Masse schwach negativer Spannung an der Blockelektrode der Oszillator mit seiner Eigenfrequenz, die hauptsächlich durch die Induktivität 69 und die Kapazitäten zwischen Steuerelektrode und Quellenelektrode und zwischen Quellenelektrode und Masse festgelegt ist. Wird die Blockelektrode 64 stärker in der gegenüber Masse negativen Polaritätsrichtung ausgesteuert, so steigt die Schwingungsfrequenz an, während bei Aussteuerung der Blockelektrode 64 in der gegenüber Masse positiven Richtung die Schwingungsfrequenz sich erniedrigt. Die Kurve in F i g. 4 wurde unter Weglassung des Kondensators 76 aus der Schaltung abgeleitet.

Der Mechanismus, auf Grund dessen diese spannungsabhängige Frequenzänderung auftritt, ist wahrscheinlich eine Folge der Vorspannungsänderungen, die in zwei während der Herstellung des Transistors entstehenden gleichrichtenden Übergangsschichten auftreten. An der Grenzfläche zwischen der Quellen- und der Abflußzone einerseits und der Basis- oder Blockzone andererseits bestehen zwei gleichrichtende Ubergangsschichten, die so gepolt sind, daß die Blockseite der Übergangsschichten als Anode und die Quellen- und Abflußseiten der Übergangsschichten als Kathode wirkt. Diese gleichrichtenden Übergangsschichten sind in F i g. 3 schematisch als Dioden 71 und 72 angedeutet.

Die gezeigte Polung der Dioden 71 und 72 gilt für einen Transistor von der im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Art, bei dem die Basis oder der Block aus einem gegenüber der Quellen und der Abflußelektrode p-leitenden Material besteht.

Man kann jedoch auch einen entsprechenden Transistor herstellen, bei dem der Block aus einem gegenüber der Quellen- und der Abflußelektrode n-Ieitenden Material besteht. Bei Einrichtungen der letztgenannten Art sind die gleichrichtenden Übergangsschichten umgekehrt gepolt, so daß die Anodenseite der Ubergangsschichten an der Quellen- und Abflußelektrode liegt, während die Kathodenseite dieser Übergangsschichten sich an der Blockelektrode befindet. Die vorliegende Beschreibung beschränkt sich auf die in Fig. 1 und 2 gezeigte Transistorart, bei der die Blockelektrode aus einem Material besteht, das in bezug auf die Quellen- und Abflußelektrode vom p-Typ ist.

Bei gleichstrommäßig auf Massepotential liegender

So Blockelektrode 64 wird die Diode 71 durch die Betriebsspannungsquelle 65 kräftig in der Sperrichtung vorgespannt. Wenn man den durch die Drosselspule 67 und einen etwaigen Widerstand des Quellenkontaktes 62 verursachten Gleichspannungsabfall ver- nachlässigt, so ist der Gleichspannungsabfall an der Diode 72 Null, wenn die Blockelektrode 64 Massepotential führt. Wird das Potential an der Blockelektrode 64 negativer gemacht, so erhalten beide Dioden 71 und 72 eine stärkere Vorspannung in der Sperrichtung, und ihre Kapazität erniedrigt sich. Da die Kapazitäten der Dioden 71 und 72 in Reihe über der Kapazität zwischen Quelle und Masse des frequenzbestimmenden Kreises des Oszillators liegen,, steigt die Schwingungsfrequenz des Oszillators an.

Wird das Potential an der Blockelektrode positiver gemacht, so erhält die Diode 72 eine Verspannung in der Flußrichtung, während die Vorspannung der Diode 71 in der Sperrichtung sich entsprechend

erniedrigt. Es erhöht sich daher die Kapazität der die Diode 72' in der Flußrichtung vorgespannt, und

Diode 71, während die Diode 72 als ohmscher Wider- die Größe des diese Diode durchfließenden Stromes

stand wirkt. Als Nettowirkung ergibt sich eine Ab- wird durch den ohmschen Wert der Widerstände 80

nähme der Schwingfrequenz des Oszilators. Die und 81 bestimmt. Die resultierende Spannung am

Spannung der Blockelektrode kann fortschreitend so 5 Widerstand 81 erscheint effektiv an der Diode 71'

lange positiver gemacht werden, bis die Diode 71 in und steuert deren Kapazität. Durch die Kombination

der~Flußrichtung vorgespannt wird, zu welchem Zeit- der effektiven Kapazität der Diode 71' und des effekti-

punkt der Oszillator aufhört zu schwingen. ven ohmschen Widerstandes der Diode 72' wird die

Die gemessene Gleichspannung an der Blockelek- Schwingungsfrequenz des Oszillators in der Schaltung

trode ist schwach negativ, wenn der Oszillator mit io nach F i g. 6 gesteuert. Wie im Zusammenhang mit

seiner Eigenfrequenz schwingt. Diese negative Span- F i g. 3 beschrieben, kann man an Stelle des Wider-

nung, die sich aus der Selbstgleichrichtung des Oszil- Standes 81 eine geeignete Signalquelle oder eine Schal-

latorsignals durch die Dioden 71 und 72 ergibt, tung für die automatische Frequenzregelung verwen-

addiert sich zu dem den Klemmen 73 und 74 zu- den, wobei der Widerstand 81 den ohmschen Äqui-

geleiteten Steuersignal. 15 valentwiderstand einer derartigen frequenzsteuernden

Wie man in dem Diagramm nach F i g. 5 sieht, Spannungsquelle verkörpern kann.
steigt die relative Oszillatorausgangsspannung in dem Bei schwachen Signalen fließt in der Halbleiter-Maße an, wie die Blockspannung weniger negativ einrichtung 90 ein maximaler Strom, und die am Abgemacht wird. Man kann daher die Blockspannung griff 102 erscheinende Spannung ist am geringsten auch dazu verwenden, eine Amplitudenmodulation 20 positiv. Die Schaltungselemente sind so bemessen, der Oszillatorausgangsspannung vorzunehmen. Ge- daß die Spannung am Abgriff 102 weniger positiv als wünschtenfalls kann man durch Einschalten einer zu- die Spannung an der Quellenelektrode 95 ist. Zu besätzlichen Rückkopplungskapazität zwischen der achten ist jedoch, daß die Schaltung in der beschrie-Quellenelektrode 62 und der Steuerelektrode 61 das benen Weise arbeitet, wenn die Blockelektrode 103 Ausmaß der Amplitudenänderung der Oszillator- 25 stärker positiv vorgespannt ist als die Quellenelekspannung, d. h. den Modulationsgrad, verringern. trode 95.

Die frequenzsteuernde Spannung wird über das Unter der Voraussetzung schwacher Signalstärken Klemmenpaar 73 und 74 und die Oszillatorfrequenz- ist der Ausgangsresonanzkreis 99 des Verstärkers so Drosselspule 75 der Blockelektrode 64 zugeleitet. Bei- abgestimmt, daß seine maximale Signalansprechung spielsweise kann es sich bei der frequenzsteuernden 30 oder höchste Empfindlichkeit nahe dem hochfrequen-Spannung um eine von einer geeigneten Quelle ab- ten Ende eines vorbestimmten Signaldurchlaßbereigeleiteten Spannung für die automatische Frequenz- ches liegt. Wenn der Signalpegel ansteigt, so wird die regelung handeln. Ein Oszillator, dessen Frequenz in der Steuerelektrode 91 zugeleitete Verstärkungsregeldieser Weise automatisch geregelt wird, läßt sich als spannung negativer, so daß der Stromfluß durch den Überlagerungsoszillator in einem Superhet- oder 35 Transistor 90 sich erniedrigt. Dies hat wiederum zur Überlagerungsempfänger verwenden. Oder aber es Folge, daß die Spannung am Abgriff 102 des Widerkann sich bei der frequenzsteuernden Spannung um Standes 100 stärker positiv und dadurch die Blockein geeignetes Signal für die Frequenzmodulation der elektrode 103 in ein positiveres Gebiet gesteuert wird. Oszillatorschwingung handeln, in welchem Falle die Bei stärker positiverer Blockelektrode 103 erhöht Schaltung als Modulator arbeitet. Ferner kann man 40 sich die Kapazität des Resonanzkreises 99, so daß ein Schaltsignal, das eine Spannung von für die Vor- sich seine Resonanzfrequenz erniedrigt und dadurch spannung beider Dioden 71 und 72 in der Fluß- entweder die Frequenzkurve über den vorbestimmten richtung ausreichender Größe liefert, dazu verwen- Signaldurchlaßbereich weitgehend abgeflacht oder die den, den Oszillator selektiv ein- und auszuschalten maximale Empfindlichkeit im Frequenzgang mehr und dadurch ein Start-Stopp-Schwingungssystem zu 45 nach der Bandmitte des Durchlaßbereichs hin verschaffen, schoben wird.

