DE1564545C3 - Asymmetrische Halbleiter-Kippdiode - Google Patents
Asymmetrische Halbleiter-KippdiodeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine asymmetrische Halbleiter-Kippdiode, welche im Durchlaßbereich einen
Kennlinienabschnitt negativen Widerstandes und im Sperrbereich einen ausschließlich positiven Widerstand
hat, mit einem Halbleiterkörper, der zwei äußere, jeweils mit einer Elektrode versehene Zonen
eines Leitungstyps und eine zwischen diesen angeordnete mittlere Zone des entgegengesetzten Leitungstyps enthält.
Es ist bereits aus der USA.-Patentschrift 2 981 849 eine Vierschichtdiode mit vier Zonen abwechselnden
Leitungstyps bekannt, die eine unsymmetrische Kennlinie mit einem Bereich negativen Widerstandes enthält.
Nach Überschreiten einer Umschlag- oder Durchbruchsspannung bestimmter Polarität fällt die
Spannung an einer solchen Diode ab, während der Strom rasch zunimmt. Bei einer Vorspannung der Diode in der entgegengesetzten Richtung tritt kein negativer
Widerstand auf. Die Durchbruchsspannung liegt bei solchen Vierschichtdioden gewöhnlich zwischen
etwa 100 und 200 Volt. Durchbruchsspannungen dieser Höhe sind zwar für manche, keineswegs
jedoch für alle Anwendungsgebiete erwünscht. Vierschichtdioden mit niedrigeren Betriebsspannungen
lassen sich jedoch nur mit erheblichem Aufwand und entsprechenden Herstellungskosten erzeugen. Selbst
bei Verwendung verhältnismäßig billiger Diffusionsverfahren ist es sehr schwierig, asymmetrische Vierschicht-Kippdioden
herzustellen, die bei relativ niedrigen Spannungen von beispielsweise etwa 50 Volt
betrieben werden können. Vierschichtdioden für solche niedrigen Spannungen lassen sich zwar relativ
einfach durch epitaktische Verfahren herstellen, diese Verfahren sind jedoch von Natur aus teuer,
ίο In der USA.-Patentschrift 3 054 033 sind Dreischicht-Schaltdioden
beschrieben, die einen Halbleiterkörper mit Zonen abwechselnden Leitungstyps enthalten. Die bekannten Dioden dieser Art haben
jedoch eine symmetrische Kennlinie und weisen in beiden Vorspannungsrichtungen einen Bereich negativen
Widerstandes auf. Solche Schaltdioden können in Zündschaltungen von Steuergeräten für Wechselstrommotoren,
die mit gesteuerten Siliciumgleichrichtern arbeiten, verwendet werden. Gewöhnlich ist
der Gleichrichter bei solchen Geräten mit einem Widerstand, Potentiometer und Kondensator in Reihe
geschaltet und die Steuerelektrode des steuerbaren Siliciumgleichrichters ist an eine Elektrode eines Umschaltelementes,
z. B. einer gasgefüllten Diode (Glimmröhre), angeschlossen, während die andere Elektrode dieses Elementes mit einem Punkt zwischen
dem Potentiometer und dem Kondensator verbunden ist.
