DE1539873B2 - Transistor - Google Patents

Transistor

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DE1539873B2 DE19661539873 DE1539873A DE1539873B2 DE 1539873 B2 DE1539873 B2 DE 1539873B2 DE 19661539873 DE19661539873 DE 19661539873 DE 1539873 A DE1539873 A DE 1539873A DE 1539873 B2 DE1539873 B2 DE 1539873B2
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Description

Im Laufe der Entwicklung von Halbleiterbauelementen ist eine Gruppe von sogenannten Planarhalbleiterbauelementen entstanden. Ein Transistor dieser Gruppe zeichnet sich dadurch aus, daß seine verschiedenen Zonen ineinander eingesetzt sind und eine gemeinsame Oberfläche haben. Die verschiedenen pn-Übergänge erstrecken sich bis zu der gemeinsamen Oberfläche. Die an die Halbleiteroberfläche stoßenden pn-Ubergänge sind dort gewöhnlich mit einer Oxydschicht abgedeckt, um schädliche Oberflächeneffekte auszuschalten oder abzuschwächen.
Bei der Herstellung von elektrischen Kontaktelektroden an den verschiedenen Zonen muß große Sorgfalt zur Verringerung^der Kapazität zwischen den Zuleitungen zu den Kohtaktelektroden und den anliegenden Zonen aufgewendet werden. Diese Forderung wird besonders bei für hohe Frequenzen vorgesehenen Halbleiterbauelementen · gestellt. Im allgemeinen werden die Zuleitungen so angebracht, daß sie sich zunächst in rechtem Winkel zu der Oberfläche von den Kontaktelektroden abheben und dann als Leitbahnen ausgebildet parallel zur Oberfläche auf der Oxydschicht erstrecken.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1194 501 ist es bekannt, zur Verringerung der Kapazität zwischen einer streifenförmigen, durch eine Isolierschicht von dem Halbleiterkörper getrennten Zuleitung zu einer Kontaktelektrode eines Halbleiterbauelementes und dem von dieser überdeckten Teil des Halbleiterkörpers mindestens unter der Isolierschicht auf oder im Halbleiterkörper eine Halbleiterzone des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps wie die des überdeckten Teils anzuordnen.
Somit befindet sich beispielsweise unter der Basiszuleitung ein pn-übergang zur Kollektorzone, wodurch zur schon vorhandenen, den wesentlichen Anteil der Kollektor-Basis-Rückwirkungskapazität bildenden Kapazität CR mit der Oxydschicht als Dielektrikum die Sperrschicht-Kapazität Ca dieses pn-Übergangs in Serie geschaltet wird, so daß sich eine Verringerung der Gesamtkapazität durch Serienschaltung der Kapazitäten Ce und Ca ,ergibt.
In der niederländischen Patentanmeldung 6 405 411' und der Industrie-Druckschrift »Valvo-Brief«, April 1965, S. 3 und 4, ist im einzelnen näher ausgeführt, daß diese zusätzliche Zone, die als zusätzliche Diode aufgefaßt werden kann, je nach Schaltungsart, in der der Transistor verwendet wird, mit der dem Eingangs- und Ausgangs-Stromkreis der Schaltung gemeinsamen Transistqrelektrode ■ ι verbunden - werden/ kann. So wird beispielsweise in Emitterschaltung die unter der Basiszuleitung liegende Diode mit der Emitterelektrode bzw. in Basisschaltung die unter der Emitterzuleitung liegende Diode mit der Basiselektrode verbunden. . .
Üblicherweise wird die zusätzliche Zone gleichzeitig mit der Diffusion zur Herstellung der Basiszone erzeugt, so daß beide Zonen dieselbe Leitfähigkeit besitzen. Wird nun die als zusätzliche Diode wirkende Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps kon-, taktiert, so kann diese Zone elektrisch als Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstand Rs, der der Leitfähigkeit der Zone entspricht, und aus der Sperrschicht-Kapazität Ca aufgefaßt werden.
Über den Serienwiderstand Rs ist der gemeinsame Pol der beiden Teilkapazitäten Ce und Ca beispielsweise mit der Emitterelektrode verbunden. Wegen des endlichen Wertes dieses Widerstandes Rs ist somit die Wirkung der zusätzlichen Diode zur Verringe-. rung der Rückwifkungskapazität nicht optimal.
Die Erfindung betrifft einen Transistor mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper eines Leitfähigkeitstyps als Kollektorzone, darin eingesetzter, an einer gemeinsamen Oberfläche liegender Basis- und. Emitterzone, einer Isolierschicht auf dieser Oberfläche, die Emitter- bzw. die Basiszone kontaktierenden, teilweise auf der Isolierschicht verlaufenden Leitbahnen und unterhalb diesen Leitbahnen unmittelbar unter der Isolierschicht im Halbleiterkörper angeordneten, jeweils,mit einer Kontaktelektrode versehenen ■ Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps. < ;...'·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung der Unterdrückung der Rückwirkungskapazität weiter zu steigern. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Oberflächenschicht der unterhalb der jeweiligen Leitbahn unter der. Isolierschicht liegenden Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps eine gegenüber der Leitfähigkeit des übrigen Teils dieser Zone hohe Leitfähigkeit aufweist.