Gewünschtenfalls kann man den Frequenzgang der Ein Verstärker der beschriebenen Art eignet sich Schaltung nach F i g. 3 dadurch verändern, daß man als SF-Verstärker für nach den intercarrier- oder zusätzlich ein Blindwiderstandselement, beispielsweise Differenzträgerverfahren arbeitende Fernsehempfänden Kondensator 76, zwischen die Blockelektrode 64 50 ger, um bei schwachen, mittleren Trägerpegeln die und Masse schaltet. Empfangsempfindlichkeit für den Videosignalträger

F i g. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform zu erhöhen.

der Oszillatorschaltung. Die Schaltung nach F i g. 6 Auch andere Arten von Steuerschaltungen oder

ist der nach F i g. 1 insofern ähnlich, als der Oszillator Regelschaltungen können verwendet werden. Bei-

in Dreipunkt- oder Colpittsschaltung mit für die 55 spielsweise kann man eine geeignete Regelspannungs-

Oszillatorfrequenzen geerdeter Abflußelektrode arbei- schaltung direkt an die Blockelektrode ankoppeln,

tet. Der Hauptunterschied zwischen den Schaltungen um die Abstimmung der mit dem Verstärker gekop-

nach F i g. 3 und 6 liegt in der Vorspannung der pelten Kreise zu verändern.

Blockelektrode. Und zwar wird in F i g. 6 die Quellen- Wie beschrieben, wird bei den erfindungsgemäßen elektrode 62' durch Einschaltung eines zusätzlichen 60 Schaltungsanordnungen ein einziges aktives Schal-Quellenvorspannwiderstandes 80 zwischen der Signal- tungselement verwendet, das als spannungsabhängiges niederspannungsseite der Oszillatorfrequenz-Drossel Blindwiderstandselement doppelt wirksam ist. Die 67' und Masse über das gleichstrommäßige Masse- Regelspannung steuert den Blindwiderstand des aktipotential angehoben. Zwischen die Abflußelektrode ven Kreises, von dem sie jedoch isoliert ist, so daß 63' und die Blockelektrode 64' ist ein veränderlicher 65 keine unerwünschte Wechselwirkung zwischen dem Widerstand 81 geschaltet, um die Blockvorspannung Steuerspannungskreis und dem aktiven Kreis aufregeln zu können. In der Schaltung nach F i g. 6 ist treten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen _{109 583/}q _g4

Claims

1 2 fähigkeit des Kanals steuerbar ist. Hierbei, können die Patentansprüche: Umfangssteuerelektroden auch in zwei jeweils nur knapp den halben Umfang umspannende Halbelek-

1. Oszillatorschaltung mit einem Feldeffekt- troden unterteilt sein.

transistor, welcher einen mit Hilfe einer Steuer- 5 Beim Anlegen verschiedener Signale an die Steuerelektrode in seiner Leitfähigkeit steuerbaren Kanal elektroden stellt der von der Quellenelektrode zur aufweist, der über eine Quellenzone bzw. eine Abflußelektrode fließende Strom ein Mischsignal aus Abflußzone an eine Betriebsspannung angelegt den einzelnen Steuersignalen dar. Im Gegensatz zu ist, während der Steuerelektrode eine Vor- diesen Transistoren, bei welchen die Steuerelektroden spannung zugeführt wird und im Steuerkeis ein io von dem Halbleiterblock nicht isoliert sind, sind frequenzbestimmendes Glied angeordnet ist, da- Dünnfilmtransistoren bekannt (Proc. IRE, Juni 1962, durch gekennzeichnet, daß ein Feld- S. 1462 bis 1469), bei welchen ein Halbleitermaterial effekttransistor (60) verwendet wird, dessen Quel- auf ein Substrat aufgedampft ist und zwischen auflen- und Abflußzone in einem Block (23) aus gebrachten Quellen- und Abflußelektroden einen Halbleitermaterial eines Leitungstyps als Zonen 15 Kanal bildet, dessen Leitfähigkeit mit Hilfe einer von (37, 39) vom entgegengesetzten Leitungstyp unter ihm durch eine Isolierschicht getrennten Steuerelek-Bildung von pn-Übergängen (71, 72) ausgebildet trode beeinflußbar ist.

sind und dessen Steuerelektrode (25) in an sich Es ist auch ein an mehreren Elektroden steuerbekannter Weise mittels einer Isolierschicht (31) barer bipolarer Transistor bekannt (Proc. IRE, vom Kanal (35) getrennt ist, daß ferner der Feld- 20 November 1963, S. 1623 bis 1634), der in Planareffekttransistor (60) derart geschaltet ist, daß die technik aufgebaut ist. Bei ihm ist eine Emitterzone Kapazitäten der pn-Übergänge (71, 72) Teile des eines ersten Leitungstyps in eine Basiszone vom entfrequenzbestimmenden Gliedes sind, und daß gegengesetzten Leitungstyp eingelassen, welche sich dem Halbleiterblock (23) über eine ohmsche ihrerseits auf einer Kollektorzone vom ersten Lei-Elektrode (64) eine die Kapazitäten der pn-Über- 25 tungstyp befindet. Der an die emitterseitige Obergänge (71, 72) und damit die Oszillatorfrequenz fläche des Kristallkörpers heraustretende Bereich des bestimmende — gegebenenfalls veränderbare — pn-Übergangs zwischen Emitterzone und Basiszone Steuerspannung zuführbar ist. ist von einer Isolierschicht abgedeckt, auf der eine

2. Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, da- zusätzliche Steuerelektrode angebracht ist. Diese als durch gekennzeichnet, daß die dem Halbleiter- 30 Gitter bezeichnete Elektrode erlaubt eine zusätzliche block (23) zugeführte Steuerspannung eine Regel- Steuerung des Transistors zu dessen Steuerung an spannung zur automatischen Frequenzregelung seiner Basis.

des Oszillators ist. Zur Modulation der Schwingfrequenz eines Oszillators ist es schließlich bekannt (Electronics, 27. Juli

35 1962), eine Kapazitätsdiode in die frequenzbestimmenden Teile der Oszillatorschaltung einzubeziehen und deren Kapazität über eine angelegte Modu-

Die Erfindung betrifft eine Oszillatorschaltung mit lationsspannung zu verändern, so daß auf diese

einem Feldeffekttransistor, welcher einen mit Hilfe Weise die Schwingfrequenz entsprechend verändert

einer Steuerelektrode in seiner Leitfähigkeit Steuer- 4° wird.

baren Kanal aufweist, der über eine Quellenzone bzw. Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der eine Abflußzone an eine Betriebsspannung angelegt Schaffung einer unter Verwendung eines Feldeffektist, während der Steuerelektrode eine Vorspannung transistors einfach aufgebauter und in ihrer Schwingzugeführt wird und im Steuerkreis ein frequenz- frequenz steuerbaren Oszillatorschaltung, welche ohne bestimmendes Glied angeordnet ist. 45 die Verwendung zusätzlicher steuerbarer Impedan-

Eine bekannte derartige Schaltung (französische zen, wie Kapazitätsdioden, relativ große Frequenz-Patentschrift 1 248 483) verwendet als aktives EIe- änderungen erlaubt.

ment einen Unipolartransistor aus einem stab- Diese Aufgabe wird bei einer Oszillatorschaltung förmigen Halbleiterkristall, dessen verengter Mittel- mit einem Feldeffekttransistor, welcher einen mit teil von einer Steuerelektrode umgeben ist. Die beiden 50 Hilfe einer Steuerelektrode in seiner Leitfähigkeit Endteile des Kristalls bilden die Quellen- bzw. Ab- steuerbaren Kanal aufweist, der über eine Quellenflußzone, welche durch den vom Mittelteil gebildeten zone bzw. eine Abflußzone an eine Betriebsspannung Kanal miteinander verbunden sind, dessen Leitfähig- angelegt ist, während der Steuerelektrode eine Vorkeit über die nicht von ihm isolierte Steuerelektrode spannung zugeführt wird und im Steuerkreis ein veränderbar ist. Die Schwingfrequenz wird durch 55 frequenzbestimmendes Glied angeordnet ist, erfineinen zwischen Steuerelektrode und Quellenelek- dungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Feideffekttrantrode geschalteten Reihenresonanzkreis bestimmt. Die sistor verwendet wird, dessen Quellen- und Abfluß-Abhängigkeit der Schwingfrequenz von der Betriebs- zone in einem Block aus Halbleitermaterial eines spannung des Transistors ist jedoch wegen des Leitungstyps als Zonen vom entgegengesetzten Leiflachen Verlaufs der den Abflußelektrodenstrom über 60 tungstyp unter Bildung von pn-Übergängen ausgebilder Abflußelektrodenspannung darstellenden Kenn- det sind und dessen Steuerelektrode in an sich belinien sehr gering. kannter Weise mittels einer Isolierschicht vom Kanal

Es sind ferner Feldeffekttransistoren bekannt getrennt ist, daß ferner der Feldeffekttransistor der-

(deutsche Auslegeschrift 1 042 760 und USA.-Patent- art geschaltet ist, daß die Kapazitäten der pn-Über-

schrift 2 984 752), die ebenfalls aus einem stab- 65 gänge Teile des frequenzbestimmenden Gliedes sind

förmigen Halbleiterblock bestehen, über dessen und daß dem Halbleiterblock über eine ohmsche

Länge mehrere ihn ringförmig umgebende Steuer- Elektrode eine die Kapazitäten der pn-Übergänge

elektroden angeordnet sind, über welche die Leit- und damit die Oszillatorfrequenz bestimmende