DE1514880A1 - Transistor,insbesondere Planar- oder Mesa-Transistor - Google Patents

Transistor,insbesondere Planar- oder Mesa-Transistor

Info

Publication number
DE1514880A1
DE1514880A1 DE19651514880 DE1514880A DE1514880A1 DE 1514880 A1 DE1514880 A1 DE 1514880A1 DE 19651514880 DE19651514880 DE 19651514880 DE 1514880 A DE1514880 A DE 1514880A DE 1514880 A1 DE1514880 A1 DE 1514880A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emitter
emitters
transistor
transistor according
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19651514880
Other languages
English (en)
Other versions
DE1514880B2 (de
Inventor
Gerstner Dipl-Ing Dr Dieter
Dahlberg Dr Reinhard
Dollt Dipl-Ing Wilfried
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefunken Patentverwertungs GmbH filed Critical Telefunken Patentverwertungs GmbH
Publication of DE1514880A1 publication Critical patent/DE1514880A1/de
Publication of DE1514880B2 publication Critical patent/DE1514880B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/70—Bipolar devices
    • H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
    • H01L29/73—Bipolar junction transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203—Rectifying Diode
    • H01L2924/12036—PN diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

  • "Transistor,insbesondere Planar- oder %leaa-Tranaistor" In vielen elektrischen Verstärkerschaltungen ist eine Regelung des Verstärkungsgrades, beispielsweise um Dämpfungsschwankungen in Übertragungskanälen auszugleichen, erforderlich. Ein allgemein bekanntes Beispiel ist die Schwundregelung bei Rundfunk und Fernsehempfängern, durch die der Verstärkungsgrad des Hochfrequenzteils so eingestellt wird, daß trotz zeitlich und unter Umständen auch örtlich schwankendem Hochfrequenzeingangssignal das Ausgangssignal annähern konstant bleibt. Dadurch arbeiten die nachfolgenden Stufen optimal und Übersteuerungen werden vermieden. Ähnliche Anforderungen ergeben sich auch bei der Abstimmung eines Empfängern auf verschiedene Sender, die mit unterschiedlicher Feldstärke am Empfangsort einfallen.
  • Zur Verstärkungsregelung kann prinzipiell jedeo*Über*tragungselement mit nichtlinearem Übertragungsmaß verwendet werden. Weit verbreitet sind spezielle Regelrühren, bei denen durch Änderung der Gittervorspannung die Verstärkung gesteuert werden kann. Die Verstärkungsriegelung ist auch mit Transistoren durch Änderung des'Arbeitspunkten möglich.
  • Bei Transistoren ist im Bereich großer Verstärkung die Leistungsverstärkung näherungsweise VL~#2 2 wobei Y 21 die Voi#wärtateilheit bei der betreffenden Frequenz ist. Y 21 ist definiert als: Figur 1A zeigt den Verlauf der Vorwärtmteilheit über dem Kollektorgleichstrom bei den bisher üblichen zurVerstärkungsregelung verwendeten Transistoren mit hochohmiger Kollektorzone. Der Verlauf dieser Funktion zeigt zwei Ilbglichkeiten, die Verstärkung zu regeln. Man kann einmal vom jeweiligen Arbeitspunkt für maximale Vemtärkung ausgehen und den Kollektorgleichstrom Ic herabsetzen. Dadurch verringert sich die Vor"rtateilheit und damit auch die Verstärkung. Diesen Verfahren bezeichnet man als Abwärtsregelung. Ein ausreichender Regelumfang wird hierbei erst bei kleinen Kollektorströmen erreicht, wodurch sich der Aussterungsbereich verkleinert und die nichtlinearen Eigenschaften anwachsen, da bei kleinen Gleichstromwerten die Nichtlinearität der Kennlinien stark ausgeprägt ist. Als weitere Nachteile kommen hinzu, daß sich die Aus-und Eingangsleitwerte des Transistors stark ändern, und bei kleinen Verstärkungswerten wird der Arbeitzpunkt bei Temperaturänderungen insta#ii. - Bei der sogenannten Aufwärtsragelung wird der Kollektorgleichstrom, Ic,_ausgehend vom-Arbeitspunkt für maximale Verstärkung, erhöht. Auch hierbei ändern mich Ein- und Ausgangsleitwert ebenso wie die Rückwirkung*
    Nach dem-Bericht-IIA Theory of Transistor Cutoff Frequancy
    (fl) Falloff at High Current Deneities" von C.T. Kirk jr.