Weiterhin ist es bei Flächentransistoren bekannt (USA.-Patentschriften 2 980 830 und 2 997 604), die
schichtförmige Basiszone mit in die Kollektorzone hineinragenden Rippen zu versehen, die auch in
Form eines sich kreuzenden Gitters ausgebildet sein können und gegenüber den übrigen Teilen der Basisschicht
eine höhere Leitfähigkeit haben können, damit bei großflächigen Transistoren der Basiswiderstand
möglichst niedrig bleibt, welcher zwischen dem Basiselektrodenanschluß und den einzelnen Teilbereichen
der Basisschicht wirksam ist. Man kann unsymmetrische Kippdioden in solchen
Steuergeräten an Stelle der gasgefüllten Dioden verwenden, was den Vorteil kleinerer Schaltspannungen
und höherer Ansprechgeschwindigkeit beim Schalten mit sich bringt. Symmetrische Dreischicht-Schaltdioden
lassen sich jedoch für diesen Zweck wegen des negativen Widerstandes in beiden Vorspannungsrichtungen
nur schlecht verwenden, da infolge des negativen Widerstandes der Diode in der umgekehrten
Vorspannungsrichtung unter Umständen eine Neigung zur Erzeugung einer Reihe von Zündimpulsen
am gesteuerten Siliciumgleichrichter auftreten kann, wenn dieser in Sperrichtung beaufschlagt ist. Dies beruht
darauf, daß der gesteuerte Siliciumgleichrichter in der Sperrichtung nicht zünden kann und daher
eine Wiederaufladung des Steuerelektrodenkondensators zuläßt, was zum Auftreten der zusätzlichen
Impulse führt. Die Spannung am Steuerelektrodenkondensator ist daher nicht gut definiert und der
Zündwinkel des gesteuerten Siliciumgleichrichters kann schwanken oder sich bei einer Verstellung des
Potentiometerwiderstandes nicht, wie gewünscht, allmählich, sondern sprunghaft ändern.
Der Ersatz einer gasgefüllten Diode eines Steuergerätes der obenerwähnten Art durch eine Vierschicht-Halbleiterdiode,
wie sie aus der bereits erwähnten USA.-Patentschrift 2 981 849 bekannt ist, bringt ebenfalls Nachteile mit sich. Vierschichtdioden
haben normalerweise einen hohen Verstärkungsfaktor
und der Basisleckstrom (/ B J kann unerwünscht hohe
Werte annehmen und je nach Umgebungstemperatur bis auf 5 Milliampere ansteigen. Dieser Strom fließt
bei der Durchbruchsspannung durch die Diode, bevor die Spannung auf einen niedrigen Wert abfallen
kann. Das Fließen dieses Stromes ist im allgemeinen, insbesondere bei Motorsteuerschaltungen, höchst unerwünscht,
da die Widerstände der Schaltung für entsprechend hohe Verlustleistungen ausgelegt werden
müssen und größere Kapazitätswerte für die Steuerschaltung erforderlich werden.
Es sind weiterhin dreischichtige Kippdioden bekannt, welche eine einer Tunneldiode ähnliche Charakteristik
aufweisen (deutsche Auslegeschrift 1 201 493 und britische Patentschrift 945 101). Kippdioden mit
einer derartigen unsymmetrischen Charakteristik, welche in einer Polaritätsrichtung einen Bereich negativen
Widerstandes aufweisen, eignen sich jedoch ebenfalls nicht für die vorstehend erwähnten Anwendungen.
Vielmehr ist dafür eine Kippdiode mit einer Avalanche-Charakteristik wünschenswert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Dreischicht-Kippdiode mit einer
Avalanche-Charakteristik, welche eine relativ niedrige Durchbruchs- oder Zündspannung aufweist und
welche sich durch ein einfach zu beherrschendes Diffusionsverfahren herstellen läßt.
Diese Aufgabe wird bei einer asymmetrischen Halbleiter-Kippdiode der eingangs erwähnten Art mit
einem Dreizonenaufbau erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine der äußeren Zonen einen Hauptteil
von etwa gleichförmiger Dicke und mindestens einen kleineren Teil von wesentlich geringerer Dicke als der
Hauptteil zwischen ihrer Elektrode und der mittleren Zone aufweist.
Es ist zwar eine in Mesatechnik ausgeführte Halbleiterdiode bekannt, bei welcher die eine Oberflächenzone
eine ringförmige nutenartige Vertiefung aufweist, so daß an diesem Bereich die Dicke dieser
Zone gegenüber ihrem restlichen Teil verringert ist, jedoch dient diese Nut gemäß Spalte 2, Zeile 37 bis
39 der diese Diode beschreibenden USA.-Patentschrift 3 076104 der Trennung eines aktiven Bereiches
von einem passiven Bereich des Halbleiterelementes. Nur der von der Nut umschlossene Oberflächenbereich
ist kontaktiert, so daß die Dickenverringerung der Oberflächenzone nicht zu einer Verringerung
des Abstandes zwischen der unter ihr liegenden Zone und der Kontaktierung führt.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Halbleiterdiode hat den Vorteil, daß sie sich in einem unkritischen
Diffusionsverfahren leicht mit asymmetrischer Kennlinie und einer relativ niedrigen Durchbruchsspannung
von etwa 50VoIt herstellen läßt. Ferner läßt sie sich mit einem niedrigen Verstärkungsgrad ausbilden, wobei die Schwankungen des Basisleckstromes
bei der Durchbruchsspannung sich je nach der Umgebungstemperatur auf einen Bereich
zwischen 50 bis 70 Mikroampere einengen lassen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird die
Erfindung an Hand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Halbleiterdiode, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist,
Fig. 2a bis 2f eine Reihe von Verfahrensschritten
für die Herstellung der in F i g. 1 dargestellten Diode und
F i g. 3 eine typische Strom-Spannungs-Kennlinie der in F i g. 1 dargestellten Diode.
Die in F i g. 1 als typisches Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichte Kippdiode besteht
aus einem Halbleiterkörper 2 aus Silicium mit je einer oberen und unteren N+-leitenden äußeren Zone 4
bzw. 6 und einer dazwischen befindlichen schwach P-dotierten mittleren Zone 8. Die obere N+-
Zone 4 ist von der mittleren Zone 8 durch einen PN-Übergang 10 getrennt und hat eine im wesentlichen
gleichförmige Dicke mit Ausnahme von kleinen Teilen 12, die wesentlich dünner sind als der Rest der
Zone 4, Die Diode weist mindestens einen solchen Bereich auf, in dem die Dicke örtlich verringert ist;
es können jedoch auch mehrere solcher Bereiche vorhanden sein. Die untere N+-Zone 6 ist überall gleich
dick und bildet mit der mittleren Zone 8 einen PN-Übergang 11.
Auf den, Außenflächen der beiden äußeren Zonen 4, 6 befinden sich jeweils drei Metallschichten.
Unmittelbar auf der Außenfläche der Zone 4 befindet sich eine Schicht 14 aus mit Silicium legiertem
Nickel. Auf der Schicht 14 befindet sich eine Nickelschicht 16 und auf dieser eine Bleischicht 18. In entsprechender
Weise befindet sich auf der Zone 6 eine Schicht 20 aus Nickellegierung, eine Nickelschicht 22
und eine Bleischicht 24. Diese Schichten bilden leicht lötbare ohmsche Anschlüsse für die N+-Zonen 4, 6.
Mit den Bleischichten 18, 24 sind insbesondere aus Blei bestehende Anschlußdrähte 26, 28 angelötet.
Die in F i g. 1 dargestellte Diode kann wie folgt hergestellt werden: Man geht von einer P-leitenden
Siliciumscheibe 1 (F i g. 2 a) aus, deren Dicke etwa
0,14 bis 0,152 mm und deren spezifischer Widerstand etwa 0,1 bis 0,2 Ohm/cm betragen können. Die ganze
Oberfläche der Scheibe wird mit einer Siliciuiridioxydschicht30
(Fig. 2 b) überzogen, die in üblicher Weise durch Oxydation, Aufdampfen od. dgl. gebildet
werden kann. Die Oxydschicht ist vorzugsweise etwa 20000 ÄE dick, sie kann jedoch auch nur etwa 2000
bis 3000 AE dick sein.
Wie ebenfalls in F i g. 2 b dargestellt ist, werden auf
der oberen Seite der Siliciumdioxydschicht 30 kleine punktartige Fleckchen 32 aus Photolack aufgebracht.
Diese Fleckchen können beispielsweise einen Durchmesser von 0,05 bis 0,13 mm und einen von Mitte zu
Mitte gerechneten Abstand von 0,5 mm haben. Sie können ein unregelmäßiges Muster bilden, sind aber
so angebracht, daß auf ein fertiges Bauelement etwa zwei bis vier solcher Fleckchen kommen. Zur Bildung
der Fleckchen 32 kann zuerst die ganze obere Seite der Siliciumdioxydschicht mit Photolack überzogen
und dieser dann durch eine Schablone belichtet werden, die am Ort der Reckchen lichtdurchlässige Bereiche
aufweist. Die nicht belichteten, ungehärteten Stellen des Photolackes werden dann nach der Belichtung
in üblicher Weise abgewaschen.
Anschließend wird die Siliciumdioxydschicht 30 mit Ausnahme der durch die aus gehärtetem Photolack bestehenden Fleckchen 32 geschützten Stellen weggeätzt, so daß kleine,.zweischichtige Bereiche zurückbleiben, die aus einer unteren Siliciumdioxydschicht 30' und einer oberen Photolackschicht 32' bestehen, wie Fig. 2c zeigt. Zum Ätzen kann eine wässerige Flußsäurelösung verwendet werden.
Anschließend wird die Siliciumdioxydschicht 30 mit Ausnahme der durch die aus gehärtetem Photolack bestehenden Fleckchen 32 geschützten Stellen weggeätzt, so daß kleine,.zweischichtige Bereiche zurückbleiben, die aus einer unteren Siliciumdioxydschicht 30' und einer oberen Photolackschicht 32' bestehen, wie Fig. 2c zeigt. Zum Ätzen kann eine wässerige Flußsäurelösung verwendet werden.
Als nächstes wird angrenzend an die obere und untere Oberfläche der Siliciumscheibe 1 eine stark
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dotierte N-leitende Schicht gebildet. Als erstes wer- der einzelnen Halbleiterkörper werden dann Bleiden
die Photolackschichten 32' von den Silicium- drähte 26, 28 angelötet, und das so hergestellte
oxydschichten 30' entfernt. Die Scheibe wird dann in System wird in üblicher Weise gekapselt oder andereinen
Ofen gebracht, durch den POCl3-Dampf gelei- weitig montiert.
tet wird. Das POCl3 zersetzt sich dabei, und es ent- 5 Die Kennlinie einer Diode gemäß der Erfindung ist
steht eine Phosphorschicht 34 auf der ganzen Ober- in F i g. 3 dargestellt. Wenn die Diode in einen Wechfläche
der Scheibe. Während der Bildung der Phos- selspannungskreis geschaltet ist und der PN-Übergang
phorschicht wird die Siliciumscheibe eine halbe 10 in Flußrichtung vorgespannt wird, fließt durch die
Stunde auf 12000C erhitzt, um den Phosphor als Diode wegen des in Sperrichtung vorgespannten
Dotierungsmaterial in die Siliciumscheibe einzudiffun- 10 PN-Überganges 11 praktisch kein Strom bis eine bedieren
und eine dünne dotierte Schicht 36 (F i g. 2 d) stimmte Durchbruchsspannung Vb erreicht wird. Beim
zu erzeugen. Die Schicht 36 ist mit Ausnahme von überschreiten dieser Durchbruchsspannung fällt die
undotierten Teilen 38 unter den abdeckenden Schich- Spannung an der Diode plötzlich ab und der die
ten 30' unterbrochen. Diode durchfließende Strom steigt steil an. Die Diode
Die Abdeckschichten 30' und die Phosphorschicht 15 hat in diesem Kennlinienbereich also einen negativen
34 werden dann von der Oberfläche der Silicium- Widerstand. Bei der dargestellten Kennlinie liegt die
scheibe entfernt, und letztere wird in einem Ofen un- Durchbruchsspannung bei etwa 30 Volt, es lassen
gefahr 40 Stunden bei etwa 1265° C erhitzt, um den sich jedoch ohne weiteres Durchbruchsspannungen
Phosphor aus der Schicht 36 tiefer in die Silicium- zwischen etwa 30 und 50 Volt erreichen. Der Spanscheibe
eindiffundieren zu lassen. Wie F i g. 2 e zeigt, 20 nungsabfall vom Zustand hoher Impedanz zum anwird
dadurch angrenzend an die obere Seite der fänglichen Zustand niedriger Impedanz beträgt etwa
Scheibe eine N+-Schicht 4 und angrenzend an die 6 Volt bei einem Strom von etwa 1 Milliampere,
untere Seite der Scheibe eine N+ -Scheibe 6 gebildet. Die Durchbruchsspannung hängt vom spezifischen {φ;
untere Seite der Scheibe eine N+ -Scheibe 6 gebildet. Die Durchbruchsspannung hängt vom spezifischen {φ;
Die Schichten 4, 6 werden bis zur Sättigung dotiert Widerstand der Basis oder mittleren Zone 8 und der
und enthalten etwa 1021 Verunreinigungsatome/cm:i. 25 Dicke der Basis zwischen den beiden PN-Übergängen
Diese sehr starke Dotierung ist jedoch nicht kritisch. ab. Der spezifische Widerstand der Basis beträgt vor-Die
Dotierung der äußeren Zonen soll nur beträcht- zugsweise etwa 0,1 bis 0,2 Ohm-cm. Mit abnehmenlich
stärker sein als die der mittleren Zone. Bei die- dem spezifischem Widerstand der Basis nimmt auch
sen Verfahrensschritten entsteht außerdem auch an die Durchbruchsspannung ab. Es ist im allgemeinen
den Rändern der Scheibe eine mit Phosphor dotierte 30 erwünscht, die Durchbruchsspannung so niedrig wie
Schicht 40, die jedoch später entfernt wird. Bei der möglich zu machen, dabei darf jedoch die Charakte-Erhitzung
der Scheibe diffundiert der Phosphor auch ristik im Bereich negativen Widerstandes nicht leiden,
in seitlicher Richtung, so daß die anfänglich un- Bei zu kleiner Durchbruchsspannung geht aber auch
dotierten Bereiche 38, die durch die Abdeckschichten der negative Widerstand verloren. Der spezifische
30'geschützt worden waren, nun in einer sehr dünnen 35 Widerstand der Basis kann in üblicher Weise geSchicht
angrenzend an die Oberseite der Scheibe teil- steuert werden, z. B. durch die Menge des verwendeweise
dotiert werden und sehr dünne, N+-Bereiche ten Dotierungsmittels. Der Widerstand der Basis ist
12 entstehen. Ein mittlerer P-leitender Bereich 8 der eine direkte Funktion der Basisdicke.
Scheibe bleibt unverändert. ., Bei Dioden der vorliegenden Art ist es außerdem
Scheibe bleibt unverändert. ., Bei Dioden der vorliegenden Art ist es außerdem
Nach der Eindiffusion des Phosphors wird die 40 erwünscht, daß die Änderung der Schaltspannung
ganze Oberfläche der Scheibe mit einer dünnen Nickel- vom Zustand hoher Impedanz zum Zustand niedriger
schicht 14 (Fig! 2f) überzogen, was. beispielsweise Impedanz so groß wie möglich ist. Auch diese Eigendurch,
ein stromloses Plattierverfahren, durch gal- schaft kann durch die elektrischen Eigenschaften der
vanische Abscheidung oder irgendein anderes be- Basis beeinflußt werden. Eine bekannte Möglichkeit St
kanntes Verfahren geschehen kann. Die Nickelschicht 45 zur Erhöhung der Schaltspannungsdifferenz besteht ^
wird dann gesintert, um das Nickel· in die Silicium- darin, die Lebensdauer der Ladungsträger durch
scheibe einzulegieren, wodurch eine einwandfreie langsames Abkühlen oder Tempern bei der anfäng-Haftung
an der Siliciumscheibe gewährleistet ist. liehen Herstellung des Halbleiterkörpers zu erhöhen.
Als nächstes werden bestimmte Bereiche der Ober- Bei der vorliegenden Diode ist der Einfluß der dün-
seite der Scheibe so abgedeckt, daß eine weitere 50 nen Bereiche 12 der oberen Zone 4 auf die Strom-Nickelschicht
16, die aus kreisförmigen Bereichen be- Spannungs-Kennlinie sehr wichtig, wenn der PN-steht,
von denen jeder mindestens einen der dünnen Übergang 10 in Sperrichtung vorgespannt wird. Ohne
N+-Bereiche 12 überdeckt, gebildet werden kann. diese relativ dünnen Bereiche wäre die Diode sym- s
Diese zweite Nickelschicht wird auch auf den Rän- metrisch, d. h. die Kennlinie würde für beide Vordem
und der Unterseite der Scheibe gebildet. Sie 55 Spannungsrichtungen praktisch die gleichen Bereiche
kann ebenfalls in üblicher Weise, wie oben erwähnt, negativen Widerstandes aufweisen, was, wie erwähnt,
hergestellt werden. häufig unerwünscht ist. . ΐ
Die Scheibe wird dann in ein Bleibad getaucht, wo- Bei der vorliegenden Diode wird die Durchbruchs- ::
bei sich nur auf den von der zweiten Nickelschicht spannung durch die dünnen Bereiche 12 der äußeren
16 bedeckten Flächen ein Bleiüberzug 18 bildet. 6o Zone jedoch so weit verringert, daß bei der umge-
Die Scheibe wird dann längs der in Fig. 2f ge- kehrten Vorspannung der Diode kein negativer Wider- χ
strichelt gezeichneten Linien in die einzelnen Halb- stand auftritt. Bei einer gemäß dem oben beschriebe- if
leiterkörper der herzustellenden Dioden unterteilt, nen Beispiel hergestellten Diode lag das Knie 44 der ΐ
was in bekannter Weise geschehen kann, z. B. durch Kurve im dritten Quadranten des Koordinatensystems ·
Ritzen oder Ausätzen der vom Bleiüberzug 18 frei- 6s bei etwa 20 Volt, also bei einem etwa 10 Volt niedgelassenen
Bereiche. Hierbei wird dann auch die rigeren Wert als die Durchbruchsspannung Vb in
dotierte Randschicht 42 entfernt. Flußrichtung. Die Durchbruchsspannung in Sperrich-
An die Oberseite und Unterseite der Bleischichten tung läßt sich durch Erhöhung der Anzahl der dün-
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nen Bereiche 12 noch weiter verringern. Eine Diode satz von Gasentladungsdioden durch Halbleitersoll
jedoch immer mindestens einen solchen dünnen dioden gemäß der Erfindung Zünd- und Steuer-Bereich
aufweisen. kreise mit wesentlich stabileren Betriebseigenschaften
Die in der oben beschriebenen Weise hergestellten ergeben.
asymmetrischen Dioden haben die angestrebten Vor- 5 Statt der beispielsweise beschriebenen N+PN+-
teile und erlauben außerdem wegen der niedrigen Struktur kann man auch N-Zonen mit einer schwä-
Durchbruchsspannungen in den zugehörigen Schal- cheren Dotierung als es bei dem beschriebenen Bei-
tungsanordnungen Bauelemente mit niedrigerer Nenn- spiel oder eine inverse Struktur, also eine P+NP + -
spannung als bisher zu verwenden, so daß sich auch bzw. PNP-Stinktur verwenden,
die Kosten der Schaltung verringern. 10 Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich
Der Verstärkungsgrad der vorliegenden Dioden ist außerdem noch in anderer Hinsicht abwandeln. Bei
kleiner als der von Vierschichtdioden, wie sie in der dem beschriebenen Beispiel waren die N+-Zonen
USA.-Patentschrift 2 981849 beschrieben sind. Bei und die dünnen Bereiche 12 in der einen dieser Zo-
der Durchbruchsspannung und Umgebungstempera- nen durch eine einzige Phosphordiffusion mit ge-
turen bis zu 70° C beträgt der Leckstrom daher grö- i5 steuerter Diffusionszeit und -temperatur hergestellt
ßenordnungsmäßig nur 50 bis 70 Mikroampere. Hier- worden. Die Bedingungen waren dabei so gewählt,
durch werden die Energieverluste in dem die Diode daß die offengebliebenen Bereiche 38 in der oberen
enthaltenden Steuerkreis entsprechend gering gehal- N+-Zone gerade geschlossen wurden. Es ist jedoch
ten, und man kann auch Kondensatoren kleiner Ka- auch möglich, diese Bereiche in der ersten Diffusion
pazitätswerte verwenden. 20 offen zu lassen und dann eine zweite Diffusion durch-
Ein anderer Vorteil der Halbleiterdioden gemäß zuführen, bei der zusätzlich Phosphor in die obere
der Erfindung besteht in ihren kleinen Abmessungen. Seite eindiffundiert und die dünnen Bereiche 12 ge-
Auch wenn die-Diode in ein eigenes Gehäuse einge- bildet werden.
baut ist, nimmt sie wesentlich weniger Raum ein als An Stelle von Silicium als Halbleitermaterial kön-
die kleinste praktisch verfügbare Gasentladungsdiode. 25 nen auch andere Halbleitermaterialien wie Germa-
Eine weitere Raumersparnis läßt sich erreichen, wenn nium oder III-V-Verbindungen, wie Galliumarsenid,
die Kipp-oder Zünddiode mit dem gesteuerten Gleich- verwendet werden. Auch die ohmschen Elektroden
richter des Zünd- oder Steuerkreises in ein gemein- können unter Verwendung der verschiedensten an-
sames Gehäuse eingebaut wird. deren Metalle, z. B. Gold, hergestellt werden. Die bei
Die vorstehend beschriebenen Dioden sind im 30 dem beschriebenen Beispiel verwendeten Nickel-Gegensatz
zu Gasentladungs-(Neon-)Dioden unab- schichten sind nicht wesentlich und für einen einhängig
gegen Umgebungseinflüsse wie Beleuchtungs- wandfreien Betrieb des Bauelementes nicht erforpegel
oder elektrischer Felder, so daß sich beim Er- derlich.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409639/3KL·
Claims (7)
1. Asymmetrische Halbleiter-Kippdiode, welche im Durchlaßbereich einen Kennlinienabschnitt
negativen Widerstandes und im Sperrbereich einen ausschließlich positiven Widerstand hat, mit
einem Halbleiterkörper, der zwei äußere, jeweils mit einer Elektrode versehene Zonen eines Leitungstyps
und eine zwischen diesen angeordnete mittlere Zone des entgegengesetzten Leitungstyps
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der äußeren Zonen (4) einen Hauptteil
von etwa gleichförmiger Dicke und mindestens einen kleineren Teil (12) von wesentlich geringerer
Dicke als der Hauptteil zwischen ihrer Elektrode (14) und der mittleren Zone (8) aufweist.
2. Halbleiter-Kippdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zone (8)
an den dünneren Stellen (12) der einen äußeren Zone (4) entsprechend dicker ist.
3. Halbleiter-Kippdiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünneren
Stellen (12) der einen äußeren Zone (4) höchstens 25°/o der Gesamtfläche dieser Zone ausmachen.
4. Halbleiter-Kippdiode nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden äußeren Zonen (4, 6) stärker dotiert sind als die mittlere Zone (8).
5. Halbleiter-Kippdiode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zone (8)
nur schwach dortiert ist und die beiden äußeren Zonen (4, 6) sehr viel stärker dotiert sind.
6. Halbleiter-Kippdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zonen
(4, 6) bis zur Sättigung dotiert sind.
7. Halbleiter-Kippdiode nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der spezifische Widerstand der mittleren Zone (8) bei etwa 0,1 bis 0,2 Ohm-cm liegt.
Applications Claiming Priority (1)
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| US50802865A | 1965-11-16 | 1965-11-16 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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- 1966-11-15 SE SE15607/66A patent/SE322846B/xx unknown
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- 1966-11-16 FR FR83796A patent/FR1499074A/fr not_active Expired
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| GB1151517A (en) | 1969-05-07 |
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| DE1564545A1 (de) | 1970-05-14 |
| FR1499074A (fr) | 1967-10-20 |
| NL6616095A (de) | 1967-05-17 |
| SE322846B (de) | 1970-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |