DE1514867B2

DE1514867B2 - Halbleiterdiode

Info

Publication number: DE1514867B2
Application number: DE19651514867
Authority: DE
Inventors: Gerald Richardson Tex Luecke (V St A)
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1964-09-18
Filing date: 1965-09-09
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1514867C3; US3374404A; DE1514867A1; GB1124264A

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbleiterdiode in eitfem Halbleiterplättchen, das einen ersten und einen zweiten Bereich entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufweist, die mit elektrischen Zuleitungen verbunden und durch einen dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand mindestens teilweise voneinander getrennt sind, wobei zwischen dem ersten Bereich des einen Leitfähigkeitstyps und dem dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand ein Übergang vorgesehen ist, der an derselben Oberfläche des Halbleiterplättchens hervortritt, wie der ihm benachbarte Übergang zwischen dem dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand und dem zweiten Bereich vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp.

Es ist schon eine derartige Diode bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1106 576), bei der es sich um eine sogenannte PIN-Diode handelt, welche von einem η-leitenden Halbleiterplättchen gebildet wird, in das unter Zwischenschalten einer eigenleitenden Schicht, d. h. einer Schicht hohen spezifischen Widerstands, ein p-leitender Bereich eingebettet ist. An beide einander gegenüberliegenden Oberflächen des Halbleiterplättchens ist jeweils eine elektrische Zuleitung herangeführt, die mit dem n- bzw. dem p-Bereich verbunden ist. Dioden eines solchen Aufbaus können wegen der Anordnung der beiden elektrischen Zuleitungen, die durch den Diodenaufbau bedingt ist, nicht in integrierte Schaltungen eingebaut werden, und da die PI- und NI-Übergänge über ihre ganze Ausdehnung einander benachbart sind, eignen sich derartige Dioden auch nicht für einen Einsatz bei Höchstfrequenz.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Diode der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich für die Einbeziehung in integrierte Schaltungen und für den Höchstfrequenzbetrieb eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die beiden Bereiche von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp nebeneinander im dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand vorzusehen und die Zuleitungen zu diesen beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps an dieselbe Oberfläche des Halbleiterplättchens anzuschließen. Dadurch, daß nur noch ein verhältnismäßig kleiner Teil der beiden Übergänge einander benachbart ist, wird die Kapazität der erfindungsgemäßen Diode im Vergleich zur vorstehend geschilderten bekannten Diode ganz wesentlich herabgesetzt, und durch die Anordnung der beiden Bereiche entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps nebeneinander lassen sich die Zuleitungen an dieselbe Oberfläche des Halbleiterplättchens anschließen. Außerdem läßt sich die Diode, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, mittels der bei der Fertigung integrierter Schaltungen üblichen Verfahren des Eindiffundierens von einer Seite eines Halbleiterplättchens herstellen.

Für Transistoren ist es schon bekannt (USA.-Patentschrift 2 981877), zwei Bereiche entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps von einer Seite her in ein eigenleitendes Halbleiterplättchen einzubetten, jedoch grenzen auch bei diesem bekannten Halbleiterbauelement die beiden Bereiche entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps vollflächig aneinander an, so daß der PN-Übergang eine zu hohe Kapazität aufweist und somit zur Lösung der gestellten Aufgabe ungeeignet ist. Von diesem Transistor her ist es jedoch an sich bekannt, die Zuleitungen zu den beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps an dieselbe Oberfläche des Halbleiterplättchens anzuschließen.

An Hand der Zeichnung sollen in der nachfolgenden Beschreibung besonders zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert werden; es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer abgeglichenen Mischstufe, die zwei Dioden aufweist,

ίο F i g. 2 eine Draufsicht auf ein halbleitendes Plättchen, auf dem eine der Mischstufe gemäß F i g. 1 entsprechende integrierte Schaltung gebildet ist,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer flächenhaften Diode gemäß F i g. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Diode,

F i g. 5 eine nach Art eines Kammleiters ausgebildete flächenhafte Diode,

F i g. 6 eine Erläuterung vorbereitender Schritte beim Herstellen einer Diode gemäß F i g. 4,

F i g. 7 weitere Herstellungsstufen bei der Bildung einer Diode gemäß F i g. 4 und

F i g. 8 eine Draufsicht auf die Diode gemäß Fig. 7.

Die in F i g. 1 dargestellte Mischstufe weist einen Eingangssignalkontakt A und einen Eingangskontakt B für eine Hilfsfrequenz auf, welche zu einem Kopplungsglied C führen. Die Ausgänge des Kopplungsgliedes C führen zu Dioden D und E mit Querkapazitäten F und G zur Masse. Ein Ausgangsübertrager/? dient zur Abgabe eines Ausgangssignals von der Mischstufe, welches durch die Mischstufe moduliert sein kann.

Die Erfindung betrifft den Aufbau einer Diode, die besonders zur Verwendung als eine der Dioden D und E in einer integrierten Halbleiterschaltung, wie sie die Mischstufe der F i g. 1 zeigt, geeignet ist.

Eine Mischstufe wandelt das empfangene Signal in ein solches niederer Frequenz um, und zwar vorzugsweise mit möglichst geringem Rauschen. Um den Rauschpegel des Empfängers möglichst optimal zu gestalten, müssen sowohl das Verhältnis von Signal zu Rauschspannung der Mischstufe als auch die Verluste beim Wandeln in der Mischstufe so gering als möglich sein. Ein gleichgerichtetes Mikrowellensignal und das Ausgangssignal eines Hilfssenders werden dem Übergang eines Halbleiters aufgegeben und die Differenzspannung in Form eines Zwischenfrequenzsignals abgenommen. Mischstufen mit Dioden, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet sind, können bei Frequenzen des X-Bandes verwendet werden. Eine Anwendung in diesem Bereich wird durch geringe Verluste bei Verwendung hochwertiger Kopplungsglieder mit integrierter Schaltung gekennzeichnet.

Die F i g. 2 zeigt ein halbleitendes Plättchen mit einem Eingangssignal-Leiterstreifen 11 und einem Eingangs-Leiterstreifen 12 für eine Hilfsfrequenz. Die Leiterstreifen 11 und 12 werden durch metallisierte Bereiche gebildet, die auf dem halbleitenden Plättchen hohen Widerstandes angebracht sind. Die Leiterstreifen 11 und 12 führen zu den Eingängen eines Brückenkopplungsgliedes 13. Dieses weist Parallelleiterstreifen 14 und 15 auf, die ungefähr eine Viertelwellenlänge lang und wesentlich breiter als die Leiterstreifen 11 und 12 sind. Im Abstand einer Viertelwellenlänge sind zwei Querleiterstreifen 16 und 17 angeordnet, die sich zwischen den Par-

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allelleiterstreifen 14 und 15 erstrecken. Vom Brük- Nebenschlußwiderstand des Übergangs bei der vorkenkopplungsglied 13 gehen ferner Ausgangsleiter- liegenden Erfindung ungefähr 400 Ohm. Bei herstreifen 18 und 19 aus. Zwei Viertelwellen-Uber- kömmlichen Mischdioden wird dieser Widerstandstragerstreifen 20 und 21 schließen sich an die Aus- wert in eine Eingangsimpedanz von ungefähr 50 bis gangsleiterstreifen 18 und 19 an und sind mit Kon- 5 100 Ohm durch die Gesamtinduktiviät und die Übertakten von flächenhaften Dioden 22 und 23 verbun- gangskapazität umgesetzt. Der Durchmesser des den. Ausgangsleiterstreifen 24 und 25 führen von Ubergangsbereichs der Diode ist ungefähr den anderen Kontakten der Dioden 22 und 23 zu 2,5 · 10~* cm groß. Die Herstellung eines halbleiten-Ausgangskapazitäten 26 und 27, so daß an Aus- den Übergang dieser Größe verlangt eigenleitengangskontakten 28 und 29 ein Ausgangssignal ab- io des Silizium mit nebeneinander gelegenen legierten genommen werden kann. Bereichen für die Bildung einander gegenüberliegen-

Mit auf dem halbleitenden Plättchen angeordne- der scharfer Übergänge, die zum Oberflächendioden-

ten Leiterstreifen und mit flächenhaften Dioden nach- effekt führen.

folgenden Aufbaus kann ein im Bereich des Af-Ban- Vorzugsweise ergibt das für die integrierte Schaldes liegendes Signal mit einem Verlust von unge- 15 tung benötigte Material einen geeigneten Grundfähr 5 db in ein Zwischenfrequenzsignal umgewan- stoff für Mikrowellen-Leiterstreifen und zur Hersteldelt werden. Beispielsweise kann an den Eingangs- lung halbleitender Übergänge für eine Mischstufe. signal-Leiterstreifen 11 ein Signal von 9 GHz gelegt Eigenleitendes Silizium und Galliumarsenid mit werden; an den Eingangsleiterstreifen 12 kann eine hohem spezifischem Widerstand können für Misch-Hilfsfrequenz von 8,5 GHz gelegt werden. An den 20 dioden verwendet werden, wohingegen Germanium Ausgangskontakten 28 und 29 kann dann als Ergeb- Eigenschaften aufweist, welche weder für Mikronis ein Zwischenfrequenzsignal mit 500 MH₃ abge- wellen-Leiterstreifen noch für Dioden vorteilhaft nommen werden. sind.

Die flächenhafte Diode 22 ist in einem Ausfüh- Wenn Leiterstreifen mit extrem geringen Verlusten rungsbeispiel in F i g. 3 dargestellt. Das Plättchen 10 25 benötigt werden, so werden Dielektricis mit geringem aus eigenleitendem Silizium ist mit einer leitenden Verlustfaktor verwendet, auf denen Leiter aus Silber Grundplatte 30 versehen. Das eigenleitende Silizium angeordnet sind. Yttrium-Eisen-Granat kann ebenbildet über dieser Grundplatte 30 einen Bereich falls für diesen Zweck Verwendung finden,
hohen Widerstandes. In der Oberfläche des Platt- F i g. 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeichens 10 gegenüber der Grundplatte 30 sind ein 30 spiel einer flächenhaften Halbleiterdiode mit nebenn-leitender Bereich 31 und ein p-leitender Bereich einander angeordneten Leitungsmechanismen ent-32 gebildet. Über der oberen Fläche des Plättchens gegengesetzter Vorzeichen aufweisenden Diffusions-10 ist eine Isolierschicht 33 aus Siliziumdioxyd an- bereichen, die an der oberen Fläche eines Plättchens geordnet, um die an die Oberfläche tretenden Über- 40 aus eigenleitendem Silizium gebildet sind. Ein gänge abzudecken, die die Grenzen zwischen dem 35 η-leitender Bereich 41 α und ein p-leitender Bereich p-leitenden Bereich, dem η-leitenden Bereich und 42 a haben einen scharfen Übergang, der zum Oberdem eigenleitenden Plättchen 10 bildet. Dann wird flächendiodeneffekt führt. Die Bereiche 41 α und 42 a der Streifen 20 aus einer η-leitenden Metallegierung sind teilweise in einem N+- bzw. P+-Diffusionsauf der Oberfläche des Plättchens 10 hergestellt, um bereich 41 bzw. 42 gebildet, welch letztere der Reihe den elektrischen Kontakt mit dem η-leitenden Be- 40 nach in einer isolierten Zone von ungefähr reich 31 herzustellen. Daraufhin wird auf der Ober- 2,5 · 10~³ cm Breite und ungefähr 1,3 · 10~² cm fläche der Ausgangsleiterstreifen als p-leitender Länge aus eigenleitendem Silizium gebildet sind, die Metallegierungsstreif en 24 gebildet, um einen elek- in dem Plättchen von einer isolierenden Siliziumtrischen Kontakt mit dem p-leitenden Bereich 32 dioxydschicht 43 gebildet wird.

herzustellen. Die p-leitenden bzw. η-leitenden Strei- 45 Der Abstand 47 zwischen den Grenzen der N Η—und

fen 20 und 24 werden durch Ausnehmungen in P + -Diffusionsbereiche 41 und 42 beträgt ungefähr

Oxydmasken, die mit Hilfe der Licht-Druck-Technik 7,6 · 10~⁴ cm, jedoch beträgt der Abstand 48 zwi-

aufgebracht werden, auf die Oberfläche aufgedampft. sehen den einander gegenüberliegenden Übergängen

Die aus einer Metallegierung hergestellten Streifen des η-leitenden Bereiches 41 α und des p-leitenden

werden dann in das Silizium einlegiert, um die n-lei- 50 Bereiches 42a ungefähr 2,54 · 10~⁴ cm.

tenden und p-leitenden Bereiche zwischen den Strei- Die Kapazität des Überganges wird bestimmt

fen und den η-leitenden bzw. p-leitenden Bereichen durch die wirksame Fläche des Überganges des

31 und 32 herzustellen. Zwischen den n- bzw. p-lei- flachen Diffusionsbereiches, wohingegen der Durch-

tenden Bereichen ist ein eigenleitender Bereich 34 - bruch in Sperrichtung durch den nur oberflächlich

angeordnet, dessen Übergänge an seiner Grenze ge- 55 durch die Diffusion beeinflußten Zwischenraum und

strichelt dargestellt sind. die Konzentration der Ladungsträger im eigenleiten-

Eine derartige Fertigung einer flächenhaften Diode den Bereich festgelegt wird. Die Leitfähigkeitsbeeineiner Mischstufe ist mit einer integrierten Schaltung flussung bei Betrieb in Durchlaßrichtung wird durch verträglich. Diese Diode zeigt einen erheblichen die wirksame Injektionsfläche der Anode des tiefen Fortschritt gegenüber hergebrachten Mikrowellen- 60 P+-Diffusionsbereiches vermindert. Die Schwierig-Mischelementen. Übliche Mischdioden weisen Punkt- keit liegt in der Bestimmung der eigenleitenden kontakte auf, um niedrige Übergangskapazitäten zu Schicht zwischen den Diffusionsfronten, derart, daß erzielen. Durch die vorliegende Erfindung werden sich eine ausreichende Stromdichte bei vernünftigen Übergangskapazitäten von 0,05 pF oder weniger er- Stromwerten ergibt. Bei Strömen von 20 mAmp erreicht. Wenn die Diode, wie sie in den Ansprüchen 65 gibt sich bei einer Fläche von ungefähr 2,6 · 10~⁵ cm² gekennzeichnet ist, durch ein gleichgerichtetes Hilfs- eine Stromdichte von 200 Ampere pro Quadratzentifrequenzsignal vorgespannt wird, um den besten meter, die für die Leitfähigkeitsbeeinflussung be-Rauschspannungsverlauf zu erhalten, so beträgt der nötigt werden. Eine Isolierschicht 44 deckt die Ober-

fläche des Plättchens mit Ausnahme von metallisierten Kontaktzonen 45 und 46.

Flächenhafte Dioden der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Art können in der Mischstufe gemäß F i g. 2 verwendet werden. Ist eine zusätzliche stromfühiende Kapazität bei flächenhaften Dioden erforderlieh, wie dies bei Sende-Empfangs-Schaltera in den verschiedensten Systemen der Fall ist, so kann der Aufbau, wie er in F i g. 5 dargestellt ist, herangezogen werden.

Wie die F i g. 5 zeigt, stellen der Ubertragerstreifen 20 und der Leiterstreifen 24 eine elektrische Verbindung zu den Diffusionsbereichen 41 und 42 her. Der Diffusionsbereich 41 hat drei Finger. Der Diffusionsbereich 42 hat zwei Finger, die von den anderen Fingern umfaßt werden, so daß ein Übergang mit einer hohen Stromtransportfähigkeit entsteht. Ein derartiger Aufbau zeigt unter mäßiger Vorspannung in Sperrichtung eine geringe Übergangskapazität und hat geringe Verluste. Eigenleitendes Silizium als Unterlagenmaterial für Dioden gibt eine Isolation für eine beliebige Anzahl von auf ihm angeordneten Bauelementen ab und weist außerdem geringe Verluste auf.

Außerdem ist es gut geeignet, Leiterstreifen aufzunehmen, die direkt auf das Silizium aufgebracht werden. Gemäß einer Art der Herstellung wird eine leitende Grundplatte auf den Boden eines Grundkörpers aus eigenleitendem Silizium von ungefähr 1,3 · 10~² cm Dicke aufgedampft. Das Siliziumdioxyd auf der Oberseite wird weggeätzt, um das Silizium an den Stellen freizulegen, an denen Leiterstreifen erforderlich sind. Daraufhin wird Gold auf die gesamte Oberfläche aufgedampft und dann an den ausgewählten Stellen entfernt, so daß das Gold an den freigelegten Stellen des Siliziums hinterbleibt. Um die Übertragungseigenschaften der Leiterstreifen zu erhalten, wird vorzugsweise ein Legieren des Goldes mit dem Silizium zu vermeiden sein, und zwar dadurch, daß eine dünne, wenige Mikron dicke Schicht eines Materials, wie z.B. Molybdän zwischen den Goldstreifen und dem Silizium gebildet wird.

Gemäß einer anderen Art der Herstellung wird Gold auf das eigenleitende Silizium aufgedampft. Das Gold wird dann so weggeätzt, daß die Leiterstreifen dort hinterbleiben, wo sie benötigt werden. Bei den Frequenzen von Mikrowellen ist die durch Eindringen des Goldes in das Silizium bewirkte Verminderung des Leckstromes von geringer Bedeutung. In derselben Weise können Leiterstreifen aus Aluminium auf Galliumarsenid gebildet werden, um so das Streifenmuster auf einer gegebenen Grundlage herzustellen. Infolgedessen ist die Mischstufe gemäß F i g. 2 eine flache Einheit mit integrierter Schaltung. Diese integrierte Schaltung kann ein Teil von mehreren komplexen Schaltkreisen sein, die auf derselben Grundlage oder auf damit verbundenen Grundlagen gebildet sind.

Die Oberfläche eines einzigen Kristalls aus einem η-leitenden Grundmaterial hohen spezifischen Wider-Standes wird so geätzt, daß sich ein Vorsprung 40 α an der obenliegenden Oberfläche bildet. Dann wird diese Oberfläche des geätzten Plättchens und der Vorsprung 40 α zur Bildung einer isolierenden Schicht über der gesamten geätzten Oberfläche mit einer Oxydschicht 43 überzogen. Der Werkstoff, der den Grundkörper des Plättchens 10 der Vorrichtung gemaß F i g. 4 bildet, wird dann oben auf das Plattchen 40 aufgebracht, so daß es die Oxydschicht 43 und den isolierten Vorsprung 40 α völlig bedeckt. Nachdem das Material des Plättchens 10 oben auf das Plättchen 40 aufgebracht worden ist, wird der obere Teil (F i g. 6) des Grundwerkstoffes des Plättchens 10 geläppt, damit die leitende Grundplatte 30, die in F i g. 4 dargestellt ist, aufgebracht werden kann.

Das Plättchen 40 wird dann so geläppt, daß das gesamte ursprüngliche Plättchen mit Ausnahme des Vorsprunges 40 α entfernt wird, der dann als Insel in einer Vertiefung angeordnet ist und von der isolierenden Oxydschicht 43 (F i g. 7) umgeben wird.

Daraufhin werden, wie in F i g. 8 gezeigt wird, mit Hilfe einer Fotomaskentechnik N+- und P-j—Diffusionsbereiche hergestellt, um so die Diffusionsbereiche 41 und 42 mit entgegengesetztem Leitungsmechanismus in dem inselförmigen Vorsprung 40 α zu schaffen. Innerhalb dieses Vorsprunges ist dann die Konzentration der Verunreinigungen hoch genug, um einen guten niederohmigen Kontakt zu schaffen. Die Diffusionsbereiche niedrigen Widerstandes (hohe Konzentration) haben eine sehr schmale eigenleitende Zone zwischen sich, die ungefähr 7,6 · 10~⁴ cm breit ist. In dieser Zone des ursprünglichen Materials werden zwei außerordentlich flache Diffusionsbereiche 41a und 42 a aus η-leitendem und p-leitendem Material erzeugt. Die Diffusionsbereiche sind außerordentlich flach (ungefähr 1,2 · 10~⁴ cm) und weisen hohe Konzentrationen auf. Der Übergang zwischen dem n- und dem p-leitenden, flachen Diffusionsbereich 41a bzw. 42 a ist nicht oder muß nicht genau so lang angeordnet sein, wie es innerhalb des 7,6 · 10~⁴ cm breiten Leiterstreifens der Fall ist. Der Übergang zwischen den beiden Bereichen ist ungefähr 2,5 · 10~^s cm breit und 1,2 · 10~⁴ cm tief, d. h., er hat eine Fläche von ungefähr 0,32 · 10~⁶ cm². Dies bringt einen Übergang von außerordentlich geringer Kapazität mit sich, der zur Verwendung in Mischstufen gemäß F i g. 1 geeignet ist. Kontaktzonen können leicht an die beiden N+- und PH— Diffusionsbereiche der F i g. 7 und 8 angeordnet werden, und zwar als aufgeklebte oder aufgepreßte und einlegierte Kontakte.

Wenn die Diode in einer Mischstufe verwendet werden soll, so wird der Abstand 48 (F i g. 4) zwisehen den Übergängen auf Null reduziert. Die Grenzen der beiden Bereiche stoßen dann aneinander an. Sollen die flächenhaften Dioden in Schaltern verwendet werden, so werden die beiden Bereiche im Abstand voneinander angeordnet, und für eine hohe Strombelastbarkeit werden sie miteinander verzahnt, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 erstrecken sich die Kontaktzonen 45 und 46 vom Kontakt mit den Diffusionsbereichen 41 und 42 längs der Oberseite der Isolierschicht 44. Vorzugsweise wird der Leiterstreifen, der zu und von der flächenhaften Diode führt, mit Ausnahme der Isolation über den Übergängen, wie sie in F i g. 4 gezeigt sind, direkt auf der Oberfläche des halbleitenden Werkstoffes des Plättchens 10 gebildet. Vorzugsweise sind die leitende Grundplatte 30 und die Kontaktzonen 45 und 46 niederen Widerstandes aus Gold und überdecken einen extrem dünnen Metallfilm, beispielsweise aus Molybdän, wie dies schon erwähnt wurde, oder aus Vanadium oder Platin, Nickel oder Wolfram, der bis zu einer Dicke von wenigen Mikron aufgedampft

wird, um eine Unterlage für jeden Leiterstreifen zu bilden. Die Unterlage, die eine hohe eutektische Temperatur hat, verhindert die Bildung von Verlustzonen, die sich sonst bilden würden, wenn Gold-Leiterstreifen direkt auf einer Siliziumoberfläche angeordnet und dann einer Behandlung bei Temperaturen unterzogen wurden, bei denen sich Silizium mit dem Gold an dessen Grenzen legiert. Derartige Verlustzonen werden durch das Heranziehen eines dünnen Filmes 49 vermieden. Gemäß der Darstellung ist die leitende Grundplatte 30 über einem Film 49 α angeordnet, der sich an der unteren Oberfläche der Vorrichtung gemäß F i g. 4 befindet und aus demselben Material ist, wie der Film 49.

Bs wird also eine Hochfrequenzdiode in einem halbleitenden Plättchen geschaffen. In diesem Plättchen sind ein Paar von Bereichen mit einander entgegengesetztem Leitungsmechanismus angeordnet, deren Begrenzungen jeweils außerhalb des entsprechenden anderen Bereiches liegen und deren Übergänge nahe beieinander an die obere Oberfläche des Plättchens dringen. Zwei Leiterstreifen auf der Oberfläche des Plättchens erstrecken sich bis zum Kontakt mit diesen Bereichen.

Für eine Verwendung in Schaltern werden die Übergänge im Abstand voneinander vorgesehen, so daß eine PIN-Diode gebildet wird. Bei Verwendung in Mischstufen grenzen die einander gegenüberliegenden Teilstücke der Übergänge aneinander an oder überlappen sich, so daß eine Diode mit einem PN-Übergang geschaffen wird. Im letzteren Fall bildet die Grenze des zuletzt durch Diffusion gebildeten Bereiches den Diodenübergang.

Claims

Patentansprüche:

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!.Halbleiterdiode in einem Halbleiterplättchen, das einen ersten und einen zweiten Bereich entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufweist, die mit elektrischen Zuleitungen verbunden und durch einen dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand mindestens teilweise voneinander getrennt sind, wobei zwischen dem ersten Bereich des einen Leitfähigkeitstyps und dem dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand ein Übergang vorgesehen ist, der an derselben Oberfläche des Halbleiterplättc'hens hervortritt wie der ihm benachbarte Übergang zwischen dem dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand und dem zweiten Bereich vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp nebeneinander im dritten Bereich von hohem spezifischem Widerstand vorgesehen sind und die Zuleitungen zu diesen beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps an dieselbe Oberfläche des Halbleiterplättchens angeschlossen sind.
2. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen als metallische Leiterstreifen ausgebildet sind, die einen ohmschen Kontakt mit den beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps bilden.
3. Halbleiterdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge ausschließlich an derjenigen Oberfläche des Halbleiterplättchens hervortreten, an die die Zuleitungen angeschlossen sind.
4. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren

der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Bereiche der Übergänge im Abstand voneinander verlaufen, so daß zwischen ihnen eine schmale Zoae (34; 48) aus Halbleitermaterial hohen spezifischen Widerstands liegt und die drei Bereiche so eine PlK-Diode bilden.
5. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten wirksamen Bereiche (41 o, 42 a) der Übergänge unmittelbar aneinandergrenzen und so eine PN-Diode bilden.
6. Halbleiterdiode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge ein verzahntes Muster bilden (F i g. 5).
7. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps um Diffusionszonen handelt.
8. Halbleiterdiode nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich vom Halbleiterplättchen durch eine Isolierschicht (43) isoliert ist (F i g. 7).
9. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche entgegengesetzten Leitfähigfceitstyps jeweils eine hochdotierte und eine niederdotierte Zone aufweisen, wobei ein Teil einer jeden niederdotierten Zone mit der zugehörigen hochdotierten Zone in Berührung steht, um einen guten elektrischen Kontakt zu schaffen, während die niederdotierten Zonen die wirksamen PN-Übergänge der Diode bilden.
10. Halbleiterdiode nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hochdotierten Zonen einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die beiden niederdotierten Zonen, so daß die einander benachbarten Ränder der niederdotierten Zonen den PN-Übergang der Diode bilden.
11. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf derjenigen Oberfläche des Halbleiterplättchens, an die die Zuleitungen angeschlossen sind, eine Isolierschicht (33; 44) vorgesehen ist, die zur Verhinderung von Kriechströmen die wirksamen Bereiche der an dieser Oberfläche hervortretenden PN-Übergänge abdeckt und über den beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps Öffnungen aufweist, durch die hindurch die Zuleitungen an die beiden Bereiche angeschlossen sind.
12. Halbleiterdiode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine Oxydschicht ist.
13. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den beiden elektrischen Zuleitungen gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterplättchens ein Metallfilm (30) als Massebelag vorgesehen ist, zwischen dem und den beiden Bereichen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps der größte Teil des ersten Bereichs hohen spezifischen Widerstandes liegt.
14. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge-

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kennzeichnet, < daß der · erste. Bereich aus eigenleitendem Silizium besteht. > -■■ · ■■■ ^>:
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15. Halbleiterdiode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,; dadurch gekennzeichnet, daß 'der erste Bereich aus Galliumarsenid hohen spezifischen Widerstands besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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