    ers#hiene'n in the IRE'-Tra'nnactionn of the Prote . anional
    Group on Eleetron Devieen,- Volume ED-9 Nuiaber 2, Narch 1962,
    kann die Abnahme der Vorwarigüteilheit y 211 auf -folgende
    Wei'ne erklärt worden: Vom Emitter worden Ladungeträger,
    beispielsweise Löcher in die Basis Injiziert und durch-
    laufen die homogen oder inhomogen dotierte Basis nur auf
    Grund der Difflunionswirkung. Die Ladungsträger durchlau-
    fen dann die Köllektor-Banig-#"umiadunge»ne aüf Grund-
    den großen Spannungsgefälles sehr rasch, Die Laufzeit
    der'Ladungstiiräg4i# durch die Köllektor-Banis-Raumladungemone
    ist dahir sehr iriel kleiner, alt dia'dure"h Diffüaion -be.-
    wirkte Laufzeit'dÜrch die Basinzone.
    Wenn man nun die Stromdichte und damit die Zahl der injizierten Ladungsträger erheblich erhöht, so wird die Kollektor-Daals-Raumladungszone mehrund mehr mit Ladungsträgern aufgefüllt bzw. "abgesättigt", wodurch die die Ladungsträger beschleunigende Foldstärke abgebaut wird* Im Grenzfall wird die ursprüngliche Raumladungszone feldfrei, und die Ladungsträger bewegen sich auch in dieser Zone nur noch durch Diffusion. Dies kommt einer Aufweitung der effektiven Basiaweite gleich, und die Gesamtlaufzeit der Ledungsträger wird erheblich vergrößert.
  • Die kritische Stromdichte für starke Dasinaufweitung ist: mit Stromdichte im Basis-Kollektor-pn-Übergang V Trägergeschwindigkeit in hoh4nFoldern Y lim lim 6 2xio cm n 0 Kollektorgrunddotierung sec* e Elementarladung Beim Überschreiten einer bestimten effektiven Stromdichte ergibt sich deshalb bei Transistoren mit schwachdotierter, hochohmiger Kollektorzone eine starke Banisaufweititn,:. Dadurch wird die Transistorzeitkonstantele, die das Prequenzverhalten den Transistors charakterisiert, gegenüber der Zeitkonstante bei kleiner Stromdichte atark vergrößert, die Hochfrequenz-Stromverstärkung und damit auch die VorwärtaKeilheit nehmen ab. Auf Grund der vorangehenden Erklärung des Funktionsverlaufs der Vorwärtssteilheit über dem Kollektorgleichstrom wird nun erfindungsgemäß ein Transistor, insbesondere ein Planar-oder Meba-Transistor mit einem oder mehreren Emittern vorgeschlagen, der dadurch gekennmächnet ist, daß ein (mehrere) Widerstand(e) vorhanden ist (sind), der (die) in der Bahndes Emitterstromes derart gewählt ist (sind), daß durch die ungleichmäßige Injektion von Ladungsträgern aus der oder den Emitterzonen in die Basiszone ein vorgegebener Funktionsverlauf der Vorwärtssteilheit in Abhängigkeit vom Kollektorgleichstrom erzielt wird. Unter Bahn des Emitterstromes versteht man alle vom Emitterstrom durchflossenen Teile, bevor dieser Strom in der Basiszone verschwindet. Die Emitterstrombahn setzt sich also aus der oder den Emitterleitbahnen, den Emittern selbst uidden zwischen die Emitter geschalteten Widerständen zusammen. Der Erfindung liegt die Erkenntnio zugrunde, daß bei den bisher bekannten Transistoren der steile Abfall der Vorwärtssteilheit in Abhängigkeit vom Kollektorgloichstrom hinter dem Maximum, den die Figur IA zeigt-, nachteilig ist und vor allem zu Kreuz- und Intermodulationsverzerrungen führt. Wie die Berechnung der Kreuzmodulations- bzw. der Intermodulationsgrößen. zeigt, sind die Verzerrungseffekte proportional dem Verh-a-Itnis der zweiten Ableitung Y",l 11 der Vorwärts-1 . . steilheit nach der Steuerspannung zur Vorwärtasteilheit selbst. Es hat sich so gezeigt, daß für den Anfangsregelbereich die Kreuz- bzw. Intermodulationseigenschaften dann am günstigsten sind,-wenn der Übergang vom Maximum der Vorwärtssteilheit zu kleineren Werten in Ahängigkeit vom Kollektorgleichstrom I C sehr "gleitend" ausgebildet ist und gleichzeitig der maximale Betrag der Vorwärtssteilheit möglichst groß ist. Dies erfordert zwar für den Anfangsregelbereich eine große Kollektorgleichstromänderung, jedoch kann die Vorwärtssteilheit einen nachfolgenden steileren Funktionsverlauf aufweis,en, da bei größeren KollektorgleichstrÖmen die zulässige StÖrspannung durch eine sich günstig auswirkende, hochfrequente Spannungsteilung im Transistor größer wird.
  • So erweisen sich Funktionsverläufe der Vorwärtssteilheit in Abhängigkeit vom Kollektorgleicha-trom mit parabolischem bzw. näherungsweine parabolischem Verlauf in dem Bereich, der für die Aufwärtsregelung in Frage kommt, als besonders vorteilhaft;-besonders in Bezug auf geringe Kreuz- und Intermodulationsverzerrungen. Solche vorteilhafte Funktionaverläufe zeigt Figur 1 B.
  • Ein solch vorteilhafter Funktionaverlauf kann man bei Transistoren dadurch erzielen, daß die Injektion von Ladungsträgern aus dem Emitter an verschiedenen Stellen des Emitters unterschiedlich ist. Dadurch erreicht man, daß die Basisaufweitung entlang dem Basis-Kollektor pn-Übergang unterschiedlich groß ist. Um die Stromdichte in dem oder in den Emittern zu variieren, worden bei einem Transistor mit mehreren Emittern die Einzelemitter durch Widerstandsglieder miteinander verbunden. Solche Widerstände können .aufgedampft werden, oder sie werden von der die Emitter verbindenden Emitterleitbahn selbst gebildet. Eine andere Möglichkeit, eine ungleichmäßige Stromdichte im Emitter zu erzielen, ben'teht darin, daß ein streifenförmiger Emitter nur an einem Ende kontaktiert wird. Durch dient nur teilweise Kontaktierung den Emitters wird die Stromdichte im Emitter unterschiedlich groß, da am Widerstand der Emitterzone selbst Spannung abfällt. Auf das Zustandekommen der Vorwärtssteilheitsfunktion Üßer dem Kollektorgleichstrom mit einem gleitenden Abfall hinter dem Funktionsmaximum muß noch näher eingegangen worden. Figur 2 zeigt ein Ersatzschaltbild einer erfindungegemäßen Trannistoranordnung-mit drei Einzelemittern, wobei sich in-der Emitterstrombahn Widerstände zwischen den Einzelemittern befinden, In Figur 1C ist der Funktionaverlauf den partiellen (auf den Einzelemitter bezogen) Kollektorstroms über der Basis-Emittersteuerspannung aufgemb4;t..Für jeden Einzelemitter weist diese Funktion einen anderen Verlauf auf, da durch den Spannungeabfall an den Widerständen jeder Emitter eine höhere Basis-Emitter-Eingangs-Spannung als der in der Emitterstrombahn vorangehende Emitter benÖtigt, um den partiellen Sättigungsstrom I ci zu erreichen. Leitet man diese Funktionaverläufe nach der Basis-Emitter-Spannung ab und trägt diese so gewonnene Steilheit - die Vorwärtssteilheit den Transistors - über dem Gesamtkollektorgleichstrom auf, so erhält man für die Einzelemitter Funktionsverläufe nach Figur lD. Diese partiellen Verläufe müssen noch, wie dies in Figur lE geschehen ist, für den Transistor zu einer Gesamtfunktion aufaddiert worden. Nun sieht man, daß bei der Verwendung von nur drei Einzelemittern der Funktionsverlauf in Figur lE nach dem Funktionamaximum noch sehr wellig ist. Hieraus wird verständlich, daß dieser Verlauf um so günstiger wird, je mehr Einzelemitter der Transistor aufweist. Diesem Idealfall kommt man sehr nahel wenn man einen langgestreckten Einzelemitter nur an einem Ende kontaktiert. Auf diese Weine erhält man einen gleichmäßigen Spannungsabfall am differentiollen Eigenwiderstand der Emitterzone, so daß die Stromdichte in Kmitter von der Kontaktierungestelle ausgehend 41*ieb"Sig abnimmt* Hau Irann nun dem Emitter eine solch* Form und Stärke geben, daß ein gewünschter Funktionsverlauf erzielt wird.
  • Die Erfindung soll anhand einiger Ausführungebeispiele näher erläutert worden. Figur 3 zeigt einen Planartransistor in der Draufsicht und im Schnitt mit der Kollektorzone 1, der Basiszone 2 und der Emitterzone 3- Die Halbleiteroberfläche ist mit Ausnahme der Kontaktierungsfenster für die Basis--und Emitterzone von einer Oxydschicht 9, beispielsweise aus Siliziumoxyd (Si 0 2 ) bedockt.'Die Basinzone 2 ist mit einer Basieleitbahn 7, die streifenförmige Emitterzone 3 mit der Emitterleitbahn 5 kontaktiert. Die Zuführungsdrähte 6 und 8 sind mit der Emitter- bzw. Basisleitbahn elektrisch lei-tend verbunden. Wie die Figur 3 zeigt, ist die Emitterzone nur an einem Ende mit der Emitterleitbahn 5 kontaktiertl no daß durch den Spannungsabfall innerhalb den Emitters eine ungleichmäßige Ladungeträgerdichte vom Emitter in die Basis injiziert wird. Vorteilhaftwird man nur etwa 1/5 der Emitterfläche oder einen noch geringeren Teil der Emitteroberfläche mit der Emitterleitbahn kontaktiereno £in@ Baeinaufweitung erfolgt also zuer st an der Stelle den Kollektoro# die sich unter dem kontaktierten Teil da* imittere befin- det, da hier zuerst die Feldstärke in der Kollektor-Baein-Raumladungezone durch die Ansammlun4 von Lad«gatrigern abgebaut wird. Erst bei höheren Stromdichten wird die Basis auch unter den nicht kontaktierten Teil des Emitter a aufgeweitet. Die Baeinaufweitung schreitet also boi*aunohmendom Emitterstrom von rechte nach linke in Pfeilrichtung (Figur 3) fort. In der Zeichnung wurde ein Transistor der Übersichtlichkeit halber mit nur einem Emitter dargestellt, es könr.£nje'doch auch Transistoren mit mehreren Emittern Vorwendung finden, wobei dann die streifenförmigen Einzelemitter jeweils nur an einem Ende kontaktiert sind* Die Figur 3azeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit nur einem Emitter. Allerdings ist hier der Emitter 3 nicht mehr streifenförmig, sondern keilfärmig ausgebildete Durch diese Form ist der differentielle Längswiderstand,des Emitters an der Kontaktierijngsstelle sehr viel kleiner als am anderen Ende. Der Spannungsabfall am differentiellen Widerstand nimmt also in Richtung der Emitterstrombahn stetig zu. Durch diese oder durch eine andere Formgebung den Emittern, auch durch Variation der Stärke der Emitterzone kann ein vorgegebener Funktionsverlauf der Vorwärtssteilheit Über dem Kollektorgleichstrom erzielt worden. Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Ein Planartransistor mit der Kollektorzone 1 ist mit 3 Einzel*m2,>-tern 3A, 3B, 3C versehen, die auf ihrer ganzen Länge mit Leitbahnen kontaktiert sind. Die Leitbahnen sind in Kette geschaltet und mit Widerständen lo zwischen d*n einzelnen Emitterleitbahnen verbunden. Dabei befinden sich die beispielsweise aufgedampften Widerstände über der Kollektormone auf einer den Halbleiterkörper bedeckenden, isolierenden ZwischenschÄht g. Das Ende der Emitterleitbahn 3A ist direkt mit dem Kontaktierungsdraht 6 elektrisch leitend verbunden, während die Emitter 3B bzw- 3C über einen bzw. zwei Widerntände mit dem Kontaktierungsdraht 6 verbunden sind. Es ist nun offensichtlich, daß die verschiedenen Emitter durch den Spannungsabfall an den zwischengeschalteten Widerständen lo verschieden große Ströme führen. Die Leitbahn den Emitters 3A wird den größten, die Leitbahn.des Emitters 3C den kleinsten Strom führen. Vorteilhafterweise wird man die die Emitterzonen verbindenden Widerstände so dimensionieren, daß an jedem Einzelwiderstand bei maximaler Stromveretärkung ein Spannungsabfall von 1 bis lo mV auftritt. So wird hier wiederum eine Basiaaufweitung aus den oben angeführten Gründen zuerst in dem Teil der Kollektor-Banis-Grenzschicht auftreten, die unter dem Emitter 3A liegt- Auch hier schreitet also die Basisaufweitung bei wachsendem Emitterstrom von rechts nach links (in der Figur in Pfeilrichtung) fort. . Figur 5 zeigt teils im Schnitt und teils in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Weiterentwicklung den Ausfürungsbeispiels nach Figur 3. Fünf Einzelemitter 3A, 3B, X, 3D und 3B sind mit einer durchgehenden Leitbahn 5 aus Videratandsmaterial kontaktiert. Die BasIazone setzt sich aus einer hochditierten und damit niederohmigen Zone 2a und einer schwachdotierten Zone 2b - vom gleichen Leitungstyp wie die Zone 2a - zusammen. Die hochdotierte Zone 2a erstreckt sich zwischen den Einzelemittern und verbindet die gleichfalls hochdotied»n, mit Leitbahnen kontaktierten Basiegebiete miteinander und bildet so für die Basiszuleitung ein niederohmiges Leitraster. Die schwachdotierte Zone 2b dagegen umgibt die einzelnen Emitterzonen. Auf diese Weine erzielt man einen großen Strumverstärkungsfaktor bei sehr kleinem Basiszuleitungswiderstand. Die Teile der Emitterleitbahn, die zwischen den Einzelemittern liegen, und über Isolierposind, bilden selbst die die Emitter vorbindenden Widerstandsbrücken, so daß durch den Spannungsabfall an den Widerständen der Emitterleitbahn jeder einzelne Emitter einen anderen Strom führt. Da der gmitter jA den grÖß ten Strom führt,« wird auch hier wiederum in dem darunter bJefindlichen Teil der Kollektorzone eine Baeinaufweitung zuerst eintreten. Im Gegensatz zu der bekannten Overlay-Tochnik ist man bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel bestrebt, eine Emitterleitbahn mit einen vergleichsweise hohen Eigenwiderstand herzustellen. Zu diesem Zweck ist die Emitterleitbahn verhältnismäßig schmal und wird vorteilhaft aus Nickel-Chrom, au* Tantal oder aus Gemischen von He-talloxyden mit Metallen gebildet* Durch die, Bit wachsendem Emitterstrom in Pfeilrichtung forischreitende Baniaaufweitung, die allen Ausführungebeispielen gemeinsam ist, erhält manainen gleitenden Funktionsverlauf der Vorwärtssteilheit Y 21 in Abhängigkeit vom Kollektorstrom (Figur IB) nach dem Funktionamaxiaum. So erlauben die Regeltransistoren gemäß der Erfindung eine Verstärkungsregelung mit minimaler Kreuz- und,Intermodulation. Eine Kombination der-beiden Ausführungsbeispiele nach Figur 3 und 4 zeigt 'igur 6. Die drei streifenförmigen Einzelemitter 3A, 3B und 3C sind nur an ihren Enden kontaktiert. Das Ende des Emitters 3A ist direkt mit dem ZufÜhrungsdraht 6 verbunden, das andere Ende den Emitters 3A ist mit dem benachbarten Ende den Emittern 3B über einen aufgedampften Widerstand lo verbunden, Die anderen Emitter sind, wie in Figur 6 angedeutet ist, auf dieselbe Weine miteinander in Reihe geschaltete Durch diese Art der Emitterverbindung führen nicht nur die einzelnen Emitteir verschieden große Ströme, sondern auch innerhalb einen Emittern ist die Stromdichte durch den Spannungsabfall in streitenförmigen Emitter unterschiedlich. Diener doppelte Spamungsabfalls einmal am Emitter selbst und das andere mal an d« die Emitter verbindenden Widerstand hat also auch auf die be- schriebene Bazio&ufvoituni eine doppelte Wirkung. So wird die Banisaufweitung im Kollektor im Bereich der,Längeaundehung der Emitter unterschiedlich sein, nie wird aber auch in den Kollektorbereichen unter den Emittern von Bereich zu Bereich starke Unterschiede aufweisen.

Claims (2)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Transistor, insbeondere Planar- oder Mesa-Transistor, mit einem oder mehreren Emittern, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bahn des Emitterstromen ein (mehzire) Widerstand(9) vorhanden ist(sind,)-der (die) derart gewählt ist(sind), daß durch die ungleichmäßige Injektion von Ladungsträgern aus der oder den Emitterzonen in die Basinzone ei n vorgegebener Funktionsverlauf der Vorwärtesteilheit in Abhängigkeit vom Kollektorgleichstrom erzielt wird.
  2. 2) Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch entspr'echende Widerstände in der Bahn des Emitterstromes erzielte Funktionsverlauf der Vorwärtssteilheit über dem Kollektotstrom parabolisch oder näherungsweise parabolisch ist. 3) Transistor-nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Transistor mit mehreren Emittern die Einzelemitter an Abzweigungen einer Widerstandskette angeschlossen sind. 4) Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Emitter streifenförmig ausgebildet sind, und die Emitterfläche(n) nur an einem Ende der Emitterstreifen(a) kontaktiert sind. 5) Transistor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelemitter durch auf den Halbleiterkörper aufge. dampfte Widerstandsschichten miteinander verbunden sind, 6) Transistor nach Anspruch 3, dädurch gekennzeichnet, daß die Einzelemitter durch eine aus Widerstandsmaterial-bestehende Emitterleitbahn miteinander verbunden sind,und daß die Widerstandskette durch die zwischen den Emittern liegenden und über Isolierschichten geführten Leitbahnteile gebildet wird. 7).Trannistor nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einzelemitter verbindende Widerstandskette sich auf der allen Zonen gemeinsamen Oberflächen-Seite den Halbleiterkörpern auf einer die Kollektormone be- deckenden, isolierenden Zwischenschicht befindet. 8) Transistor nach Anspruch 3, 5, 6 und 7, dadurch &*kennzeichnet, daß als isolierende Zwischenochicht zwischen Halbloitermaterial und Emitterleitbehn bzw. Widorotanbk*tt4 Siliziumoxyd verwendet wird. 9) Transistor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterleitbahn aus Nickel-Chrom, Tantal oder aus Ge- mischen von Metalloxyden und Metallen besteht. lo) Transistor nach Anspruch 3, 5, 6 und 7, dadurch Sokennzeichnet, daß die Wideretände#zwischen den Emittärn so dimenzioniert sind, daß an jedem £#nzelwiderstand(bei maximaler Stromverstärkung ein Spannungeabfall von 1 bin lomY auftritt, 11) Transistor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr als 115 der Emitterflithe(n) mit der (den) ziigehÖrigen Ewitterleitbahn(en) kontaktio3t sind, 12) Transistor nach Anspruch dadurch gekonnzeichnotg daß mehrere streifenförmige, nuren beiden Baden kontaktiertie Einzelemitter so in Reihe geschaltet sind, daß bezüglich der Emitterstrombahn jeweils das eine inde eines Bmittern, direkt oder über einen Widerstand mit dem Anfang den be- nachbarten Emitters verbunden ist, 13) Transistor nach Anspruch 4 odir 12, dadurch &*kennzeichnet, daß die Form den taittern - zur Brzougtmg einen unteruchiodlichen ditterentiollen Behnwiderstanden - derart -gewählt wird, daß ein vorgegebener Funktionsverlauf de,-- Vorwärtanteilheit in Abhängigkeit von Kollektorgleiabstron erzielt wird* 14) Transistor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet., daß_ die Zmitterzone streifenförnig oder keilförmig ausgebildet ist, 15) Transistor nach Anspruch 13, dadurchlpkennzeichnet, daß di-s Zmi t t f r x o;-# e (r.), in, t erii fi-' s dl i dick Jpt '"iind).
DE19651514880 1965-10-12 1965-10-12 Transistor zur verstaerkungsregelung insbesondere planar oder mesa transistor Withdrawn DE1514880B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DET0029558 1965-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1514880A1 true DE1514880A1 (de) 1969-11-06
DE1514880B2 DE1514880B2 (de) 1972-02-17

Family

ID=7554972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19651514880 Withdrawn DE1514880B2 (de) 1965-10-12 1965-10-12 Transistor zur verstaerkungsregelung insbesondere planar oder mesa transistor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1514880B2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2193260A1 (de) * 1972-07-21 1974-02-15 Thomson Csf
US4994880A (en) * 1986-10-31 1991-02-19 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device constituting bipolar transistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2193260A1 (de) * 1972-07-21 1974-02-15 Thomson Csf
US4994880A (en) * 1986-10-31 1991-02-19 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device constituting bipolar transistor

Also Published As

Publication number Publication date
DE1514880B2 (de) 1972-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2854901C2 (de) Integrierte Konstantspannungsgenerator-Schaltung
DE2300116A1 (de) Hochfrequenz-feldeffekttransistor mit isolierter gate-elektrode fuer breitbandbetrieb
DE2842526A1 (de) Bipolarer transistor
DE2515577C2 (de) Transistor
DE2310724A1 (de) Phototransistor
DE2515457C3 (de) Differenzverstärker
EP0000863A1 (de) Temperaturkompensierter integrierter Halbleiterwiderstand
DE1816436A1 (de) Halbleiterbauelement
DE2045567B2 (de) Integrierte Halbleiterschaltung
DE2514619C3 (de) Regelbare Differentialverstärkeranordnung
DE3417887C2 (de) Bipolare Leistungstransistorstruktur mit überbrückbar eingebautem Basis-Ausgleichswiderstand
DE1514880A1 (de) Transistor,insbesondere Planar- oder Mesa-Transistor
DE2514205C3 (de) Elektronische Schalteinrichtung zur abwechselnden Durchschaltung zweier Eingangssignale
DE1297233B (de) Feldeffekttransistor
DE2364753C2 (de) Halbleiterbauelement
DE3017750C2 (de) Halbleiterbauelement vom Planar-Epitaxial-Typ mit mindestens einem bipolaren Leistungstransistor
DE2513893C2 (de) Transistorverstärker
DE1514010A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE1639285C3 (de) Integrierte Halbleiter-Verstärkerschaltung
DE2514729C3 (de) In Kaskade aufgebauter Verstärker mit Transistoren
DE1514880C (de) Transistor zur Verstärkungsregelung, insbesondere Planar- oder Mesa-Transistor
DE2560093C3 (de) Symmetrischer, steuerbarer Wechselstromwiderstand
DE2746406C2 (de) Thyristor mit innerer Zündverstärkung und hohem dV/dt-Wert
DE2520713A1 (de) Sensorkreis
DE3116229A1 (de) "steuerbare widerstandsanordnung fuer einen signalverstaerker"

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
E771 Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee