DE1514867C3 - Integrierte Halbleiterdiode - Google Patents

Integrierte Halbleiterdiode

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Description

-i'

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Integrierte Halbleiterdiode in einem Halbleiterplättchen, das einen ersten und einen zweiten Bereich entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufweist, die mit elektrischen Zuleitungen versehen und durch einen dritten Bereich aus nahezu eigenleitendem Material mindestens teilweise voneinander getrennt sind, wobei zwischen dem ersten Bereich des einen Leitfähigkeitstyps und dem dritten Bereich ein Übergang vorgesehen ist, der an derselben Oberfläche des Halbleiterplättchens hervortritt wie der Übergang zwischen dem dritten Bereich und dem zweiten Bereich vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp nebeneinander im dritten Bereich eingelassen sind.
2. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Bereiche der Übergänge im Abstand voneinander verlaufen, so daß zwischen ihnen eine schmale Zone (34; 48) aus nahezu eigenleitendem Halbleitermaterial liegt und die drei Bereiche so eine PIN-Diode bilden (F i g. 4).
3. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten wirksamen Bereiche (4Ia1 42a) der Übergänge unmittelbar aneinandergrenzen und so eine PN-Diode bilden ( F i g. 7).
4. Halbleiterdiode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge ein verzahntes Muster bilden (F i g. 5).
5. Halbleiterdiode nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Bereiche durch eine Isolierschicht (43) vom Halbleiterplättchen getrennt sind.
6. Halbleiterdiode nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps 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.
7. Halbleiterdiode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hochdotierten Zonen einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die beiden niederdotierten Zonen.
8. Halbleiterdiode nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Bereich aus eigenleitendem Silizium besteht.
9. Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Bereich aus nahezu eigenleitendem Galliumarsenid besteht.
Die Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterdiode in einem Halbleiterplättchen, das einen ersten und einen zweiten Bereich entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufweist, die mit elektrischen Zuleitungen versehen und durch einen dritten Bereich aus nahezu eigenleitendem Material mindestens teilweise voneinander getrennt sind, wobei zwischen dem ersten Bereich des einen Leitfähigkeitstyps und dem dritten Bereich ein Übergang vorgesehen ist, der an derselben Oberfläche des Halbleiterplättchens hervortritt, wie der Übergang zwischen dem dritten Bereich und dem zweiten Bereich vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp.
Es ist schon eine derartige Diode bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 11 06 576), bei der es sich um eine sogenannte PIN-Diode handelt, welche von einem η-leitenden Halbleiterplättchen gebildet wird, in das unter Zwischenschalten einer eigenleitenden
ίο 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 j für die Einbeziehung in integrierte Schaltungen und für den Höchstfrequenzbetrieb eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gernäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die beiden Bereiche von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp nebeneinander im dritten Bereich eingelassen sind. 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 integrierte Dioden und Transistoren ist es schon bekannt (USA.-Patentschrift 29 81 877), zwei Bereiche entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps von einer Seite r 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. Eine entsprechende integrierte Schaltung ist auch in der Zeitschrift »electronics« vom 19. Juli 1963, S. 47 bis 52, beschrieben.
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,
Fig.2 eine Draufsicht auf ein halbleitendes Plättchen, auf dem eine der Mischstufe gemäß Fig.1 entsprechende integrierte Schaltung gebildet ist,
F i g. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Diode für eine Schaltung gemäß F i g. 2,
F i g. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Diode,
F i g. 5 eine nach Art eines Kammleiters ausgebildete flächenhafte Diode,
DE1514867A 1964-09-18 1965-09-09 Integrierte Halbleiterdiode Expired DE1514867C3 (de)

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