Nach einer, ,weiteren Ausbildung der Erfindung ist an Stelle der Ob'erflächenscMcnt der Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps eine auf die Zone entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufgebrachte Metallschicht angeordnet. :- -
Wird jedoch eine Oberflächenschicht aus Halbleitermaterial vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die unter der Leitbahn im Halbleiterkörper vorhandene Zone, aber von ihr gegenüber hoher Leitfähigkeit angeordnet, so kann die Oberflächenschicht durch eine zusätzliche Diffusion gebildet werden.
Die Erfindung wird nun an Hand der in der Zeich-
nung dargestellten Figuren näher beschrieben!
F i g. 1 zeigt einen Transistor vom npn-Typ nach der Erfindung im Längsschnitt;
F i g. 2 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild eines Transistors nach der Fig. 1. -
Nach der F i g. 1 ist in dem am fertigen Traneistor als Kollektorzonfr dienenden einkristallinen, scheibenförmigen Halbleiterkörper 1 aus η-leitendem Material,
' z.B. η-leitendem Silicium, die durch Diffusion von p-dotierenden Verunreinigungen erzeugte Basiszone 2 eingelassen. In der Basiszone wird durch Diffusion von η-dotierenden Verunreinigungen die Emitterzone 3 erzeugt. Die Basiszone 2 ist durch die metallische Leitbahn 5 kontaktiert, die auf der die gesamte Oberfläche des Halbleiterkörpers 1 bedeckenden Oxydschicht 4 verläuft. ;Unter der Oxydschicht 4 befindet sich eine gleichzeitig mit der Basiszone 2 erzeugte weitere Zone 6 von p-Leitfähigkeit^ die in ihrem Oberflächenteil eine Schicht 7 mit wesentlich erhöhter Leitfähigkeit aufweist. Im vorliegenden Beispiel ist sie eine ρ+-leitende Oberflächenschicht, die durch eine zusätzliche Diffusion entstanden ist. Diese Oberflächenschicht 7. fst durch .eine metallische Leitbahn 8 mit der Leitbahn 9 zu.der die Emitterzone 3 kontaktierenden Emitterelektrode oder direkt mit der Emitterzone 3. verbunden. "Sie verläuft ebenfalls auf der Oxydschicht 4 so,' daß sie die Basisleitbahn 5 nicht berührt. In der Schnittzeichnung der F i g. 1 ist das durch die gestrichelte Linie angedeutet.
Die Oberflächenschicht 7 von wesentlich erhöhter Leitfähigkeit kann auch durch eine Metallschicht, z. B. eine Aluminiumschicht oder eine Nickelschicht, ersetzt sein, die durch Aufdampfen oder andere ähnliche Verfahren aufgebracht werden kann.
Die Fig. 2 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild des Transistors nach der Erfindung. Die ohne die Zone 6 zwischen Kollektor C und Basis B vorhandene Rückwirkungskapazität CR ist gestrichelt eingezeichnet. Durch die zusätzliche Zone 6 wird diese Kapazität C^ in die Teilkapazitäten Ce und Ca aufgeteilt. Der Verbindungspunkt dieser beiden Kapazitäten ist über den Widerstand R5 mit dem Emitter E verbunden.
Die Vorteile des Transistors nach der Erfindung bestehen darin, daß die Abschirmung durch die zusätzliche Zone 6 wegen der Verkleinerung des Widerstandes R5 wesentlich verbessert wird, da die durch den Spannungsabfall an dem Widerstand R5 auftretende Rückwirkung auf den Eingang des Transistors verringert wird.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Transistor mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper eines Leitfähigkeitstyps als Kollektorzone, darin eingesetzter, an einer gemeinsamen Oberfläche liegender Basis- und Emitterzone, einer Isolierschicht auf dieser Oberfläche, die Emitterbzw, die Basiszone kontaktierenden, teilweise auf der Isolierschicht verlaufenden Leitbahnen und unterhalb diesen Leitbahnen unmittelbar unter der Isolierschicht im Halbleiterkörper angeordneten, jeweils mit einer Kontaktelektrode versehenen Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (7) der unterhalb der jeweiligen Leitbahn unter der Isolierschicht liegenden Zone (6) entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps eine gegenüber der Leitfähigkeit des übrigen Teils dieser Zone (6) hohe Leitfähigkeit aufweist.
2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Oberflächenschicht (7) der Zone (6) eine auf die Zone (6) aufgebrachte Metallschicht angeordnet ist.
3. Verfahren zum Herstellen eines Transistors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Zone (6) entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und in einem weiteren Verfahrensschritt die Oberflächenschicht (7) durch Diffusion gebildet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19661539873 1966-10-18 1966-10-18 Transistor Pending DE1539873B2 (de)

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