DE1789084A1 - Duennschicht-Verknuepfungsglied und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Duennschicht-Verknuepfungsglied und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE1789084A1
DE1789084A1 DE19621789084 DE1789084A DE1789084A1 DE 1789084 A1 DE1789084 A1 DE 1789084A1 DE 19621789084 DE19621789084 DE 19621789084 DE 1789084 A DE1789084 A DE 1789084A DE 1789084 A1 DE1789084 A1 DE 1789084A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrodes
layer
semiconductor layer
semiconductor
thin
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.)
Ceased
Application number
DE19621789084
Other languages
English (en)
Other versions
DE1789084B2 (de
Inventor
Weimer Paul Kessler
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.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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 RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE1789084A1 publication Critical patent/DE1789084A1/de
Publication of DE1789084B2 publication Critical patent/DE1789084B2/de
Ceased 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
    • 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/185—Joining of semiconductor bodies for junction formation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • 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
    • 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/7722—Field effect transistors using static field induced regions, e.g. SIT, PBT
    • 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651—Silicon transistors
    • H01L29/78654—Monocrystalline silicon transistors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/043—Dual dielectric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/053—Field effect transistors fets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/15—Silicon on sapphire SOS
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/942—Masking
    • Y10S438/944—Shadow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

Herstellung,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dünnschicht-Verknüpfungsglied sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Dünnschicht-Verknüpfungsglieder gemäß der Erfindung sind Peldeffekt- oder Unipolar-Halbleiterbauelemente bei denen ein Majoritätsträgerstrom, der durch einen zwischen zwei Hauptelektroden liegenden Teil einer Halbleiterschicht fließt, durch ein elektrisches Feld gesteuert wird, das mittels einer Steuerelektrode erzeugt wird, die durch eine dünne Isolierschicht von dem zwischen den beiden Hauptelektroden befindlichen Teil der Halbleiterschicht getrennt ist.
Die Bemühungen, ein röhrenähnliches Halbleiterbauelement zu schaffen, das ohne Vakuum und ohne Heizung auskommt, sind schon * sehr alt. So ist beispielsweise schon in der britischen Patentschrift 439 457 eine Art von Unipolar- oder Feldeffekttransistor beschrieben, der zwei streifenförmige Metallelektroden aufweist, zwischen deren einander gegenüberliegenden Rändern sich ein streifenförmiger, dünner Halbleiterkörper befindet. Die Leitfähigkeit des Halbleiterkörpers wird durch ein elektrisches Feld gesteuert, das mittels einer Steuerelektrode erzeugt wird, welche von der Oberfläche des Halbleiterkörpers durch eine dünne Isolierung ge- ; trennt ist. Es ist auch bekannt, auf beiden Seiten des Halbleiterkörpers je eine Steuerelektrode vorzusehen und diese Steuerelektrode mit dem gleichen oder verschiedenen Steuersignalen zu beaufschlagen. Im Betrieb liegen die beiden Hauptelektroden und der Halbleiterkörper in einem Reihenstromkreis, der außerdem eine Betriebsspannungsquelle und einen Verbraucher enthält.
209813/1419
Es sind ferner aus der USA-Patentschrift 2 918 628 Feldeffekt transistoren bekannt, bei denen sich zwischen dem Halbleiterkörper und der Steuerelektrode ein flüssiger Elektrolyt befindet.
Weiterhin ist in der USA-Patentschrift 2 900 531 ein Feldeffekttransistor beschrieben, der einen stabförmigen Körper aus einem Halbleitereinkristall enthält, mit dessen Enden ohmsche Elektroden verbunden sind. Am Umfang des stabförmigen Halbleiterkörpers befindet sich eine metallische Steuerelektrode, die den Halbleiterkörper ganz umfassen kann und von diesem durch eine dünne Isolierschicht getrennt ist, welche chemisch auf der Oberfläche des Halbleitermaterials erzeugt wurde und beispielsweise aus einem Oxid des Halbleitermaterials besteht. Die Dicke dieser Isolierschicht soll in der Größenordnung von 100 8 und darüber liegen. Das durch die Steuerelektrode erzeugte Feld beeinflußt bei diesem Transistor offensichtlich die Leitfähigkeit einer dünnen Inversionsschicht, die sich unterhalb der auf dem Halbleiterkörper erzeugten Isolierschicht gebildet hat.
Ebenfalls mit einer Inversionsschicht arbeitet ein aus der USA-Patentschrift 2 791 760 bekannter Feldeffekttransistor, der einen Körper aus einem stabförmigen Halbleitereinkristall enthält, dessen Enden mit ohmschen Elektroden kontaktiert sind. Der Halbleiterkörper enthält zwei an die Kontakte angrenzende Zonen eines ersten Leitungstyps und eine zwischen diese befindliche Zone entgegengesetzten Leitungstyps. Auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers sind eine ferroelektrische Isolierschicht und auf dieser wiederum eine metallische Steuerelektrode angeordnet, welche die mittlere Zone und die beiden an diese angrenzenden Enden der : äußeren Zonen des Halbleiterkörpers überdecken.
Im Journal BrIt. I.R.E., Mai i960, Seiten 337 bis 35O ist ein Halbleiterbauelement beschrieben, das einen plattenförmigen Cadmiumsulfidkristall enthält, dessen entgegengesetzte Seiten mit einer Anode bzw. einer kammartig geformten Kathode kontaktiert j sind. Zwischen den vorspringenden Teilen der kammartigen Kathode weist der Kristall längliche Vertiefungen auf, in denen sich eine aufgedampfte Steuerelektrode befindet. Der Kathodenkontakt muß ; in der Lage sein, Träger in den praktisch isolierenden Cadmium- : sulfideinkrlstall, der möglichst frei von Gitterfehlern sein soll,!
209813/U19
ι zu injizieren. Im Betrieb fließt ein raumladungsbegrenzter Strom. '
Es ist ferner bekannt, daß auf der Oberfläche von Zinkoxid-Kristallen durch Einwirkung von atomarem Wasserstoff eine n-lei- ', tende Anreicherungsschicht erzeugt werden kann, die eine hohe '· Oberflächenleitfähigkeit aufweist, und daß sich die Leitfähigkeit ; von Zinkoxidkristallen durch ein elektrisches Feld beeinflussen , läßt (J. Phys. Chem. Solids, Pergamon Press I958, Band 6, Seiten 155-168).
Die bekannten Unipolar- oder Feldeffekt-Halbleiterbauelemente lassen alle in der einen oder anderen Hinsicht zu wünschen übrig. Es war Insbesondere bisher nicht möglich, Bauelemente dieser Art j herzustellen, die im sogenannten "Stromerhöhungsbetrieb" betrieben werden konnten. Unter "Stromerhöhungsbetrieb11 ist dabei eine Betriebsart zu verstehen, bei der der das Bauelement durchfließende, steuerbare Strom (Verbraucherstrom) bei der Steuerelektrodenspannung Null einen kleinen Wert hat und mit zunehmender Steuerspannung bestimmter Polarität ansteigt. Diese Betriebsart hat aber den Vorteil, daß im Ruhezustand, also bei fehlendem Steuersignal, Strom- und Leistungsverbrauch klein sind.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Feldeffekt-Halbleiterbauelemente besteht darin, daß sie nur schwer reproduzierbar herstellbar sind und daß im allgemeinen monokristalline Halbleiterkörper benötigt werden, die sich bisher nicht wirtschaftlich durch Aufdampfen herstellen lassen. Mit Aufdampfverfahren lassen sich andererseits rasch, reproduzierbar und mit geringem Aufwand dünne Schichten mit engen Abmessungstoleranzen herstellen, so daß diese Verfahren an sich sehr geeignet für die Massenproduktion preiswerter Bauelemente, die wenig Raum einnehmen, geeignet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile ein Dünnschicht-Verknüpfungsglied anzugeben, das im Stromerhöhungsbetrieb arbeiten kann und durch Aufdampfen preiswert, reproduzierbar und mit geringer Exemplarstreuung hergestellt werden kann.
Ein Dünnschicht-Verknüpfungsglied gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine dünne Halbleiterschicht, die mit zwei Metallschicht-Hauptelektroden elektrisch kontaktiert ist, welche
209813/U19
durch einen kleinen Zwischenraum voneinander getrennt sind, und durch mindestens zwei Metallschicht-Steuerelektroden, die in nahem Abstand von einem Teil der Halbleiterschicht im Zwischenraum zwischen den Hauptelektroden angeordnet und von der Halbleiterschicht durch eine dünne Isolierschicht getrennt sind.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den streifenförmigen Hauptelektroden kleiner als 100 /um, vorzugsweise 0,1 bis 20 /Um, und die Dicke der Isolierschicht ist kleiner als 2 /um.
Ein Dünnschicht-Verknüpfungsglied mit diesen Merkmalen läßt sich im Stromerhöhungsbetrieb und mit hohen Schaltfrequenzen betreiben. Die Halbleiterschicht läßt sich durch Aufdampfen herstellen. Es ist dabei überraschend einfach, die erforderliche geringe Konzentration an Haftstellen zu erreichen, was seinen Grund vermutlich darin hat, daß der Abstand der Hauptelektroden kleiner ist als die Größe der unvermeidlichen Unregelmäßigkeiten, die dadurch ohne nennenswerten Einfluß bleiben.
Bei einem bevorzugten Aufdampfverfahren zum Herstellen eines Dünnschicht-Verknüpfungsgliedes gemäß der Erfindung wird als Aufdampfmaske für den Zwischenraum zwischen den Hauptelektroden ein gespannter Draht verwendet und die Unterlage, auf die die Hauptelektroden aufgedampft werden, wird bezüglich des Drahtes zwischen zwei Aufdampfschritten quer zur Drahtlängsrichtung um eine Strecke, die kleiner als der Drahtdurchmesser ist, derart verschoben, daß der unbedampfte Zwischenraum zwischen den Rändern der Hauptelektroden kleiner als der Drahtdurchmesser wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei werden auch der Aufbau und die Herstellung von Feldeffekt-Halbleiterbauelementen erläutert, deren Prinzipien auch für die Dünnschicht-Verknüpfungsglieder gemäß der Erfindung gelten.
Es zeigen:
Fig. la eine tuerschnittsansicht eines Dünnschicht-Feldeffekttransistors;
Fig. Ib eine Draufsicht auf den Transistor nach Fig. la;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen anderen Feldeffekttransistor;
Fig. j5 eine Draufsicht auf ein Halbleiterbauelement, das aus
209813 /■ U 1 9
mehreren in Reihe geschalteten Feldeffekttransistoren besteht;
Fig. 4 bis 8 Querschnittsansichten von fünf weiteren Halbleiterbaue lementen;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Strom-Spannungs-Kennlinien des in Fig. la und Ib dargestellten Halbleiterbauelements;
Fig. 10a bis 1Od Energieniveaudiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der beschriebenen Halbleiterbauelemente;
Fig. 11 und 12 Querschnittsansichten zweier weiterer Ausführungsformen von Feldeffekt-Halbleiterbauelementen;
Fig. 13 bis 15a Querschnittsansichten von Dünnschicht-Verknüpfungsgliedern gemäß der Erfindung, und
Fig. 15b eine Draufsicht auf die Elektroden des Verknüpfungsgliedes gemäß Fig. 15a.
Fig. 13 zeigt ein aus dünnen Aufdampfschichten bestehendes Und-Glied, das im Stromverstärkungsbetrieb arbeitet. Es enthält eine Schicht 30 aus einem der unten angegebenen Halbleitermaterialien, die auf einer Oberfläche 310 eines isolierenden Trägers 300 aufgedampft worden ist.
Auf die Halbleiterschicht 360 sind zwei Hauptelektroden 312 und 31^ aufgedampft, die aus Metallschichten bestehen, welche durch einen kleinen Zwischenraum voneinander getrennt sind. Der Zwischenraum ist vorzugsweise kleiner als 100 /um und beträgt vorzugsweise 0,1 bis 20 /um, soweit dies der Aufbau des Verknüpfungsgliedes zuläßt. Die Elektroden 312 und 314 können beispielsweise aus Indium oder Gold bestehen und durch Aufdampfen im Vakuum aufgebracht worden sein. Im Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden 312 und 314 befinden sich zwei Steuerelektroden 317 und 319, die durch dünne Isolierschichten 3I8 bzw, 320 von der Halbleiterschicht 36O getrennt sind. Die Elektroden 317 und 319 können aus Aluminium bestehen, das im Vakuum derart aufgedampft worden ist, daß sich unter den eigentlichen Elektroden dünne Aluminiumoxidschichten gebildet haben, die die Isolierschichten 318 bzw. 320 bilden.
209813/U19 .
6 " 178908A
Die Isolierschichten 318 und 320 können andererseits auch aus einem Material mit breiter Bandlücke, z.B. Kalziumfluorid bestehen und die Elektroden 317 und 319 können dann Goldschichten sein, die auf die Kalziumfluoridschichten aufgebracht wurden.
Das Verknüpfungsglied gemäß Pig. 13 stellt ein Und-Glied mit zwei Eingängen dar. Damit ein nennenswerter Strom zwischen den Hauptelektroden fließen kann, müssen beide Steuerelektroden 317 und 319 positiv vorgespannt werden.
Das beschriebene Ünd-Glied läßt sich dahingehend abwandeln, daß man die beiden isolierten Steuerelektroden 317 und 319 auf gegenüberliegenden Seiten der Halbleiterschicht 36O anordnet.
In Fig. 14 ist ein Dünnschicht-Und-Glied mit fünf Eingängen dargestellt, das durch eine Folge von fünf Aufdampfschritten hergestellt werden kann. Das Verknüpfungsglied enthält einen isolierenden Träger 400, auf dessen einer Hauptfläche 410 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier beabstandete Elektroden 412, 413, 4i5 und 414 angeordnet sind. Diese Elektroden können alle aus Gold bestehen und gleichzeitig aufgedampft worden sein.
Als nächstes wird eine erste Isolierschicht 417 aus einem Material mit breiter Bandlücke, beispielsweise Kalziumfluorid oder Siliciummonoxid, auf mindestens einen Teil der Elektroden 413 und 415 aufgedampft. Beim dritten Aufdampfschritt wird eine Schicht 416 aus aktivem Halbleitermaterial auf mindestens einen Teil der Elektroden 412 und 414 und der Isolierschicht 417 aufgedampft. Beim vierten Aufdampfschritt wird eine zweite Isolierschicht 4l8 aus einem Material mit breiter Bandlücke, z.B. Zinksulfid oder Kalziumfluorid, auf mindestens einen Teil der Halbleiterschicht 4l6 aufgedampft.
Beim fünften Aufdampfschritt werden mehrere Metallelektroden auf die zweite Isolierschicht 4l8 aufgedampft. Für diese Elektroden eignen sich z.B. Gold oder Aluminium. Beim vorliegenden Bei- , spiel werden drei derartige Elektroden 401, 403, 405 auf die Iso- ! lierschicht 418 aufgedampft. Jede der Elektroden 401, 403, 405, 413 und 415 ist von der Halbleiterschicht 4l6 durch eine Isolier-j schicht getrennt.
209813/1419
Damit zwischen den Elektroden 412 und 414 ein Strom durch das im Stromerhöhungsbetrieb arbeitende Und-Glied ein Gleichstrom fließen kann, muß an jeder der Elektroden 401, 405, 405, 413 und 415* die als Steuer- oder Eingangselektroden dienen, eine positive Spannung liegen.
Bei den oben beschriebenen Und-Gliedern wirken die verschiedenen Steuerelektroden in Reihe auf den gleichen Strompfad zwischen den Hauptelektroden, so daß die Und-Funktion realisiert wird. Mit den Dünnschicht-Verknüpfungsgliedern gemäß der Erfindung läßt sich jedoch auch die Oder-Punktion realisieren, wie das in den Fig. 15a und 15b dargestellte Dünnschicht-Oder-Glied zeigt.
Das Oder-Glied gemäß Fig. 15 enthält einen isolierenden Träger 500 auf dessen einer Hauptfläche 5IO zwei Hauptelektroden 512 und 514 mit kleinem Zwischenraum voneinander angeordnet sind. Die Elektroden 512 und 514 haben vorzugsweise die Form langer, schmaler, paralleler Streifen, wie aus Fig. 15b ersichtlich ist.
Auf mindestens einem Teil der Hauptelektroden 512 und 514 ist eine Schicht 516 aus aktivem Halbleitermaterial niedergeschlagen. Auf mindestens einem Teil der Halbleiterschicht 516 ist eine Isolierschicht 5I8 aus einem Material mit einer Bandlücke, die größer ist als die der Halbleiterschicht 516 niedergeschlagen. Schließlich sind auf der Isolierschicht 5I8 mehrere Metallelektroden 520, die quer zu den Elektroden 512 und 514 verlaufen, aufgebracht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind &bt€ sechs Elektroden 520 vorhanden, die aus aufgedampften Gold- oder Aluminiumschichten bestehen können. Das Verknüpfungsglied gemäß Fig. 15 läßt sich offensichtlich mit nur vier verschiedenen Aufdampfschritten herstellen. Jede der sechs Elektroden 520 ist von der Halbleiterschicht 516 durch die Isolierschicht 5I8 isoliert. Bei dem im Stromverstärkungsbetrieb arbeitenden Verknüpfungsglied genügt es, wenn eine der Elektroden 520 positiv vorgespannt wird, um einen verstärkten Strom zwischen den Elektroden 512 und 514 fließen zu lassen.
Die Hauptelektroden brauchen keinen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht zu machen. Sowohl die als Anode als auch die als Kathode arbeitende Hauptelektrode kann mit der Halbleiter-
209813/U19
8 " 178908A
schicht einen Tunnelkontakt machen, wie im folgenden noch erläutert wird. Die als Anode arbeitende Hauptelektrode kann mit der Halbleiterschicht auch einen in Flußrichtung beaufschlagten gleichrichtenden Kontakt bilden.
Gewünschtenfalls können auf beiden Seiten des isolierenden Trägers Dünnschicht-Verknüpfungsglieder gemäß der Erfindung angeordnet sein.
Das Wesen des "Isolierkontaktes" den die Steuerelektroden mit der Halbleiterschicht bilden, soll anhand der in den Fig. 10a bis 1Od dargestellten Energieniveaudiagramme erläutert werden.
Das Diagramm nach Fig. 10a veranschaulicht einen ohmschen Kontakt zwischen einem Metall und einem Halbleiter. Diese Art von Kontakt leitet Majoritätsladungsträger in beiden Richtungen. Das heißt, der Kontakt leitet, wenn das Metall positiv und der Halbleiter negativ vorgespannt ist, und ebenso wenn das Metall negativ und der Halbleiter positiv vorgespannt ist.
Ein derartiger ohmscher Metall-Halbleiter-Kontakt besteht beispielsweise zwischen einer Elektrode aus einer Blei-Arsen- oder Blei-Antimon-Legierung und η-Germanium oder n-Silicium. Ebenso wird ein derartiger ohmscher Metall-Halbleiter-Kontakt zwischen einer Elektrode aus Indium, Gallium oder Aluminium und p-Germanium oder p-Silicium gebildet,
Fig. 10b veranschaulicht einen gleichrichtenden Kontakt zwischen einem Metall und einem Halbleiter vom n-Leitungstyp. Kennzeichnend für einen derartigen gleichrichtenden Metall-Halbleiter-Kontakt ist, daß er leitet, wenn er in der einen Richtung vorgespannt ist, und sperrt, wenn er in der entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist. Und zwar leiten diese Kontakte entweder, wenn der Halbleiter η-leitend und negativ vorgespannt ist, oder wenn der Halbleiter p-leitend und positiv vorgespannt ist. Sie sperren, wenn der Halbleiter η-leitend und positiv vorgespannt oder p-leitend und negativ vorgespannt ist.
Ein solcher gleichrichtender Metall-Halbleiter-Kontakt besteht beispielsweise zwischen einer Elektrode aus Indium, Gallium oder Aluminium und η-Germanium oder n-Silicium. Ebenso besteht ein derartiger gleichrichtender Kontakt zwischen einer Elektrode aus
209813/U19
BAD ORIGINAL
einer Blei-Arsen- oder Blei-Antimon-Legierung und p-Germanium oder p-Silicium.
Fig. 10c zeigt einen Kontakt zwischen einem Metall und einem Halbleiter mit großer Bandlücke oder einem Isolator. Ein derartiger Kontakt sperrt, wenn das Metall negativ und der Isolator oder Halbleiter mit großer Bandlücke vorgespannt ist. Ist dagegen der Isolator oder Halbleiter mit großer Bandlücke negativ vorgespannt und sind im Isolator oder Halbleiter mit großer Bandlücke Elektronen vorhanden, so fließen die Elektronen vom Isolator zum Metall.
Ein isolierender Metall-Halbleiter-Kontakt, wie er für die Steuerelektroden der erfindungsgsnäßen Yerknüpfungsglieder verwendet wird, ist in Pig. 1Od gezeigt. Zwischen dem Metall und dem Halbleiter ist eine dünne Schicht au? einem Material hohen spezifischen Widerstandes mit einer EnergiebandlücKe, die breiter ist als die des Halbleiters, angeordnet. Sin derartiges Material wird im folgenden als "Trennschichtmaterial" oder auch einfach als "isoliermaterial" bezeichnet.
Die Bandlücke des Materials großer Bandlücke muß so groß sein, daß die Sperrschicht oder Schwelle zwischen der Schicht und dem Halbleiter zu hoch ist, als daß Elektronen vom Halbleiter in das Leitungsband des Schichtmaterials injiziert werden können. Die dünne Schicht zwischen dem Metall und dem Halbleiter wirkt somit als Potentialschwelle und sperrt den Stromfluß vom Metall zum Halbleiter oder vom Halbleiter zum Metall.
Gleichgültig mit welchem Vorzeichen eine Vorspannung angelegt wird, sperrt ein Kontakt dieser Art, obwohl Elektronen im Halbleiter anwesend sein können. Ein derartiger Metall-Halbleiter-Kontakt, d.h. ein Kontakt mit einer dünnen Schicht oder einem Material mit breiter Bandlücke zwischen dem Metall und dem Halbleiter, wird im folgenden als "Isolierkontakt" bezeichnet.
Die Schicht aus dem Material mit der breiten Bandlücke kann aus einem Isoliermaterial im eigentlichen Sinne, beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Kalziumfluorid oder dgl. bestehen. Er kann aber auch aus einem Halbleitermaterial hohen spezifischen Widerstandes, beispielsweise Zinksulfid bestehen, wenn die aktive Halbleiterschicht der Einrichtung aus einem Material wie Germanium
209813/U19 * BAOORlGiNAU
oder dgl. besteht, das eine schmalere Bandlücke als das Trennsohichtmaterial hat.
In Pig. la ist ein Unipolartransistor mit einer Isolierunterlage 10, beispielsweise einer Platte aus Glas, keramischem Material, geschmolzenem Quarz oder dgl., dargestellt.
Auf der einen Fläche 11 der Unterlage 10 befinden sich zwei beabstandete Elektroden 12 und 14. Angrenzend an die Elektroden 12 und 14 und sie zum Teil überdeckend, liegt eine Schicht 16 aus Halbleitermaterial. Diese Schicht ist im Zwischenraum zwischen den Elektroden 12 und 14 angeordnet, wie man aus Pig, la sieht, und erstreckt sich über die Länge dieser Elektroden hinaus, wie am besten aus Fig. Ib ersichtlich wird.
In Kontakt .:...[ j der Oberfläche der Schicht 16 ist eine dünne Schicht l8 aus einöm Material mit großer Bandlücke (Trennschichtmaterial) angeordnet. Wie man aus Fig. Ib sieht, erstreckt sich die Schicht 18 über die Länge der Elektroden 12 und 14 hinaus.
Auf der Oberfläche der Schicht 18 befindet sich eine elektrisch leitende Elektrode 20. Die Elektrode 20 ist auf der dem Zwischenraum zwischen den Elektroden 12 und 14 gegenüberliegenden Seite angeordnet.
An die Elektroden 12 und 14 sind elektrische Leiter 13 bzw. 15 angeschlossen. Entsprechend ist ein elektrischer Leiter 17 an die Elektrode 20 angeschlossen. Die elektrischen Leiter 15, 15 und 1? können mittels einer metallischen Paste, beispielsweise Silberpaste, mit den entsprechenden Elektroden verbunden sein.
Die in Fig. la und'Ib gezeigte Einrichtung kann durch Einbau in eine geeignete Schaltung, wie beispielsweise in Fig. la gezeigt, als Verstärker betrieben werden. Die Elektrode 20 erhält durch Anschließen des Leiters 17 an die positive Klemme einer Spannungsquelle 21 eine positive Vorspannung. Die Eingangsspannung der Einrichtung wird von einem geerdeten Signalgenerator 22, der an den negativen Pol der Batterie 21 angeschaltet ist, geliefert.
Eine der beiden beabstandten Elektroden 12 und 14i im vorliegenden Falle beispielsweise die Elektrode 1% ist gfeerdet. Der
209813/141$
BAD ORtGtNAL
1739084
Leiter 15 ist an eine Spannungsquelle, beispielsweise den positiven Pol einer Batterie 23, angeschlossen. Der negative Pci der Batterie 23 ist geerdet. Zwischen dem positiven Pol der Batterie 23 und die Elektrode 14 ist ein Lastwiderstand 24 geschaltet. Die Ausgangsspannung kann mit einem Voltmeter das an Klemmen 25 angeschlossen, d.h. zwischen den Leiter 15 und Erde oder Masse geschaltet ist, gemessen werden.
Für die Einrichtung gemäß diesem Ausführurifrsbeisoiel wurde aufgedampftes Cadmiumsulfid als Halbleiterschicht IL, aufgedampftes Gold für die Elektroden 12, 14 und 20 und aufgedampftes KaI-ziumfluorid für die Isolierschicht 18 verwendet. Die Einrichtung wurde so betrieben, daß die Steuerelektrode 20 mit ungefähr 5-10 Volt positiv vorgespannt war. Die Wechselspannung!-verstärkung der Einrichtung kann als das Verhältnis der Ausgangsspannunr zur Eingangsspannung definiert werden. Pur Eingangssignale veη ungefähr 50 Millivolt und einem Abstand zwischen der Elektrode 12 und der Elektrode 14 von ungefähr 15 /um war die Spannungsverstärkung der Einrichtung fünfzigfach.
Die Elektroden 12 und 14 bestehen zweckmäiigertfeisf· aus Metallen wie z.B. Indium, Gold, Kupfer und dgl.; sie können als dünne Schichten mit Hilfe von Masken aufgedampft werden. Man kann auch eine metallische Teilchen enthaltende Paste auf die gewünschten Teile der Oberfläche 11 aufstreichen oder durch Siebdruck auftragen, oder die Elektroden durch Aufspritzen usw. herstellen.
Das die Schicht 16 bildende Halbleitermaterial weist mindestens im atomaren Maßstab ein periodisches Potentialfeld auf und kann entweder monokristallin oder polykristallin sein. Geeignete Materialien für die Schicht 16 sind z.B. die elementaren Halbleiter wie Germanium, Silicium und Germanium-Silicium-Legierungen, Verbindungen der Elemente der Gruppen III und V des periodischen Systems wie die Phosphide, Arsenide und Antimonide des Aluminiums, Galliums und Indiums, sowie Verbindungen der Elemente der Gruppen II und VI wie die Sulfide, Selenide und Telluride des Zinks und Cadmiums. Auch Zinkoxid kann unter die A^j-Eyj-Verbindungen eingeordnet werden.
Die Bandlücke und der elektrische Widerstand einiger der Ajj-By.j--Verbindungen sind so groß, daß diese Materialien als
209813/U19
BAD ORIGINAL.
-IS-
175908A
Isolatoren oder Dielektrika statt als Halbleiter betrachtet und als Trennschichtmaterialien für die Herstellung von Isolierkontakten auf anderen Halbleitern mit einer kleineren Bandlücke verwendet werden können.
Wie oben erwähnt, wurde für die Schicht 16 aufgedampftes Cadmiumsulfid verwendet. Der spezifische Widerstand von Cadmiumsulfid kann je nach der verwendeten Herstellungsmethode so unterschiedlich sein, daß das Material entweder als Halbleiter oder als Isolator angesehen werden kann. Jedoch ist das verwendete kristalline Halbleitermaterial in jedem Falle so beschaffen, daß es, mindestens im atomaren Maßstab ein periodisches Spannungsoder Potentialfeld aufweist und folglich für die erfindungsgemäßen Einrichtungen geeignet ist.
Die auf die Halbleiterschicht 16 aufgebrachte Trennschicht 18 kann beispielsweise aus Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Kalziumfluorid, Aluminiumoxid, Zinksulfid oder dergleichen, d.h. aus Materialien, die eine breitere Energiebandlücke als die Halbleiterschicht 16 sowie einen hohen spezifischen Widerstand haben, bestehen. Damit die Einrichtung leistungsfähig arbeitet, ist der Film 18 vorzugsweise weniger als 2 /um dick.
Der Abstand oder Zwischenraum zwischen den Elektroden 12 und 14 ist vorzugsweise kleiner als 100 /Um und vorteilhafterweise in der Größenordnung von 0,1 bis 20 yum. Die Elektrode 20 besteht zweckmäßigerweise aus einem Metall wie Gold, Aluminium und dgl. und kann beispielsweise nach dem Abdeck- und Aufdampfverfahren auf die Schicht 18 aufgebracht werden.
Ein Merkmal dieses Halbleiterbauelementes besteht darin, daß die Elektroden 12, 14 und 20, die Halbleiterschicht l6 und die Schicht 18 sämtlich in Form von dünnen Schichten durch Aufdampfen oder andere geeignete Verfahren niedergeschlagen werden können. Da es verschiedene bekannte Verfahren für die programmierte Steuerung und Überwachung des Niederschlagens oder Aufbringens aufeinanderfolgender Materialschichten, beispielsweise durch Aufdampfen, gibt, lassen sich die Einrichtungen in wirtschaftlicher Weise mit Hilfe automatisierter Anlagen massenfertigen.
209813/ U19
Ein weiteres Merkmal dieser Einrichtung besteht darin, daß I eine gleichrichtende Sperrschicht, wie z.B. ein pn-übergang oder | eine Störstellen-Inversionszone, nicht benötigt wird. Die gezeigte Einrichtung arbeitet auf Grund von Peldeffektsteuerung von Majoritätsladungsträgern. Die geerdete, negativ vorgespannte Elektrode 12 kann als die Kathode, die positiv vorgespannte Elektrode 14 als die Anode und die Isolierkontaktelektrode 20 als die Steuerelektrode bezeichnet werden.
Bei der in Fig. la und Ib gezeigten Einrichtung stellen sowohl die Kathode 12 als auch die Anode 14 ohmsche Kontakte an die Cadmiumsulfid-Halbleiterschicht 16 dar. Die Steuerelektrode 20 bildet einen Isolierkontakt über die Schicht 18 zur Halbleiterschicht 16. Das heißt, der Kontakt, wie oben erläutert, sperrt in beiden Richtungen und kann daher nicht als gleichrichtender Kontakt angesehen werden.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform kann als auf dem Stromerhöhungs- oder Ladungsträgeranreicherungseffekt beruhend betrachtet werden. Um die erfindungsgemäßen Einrichtungen in Stromverstärkung betreiben zu können, darf die Steuerelektrode bei positiver Vorspannung weder Löcher oder Defektelektronen in die !
Halbleiterschicht injizieren noch Elektronen aus der Halbleiter- i schicht extrahieren. Diesem Erfordernis wird durch die Elektrode 20 genügt, die mit der Halbleiterschicht einen Isolierkontakt bil-
det. Der Isolierkontakt wird in der Weise erzeugt, daß man einen Film aus einem Material, dessen Energiebandlücke breiter ist als die des Halbleiters, zwischen die Halbleiterschicht und die Steuerelektrode einfügt.
Eine weitere Voraussetzung für den Stromerhöhungsbetrieb besteht darin, daß die Anzahl der Oberflächenzustände an der Eingangsfläche zwischen der Steuerelektrode und der Halbleiterschicht oder die Anzahl der Haft- oder Einfangstellen im Inneren dar Halbleiterschicht so klein ist, daß sie mit Hilfe einer mäßigen positiven Vorspannung an der Steuerelektrode ohne Gefahr eines elektrischen Durchschlags der isolierenden Schicht gefüllt werden onnea.
Wenn eine große Anzahl von Oberflächenzuständen ^ Ha, stellen in der Halbleiterschicht ungefüllt bleiben, so >. a.u
209813/U19 .
von der Kathode und der Anode in die Halbleiterschicht gezogenen oder geförderten Elektronen unmittelbar eingefangen oder angelagert, und die resultierende Leitfähigkeit der Halbleiterschicht bleibt praktisch unverändert. Wenn jedoch die positive Vorspannung an der Steuerelektrode so weit erhöht werden kann, daß sämtliche Oberflächenzustände oder Haftstellen mit Elektronen gefüllt sind, so hat eine weitere Erhöhung der positiven Steuerspannung zur Folge, daß die Anzahl der bewegliehen Ladungsträger in der Halbleiterschicht direkt proportional der angelegten Signalspannung ansteige. Man kann zeigen, daß, wenn dieser Zustand erreicht ist, die folgende Gleichung gilt:
Λ /»
d " 2
darin ist I- der Ausgangsstrom,
V"d die Spannung an der Anode oder Ausgangselektrode, /U die Beweglichkeit der Majoritätsträger in der Halbleiterschicht,
C die Kapazität oder der kapazitive Widerstand des Breitlückenfilmes zwischen der Steuerelektrode und der Halbleiterschicht,
Δν die Änderung der an die Steuerelektrode angelegten
Spannung, und
L die Spaltbreite oder der Abstand zwischen der Anode und der Kathode.
Vd /U C
Die Steilheit g„ des Halbleiterbauelementes ist ,
woraus folgt, daß das Verhältnis der Steilheit zum kapazitiven
Widerstand ^m _ d / 1_ ist, wobei T die Übergangszeit für j
C -L2 - T !
Ladungsträger in der Halbleiterschicht zwischen der Anode und der Kathode ist.
In der Einrichtung nach Fig. la und Ib ist die Halbleiterschicht 16 η-leitend, so daß der Strom durch die Halblelterschiohtj ein Elektronenstrom von der Kathode 12 zur Anode 14 ist. Unter diesen Voraussetzungen benötigt man an der Steuerelektrode 20 einej
209813/U19
positive Spannung, um eine Stromerhöhung zu erzielen. Ist die ; Halbleiterschicht 16 p-leitend, so besteht der Strom durch die Schicht aus einem Defektelektronenstrom von der Anode zur Kathode, und es wird an der Steuerelektrode eine negative Spannung benötigt.
Im Betrieb der in Fig. la und Ib gezeigten Einrichtung wirkt die Kombination aus der Steuerelektrode 2O1 der isolierenden Schicht 18 und der Halbleiterschicht 16 als Kondensator mit parallelen Belägen. Wird vom Signalgenerator 22 eine positive Spannung an die Steuerelektrode 20 angelegt, so zieht die positive Ladungsschicht auf der Steuerelektrode 20 eine gleiche negative Ladungsschicht auf dem der Steuerelektrode 20 gegenüberliegenden Teil der Oberfläche der Halbleiterschicht 16 an. Diese negative Ladungsschicht besteht aus Elektronen, die von den Elektroden 12 und 14 in die Halbleiterschicht 16 gezogen oder gefördert werden.
Diese Elektronen wirken als Ladungsträger, die den Stromfluß durch die aktive Schicht 16 von der Elektrode 12 zur Elektrode erhöhen oder verstärken. Bei den vorliegenden Halbleiterbauelementen wurden Steilheitswerte bis zu 5000 /US bei einer Eingangskapazität von 500 pF erreicht. Messungen der Frequenz als Funktion der Kapazität ergeben Verstärkungsgrad-Bandbreite-Produkte bis zu mehreren Megahertz für diese Einrichtungen.
Fig. 9 zeigt eine Ausgangsstrom-Ausgangsspannungs-Kennlinienfeld für eine im Stromerhöhungsbetrieb arbeitende Einrichtung in der Ausführungsform gem. Fig. la und Ib. Längs der Ordinate ist der Ausgangsstrom als Funktion der Ausgangs-Spannung (bei geerdeter Kathode) für verschiedene Werte der an der Steuerelektrode liegenden positiven Spannung aufgetragen. Im normalen Betriebsbereich ist der Steuerelektrodenstrom stets um einen Faktor von 100 bis 1000 kleiner als der Ausgangsstrom«
Man sieht, daß bei ansteigender Spannung an der Steuerelektrode der Ausgangsstrom bis zu einem Spannungswert von ungefähr 6 Volt klein bleibt. An diesem Punkt beginnt der Ausgangsstrom sehr rasch anzusteigen. Die Steilheit dieser Einheit beträgt bei hoher Steuerelektrodenspannung ungefähr 5000 /US und der Spannungsverstärkungsfaktor ist ungefähr 60, Mit Einrichtun-
209813/U19
16 " 178908A
gen gemäß dieser Ausführungsform sind Leistungsverstärkungsgrade von ungefähr 5000 erhalten worden.
Es konnte keinerlei etwa von den Geschwindigkeiten der Füllung oder Leerung von Oberflächenzuständen oder Haftstellen ab- ' hängige Auswirkung auf den Frequenzgang bei hohen Frequenzen be- ■ obachtet werden. Es wird daher angenommen, daß bei hohen positiven Spannungen sämtliche Elektronenhaftstellen bereits gefüllt sind, ! so daß ein geringer weiterer Anstieg des Steuerelektrodenpotentials sich unmittelbar in einer Zunahme der Elektronen im Leitungsband äußert. Man darf daher annehmen, daß die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtungen im Bereich hoher Frequenzen durch Einfangerscheinungen nicht ernsthaft beeinträchtigt wird.
In Fig. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, bei der die Anode, die Kathode und die Steuerelektrode eine kammartig ineinandergezahnte Anordnung bilden. Die auf einem isolierenden Träger niedergeschlagene Schicht 26 aus Halbleitermaterial kann aus einem der oben erwähnten Materialien, beispielsweise Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, Galliumphosphid usw. bestehen. Eine Trennschicht 28 ist auf einen Teil der einen Fläche der aktiven Halbleiterschicht 26 nach irgendeinem geeigneten Verfahren, beispielsweise Abdecken und Aufdampfen, niedergeschlagen.
Die kammartig ausgebildete Anode und Kathode sind auf die der Schicht 28 gegenüberliegende!Fläche der Schicht 26 aufgebracht. Die Anode und die Kathode können aus einem in der oben beschriebenen Weise aufgedampften Metall bestehen. Die Steuerelektrode kann aus einem Metall bestehen, das ähnlich wie die Schicht 28 auf die der Schicht 26 gegenüberliegenden Fläche so aufgebracht ist, daß die einzelnen Finger der Steuerelektrode sich jeweils über dem spaltförmigen Zwischenraum zwischen den benachbarten Fingern der Anode und Kathode befinden. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Einrichtung dank der vergrößerten Ausbildung der Elektroden größere Leistungen verarbeiten kann.
In Fig. j5 ist eine Ausführungsform gezeigt, die mehrere auf einer einzigen Isolierunterlage niedergeschlagene Dünnschicht-Feldeffekttrioden enthält. Mit Hilfe geeigneter Abdeck- und Aufdampfverfahren, wie bereits beschrieben, werden mehrere Kathoden
20981 3/ U19
12' sowie mehrere Anoden 14' auf einer isolierenden Glasunterlage 10' niedergeschlagen.
Auf die Kathoden 12' und die Anoden 14' ist eine Halbleiterschi ent niedergeschlagen. Auf mindestens Teile der Halbleiterschicht wird eine Trennschicht niedergeschlagen. Danach werden mehrere Steuerelektroden 20' auf die Schicht in der Weise niedergeschlagen, daß sie jeweils gegenüber dem Zwischenraum zwischen einer entsprechenden Kathode 12' und Anode 14' angeordnet sind.
In Fig. 3 sind, um die Zeichnung nicht unnötig zu komplizieren, das Halbleitermaterial und die Trennschicht nicht gezeigt. Aus der obigen Beschreibung und den gezeigten Elektroden dürfte jedoch die konstruktive Ausbildung der in Fig. J5 gezeigten Einrichtung klar ersichtlich sein.
Die auf diese Weise erzeugten Einzeltrioden können gewünschtenfalls zusammengeschaltet werden, beispielsweise in Kaskade, so daß das Ausgangssignal einer Triode jeweils für die Steuerung anderer Trioden verwendet werden kann. Bei der gezeigten Einrichtung sind drei getrennte Einheiten hintereinander geschaltet, so daß sie als dreistufiger Verstärker betrieben werden können. RL1* RTO'und RT-, sind Streifen aus aufgedampftem Halbleitermaterial, die jeweils als Lastwiderstände für die einzelnen Trioden dienen.
Die Feldeffekteinrichtung nach Fig. 4 besteht aus einer Isolierunterlage 10", einer metallischen Steuerelektrode 20" auf der einen Fläche 11" der Unterlage 10", einer Trennschicht 18" über j einem Teil der Fläche 11" und der Elektrode 20", einer Schicht 16" aus kristallinem Halbleitermaterial auf der Trennschicht 18", sowie einer metallischen Kathode 12" und einer metallischen Anode 14" auf der der Schicht 18" gegenüberliegenden Fläche der aktiven Halbleiterschicht 16". ,
Wie bei den übrigen Ausführungsformen hat die Trennschicht 18" vorzugsweise eine Dicke von veniger als 2 /ura.Der Zwischenraum zwischen der Kathode 12" und der Anode 14" verläuft vorzugsweise parallel zur Steuerelektrode 20" und dieser gegenüber. Man sieht, daß bei dieser Ausführungsform die tatsächliche Anordnung der Kathode, Anode und Steuerelektrode in Bezug auf die aktive Halbleiterschicht und der Trennschicht ähnlich wie bei der Ein-
209813/U19
1ft
richtung nach Pig. la ist, wobei jedoch in Fig. 4 die isolierende Unterlage die Steuerseite der Einrichtung trägt oder haltert. Entsprechend können die hier beschriebenen anderen Ausführungsformen j in der Weise hergestellt werden, daß man die verschiedenen Schich-i ten in der umgekehrten Reihenfolge aufbringt oder niederschlägt. j
Die DUnnschichttriode nach Fig. 5 besteht aus einer Isolier- ' unterlage 10, einer Schicht 16 aus aktivem kristallinen Halbleitermaterial auf der einen Hauptfläche 11 der Unterlage 10, einer Kathode 12 und einer Anode 14 auf der der Unterlage 10 entgegen- : gesetzten Fläche der Halbleiterschicht 16, einer Trennschicht 18 ! auf einem Teil der Halbleiterschicht 16 und der Elektroden 12 und 14, sowie einer Steuerelektrode 20 auf der der Schicht 16 entgegengesetzten Seite der Schicht 18.
Die Elektroden 12, 14 und 20 können beispielsweise aus in der oben beschriebenen Weise aufgedampftem Metall bestehen; sie sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Steuerelektrode 20 gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Kathode 12 und der Anode 14 liegt. Die Einrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Fig. la gezeigten Einrichtung dadurch, daß bei, letzterer die Kathode und die Anode zwischen der Unterlage oder j dem Halter 10 und der Halbleiterschicht 16 angeordnet sind, wäh- j rend bei der Einrichtung nach Fig. 5 die Kathode 12 und die Anode ! 14 zwischen der aktiven Halbleiterschicht 16 und der Trennschicht | 18 liegen. Sämtliche Elektroden dieser Ausführungsform befinden sich auf der gleichen Seite der aktiven Schicht 16, die zuerst ί auf die Isolierunterlage 10 niedergeschlagen wird. ·
Bei dem Halbleiterbauelement gemäß Fig. 6 befinden sich sämtliche drei Elektroden ebenfalls auf der gleichen Seite der Einrichtung. Diese Dünnfilmtriode hat eine Isolierunterlage 10, eine Schicht 16 aus kristallinem Halbleitermaterial auf der einen Hauptfläche 11 der Unterlage 10, eine Trennschicht 18 auf mindestens einem Teil der Schicht 16 und eine Steuerelektrode 20 zwischen der Kathode 12 und der Anode 14 auf der der Schicht 16 entgegengesetzten Seite der Schicht 18.
Die Isolierunterlage 10 kann aus Glas, geschmolzenem Quarz oder aus keramischem Material bestehen. Die aktive Halbleiterschicht 16 kann aus einem beliebigen kristallinen Halbleiter-
209813/U19
" 19 " 178908A
material, das ein periodisches elektrisches Spannungs- oder Potentialfeld im atomaren Maßstab aufweist, bestehen. Die Trennschicht 18 kann aus einem Material, wie Kalziumfluorid oder Aluminiumoxid bestehen, und die Elektroden können aus in der oben beschriebenen Weise aufgedampftem Metall bestehen.
Bei dieser Ausführungsform muß der von und nach der Kathode und der Anode in die aktive Schicht fließende Strom die Trennschicht 18 durchtunneln, während die nämliche Schicht 18 eine ausreichende Isolierfestigkeit haben muß, um den Durchtritt von Strom zur Steuerelektrode 20 zu verhindern. Um dies zu erreichen, kann man die Schicht 18 unterhalb der Steuerelektrode 20 dicker als unterhalb der Kathode 12 und der Anode 14 machen.
Herstellungsverfahren
Wie bereits erwähnt, können die für die erfindungsgemäßen Einrichtungen verwendeten dünnen Schichten nach irgendeinem geeigneten Verfahren niedergeschlagen oder aufgebracht werden. Während derzeit das Aufdampfverfahren die brauchbarste Methode zum Niederschlagen oder Aufbringen gleichförmiger dünner Schichten darstellt, kann man sich auch anderer Verfahrensweisen, beispielsweise der Zerstäubungs- oder Aufspritzmethode, bedienen.
Man kann zeigen, daß die obere Grenze der Leistungsfähigkeit bei hohen Frequenzen für die erfindungsgemaßen Einrichtungen von der Übergangszeit oder Laufzeit für die in der aktiven Halbleiterschi cht zwischen der Kathode und der Anode wandernden Ladungsträger abhängt. Die Übergangszeit kann verkürzt werden, indem man entweder die Trägerbeweglichkeit in der Halbleiterschicht erhöht oder den Spalt oder Abstand zwischen der Anode und der Kathode verkleinert,
Der enge Zwischenraum zwischen der Anode und der Kathode kann mit Hilfe eines zweistufigen Aufdampfverfahrens in folgender Weise genau kontrolliert werden. Ein in einem Rahmen eingespannter Draht wird als Aufdampfungsmaske verwendet. Der Draht kann beispielsweise 25 /um dick sein. Um eine hohe Genauigkeit zu erzielen, ist der gespannte Draht vorzugsweise unverdrallt, wobei der Draht durch eine Ziehdüse gezogen worden ist. Ein Metall wie z.B. Gold wird sodann auf eine unterhalb des Drahtes
209813/U19
gehaltene isolierende Unterlage aufgedampft. Als Unterlage kann beispielsweise eine Glasplatte dienen. ;
Nach dem ersten Aufdampfungsschritt sind auf der einen Fläche der Glasplatte zwei Goldschichten mit einem spaltförmigen Zwischenraum von 25 /um Breite vorhanden. Der Rahmen wird nunmehr
um eine kleine Strecke quer zum Spalt und parallel zur einen Fläche der Glasplatte mittels einer Präzisionsschraube bewegt. Sodann nimmt man eine zweite Bedampfung der Glasplatte mit Gold vor. Während des zweiten AufdampfSchrittes wird etwas Gold auf einem Teil des zuvor durch den Draht abgedeckten Spaltes nieder- ; geschlagen. Die Breite des Spaltes kann auf diese Weise auf einen Wert verkleinert werden, der viel kleiner ist als die Dicke des als Maske benutzten Spanndrahtes. Man kann auf diese Weise Spalte oder Zwischenräume von nur 1,0 /um Breite zwischen zwei aufgedampften Elektroden erhalten.
Ein Rahmen mit mehreren gespannten Drähten kann in Fällen verwendet werden, wo mehrere Spalte gewünscht werden, wie z.B. beim Aufbringen einer Serie von Einrichtungen auf einer einzigen Unterlage. Das Verfahren ist davon abhängig, daß die Drahtmaske und die Unterlage gegeneinander bewegt werden. Man kann es auch in der Weise durchführen, daß man den Rahmen und den darin eingespannten Draht festhält und die Unterlage oder den Halter gegenüber dem Draht bewegt. Ebenso kann man sowohl den Draht als auch die Unterlage bewegen.
Es soll nunmehr ein Verfahren zur Bildung einer dünnen Trennschicht zwischen einem Metall und einem Halbleiter beschrieben werden. Dieses Verfahren hat sich als brauchbar für die Herstellung von als Steuerelektroden für die erfindungsgemäßen Einrichtungen dienenden Isolierkontakten erwiesen. Es wurde gefunden, daß, wenn man Aluminium bei einem unter Atmosphärendruck liegenden Druck oder im Vakuum auf eine Schicht aus Halbleitermaterial aufdampft, zwischen dem aufgedampften Aluminium und dem Halbleitermaterial eine dünne Schicht aus Aluminiumoxid entsteht. Während allgemein bekannt ist, daß Aluminium, wenn es der Luft ausgesetzt ist, sich mit einer dünnen Schicht oder einer Haut aus Aluminiumoxid überzieht, überrascht es einigermaßen, daß ein derartiger Film auf derjenigen Oberfläche des niedergeschlagenen AIu-
209813/U19
miniums gebildet wird, die sich in inniger Berührung mit der Halbleiterschicht befindet und folglich der Luft nicht unmittelbar ausgesetzt ist.
Das Aluminium wird unter einem Unterdruck oder Vakuum von ungefähr 10 ** Torr aufgedampft. Es wird angenommen, daß während des Verdampfens sich einige der Aluminiummoleküle mit einigen der vorhandenen Sauerstoffmoleküle vereinigen können und daher als Aluminiumoxid niedergeschlagen werden. Es wird geschätzt, daß die auf diese Weise zwischen der Masse der aufgedampften Elektrode und der Halbleiterschicht gebildete Aluminiumoxidschicht weniger als 100 8 dick ist.
Diese dünne Aluminiumoxidschicht vermag in der gleichen Weise wie die oben beschriebenen dickeren Siliciumdioxid- oder Kalziumfluoridschichten den Stromfluß zwischen dem Aluminium und der Halbleiterschicht in beiden Richtungen zu sperren oder zu verhindern. Es wird somit ein Isolierkontakt gebildet, der als Steuerelektrode in den erfindungsgemäßen Einrichtungen dienen kann.
Selbstverständlich wird eine Aluminiumoxidschicht auch auf derjenigen Oberfläche des Aluminiums gebildet, die der Luft ausgesetzt istj jedoch beeinträchtigt diese Aluminiumoxidschicht die Arbeitsweise der Einrichtung nicht, da elektrische Leiter sich ohne weiteres an diesen freiliegenden Aluminiumoberflächen, beispielsweise mittels Silberpaste, anbringen lassen.
Die Peldeffekttriode gemäß Fig. 7 hat eine Isolierunterlage 10, zwei nahe beieinander angeordnete Metallelektroden 12 und 14 auf der einen Fläche 11 der Unterlage 10 und eine Schicht 16 aus aktivem Halbleitermaterial über mindestens einem Teil der Fläche 11 und der Elektroden 12 und 14. Eine Steuerelektrode 70 wird in der Weise hergestellt, daß man Aluminium unmittelbar auf die Schicht 16 so aufdampft, daß die resultierende Elektrode sich gegenüber dem Spalt zwischen der Kathode 12 und der Anode 14 befindet .
Wie oben erläutert, wurde gefunden, daß unter diesen Vorausrietzungen eine sehr dünne Isolierschicht aus Aluminiumoxid 78 zwischen f'.ev iJtouerelektrode 70 aus Aluminium und der aktiven HaIb-I.eiterr;ohioht 16 gebildet wird. Diese Isolierschicht aus Aluminiumoxid , die vermutlich eine Dicke in der Größenordnung von j50 8
209813/U19
BAD ORIGINAL
hat, nimmt hier die Stelle der Trennschicht 18 der zuvor beschrie-j benen Ausführungsformen ein und verhindert, daß die Steuerelektrode 70 Löcher in die aktive Halbleiterschicht 16 injiziert oder, wenn sie positiv vorgespannt ist, Elektronen aus der Schicht 16 aufnimmt .
Bei der in Fig. 8 gezeigten Dünnschichttriode befinden sich alle drei Elektroden auf der gleichen Seite der Einrichtung. Die Triode besteht aus einer Isolierunterlage 10, einer Schicht 16 aus aktivem Halbleitermaterial auf der einen Hauptflache 11 der Unterlage 10, einer Kathode 12 und einer Anode 14 auf der Schicht 16 ; und einer Steuerelektrode 80 zwischen der Kathode 12 und der Anode: 14. Die Kathode und die Anode können aus aufgedampftem Metall, ! beispielsweise Indium, Gallium, Gold odor dgl. bestehen.
Die Steuerelektrode 80 besteht aus aufgedampftem Aluminium. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird zwischen der Steuerelektrode 80 und der aktiven Halbleiterschicht 16 eine dünne Isolierschicht aus Aluminiumoxid 88 gebildet. Diese isolierende Alu- \ miniumoxidschlcht sorgt in der gleichen Weise, wie die Schicht 18 | der zuvor beschriebenen Ausführungsformen dafür, daß bei positiv j vorgespannter Steuerelektrode 80 kein wesentlicher Strom zwischen ! der Steuerelektrode 80 und der Schicht 16 fließt. i
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen erfolgt der ; Stromfluß in der Halbleiterschicht im wesentlichen parallel zur Ebene der Schicht und der ebenen Steuerelektrode. In den beiden ; nachstehenden Beispielen werden Dünnschichttrioden beschrieben, !
j die im Stromerhöhungsbetrieb mit im wesentlichen quer zur Ebene ' der dünnen Schichten verlaufenden Stromfluß arbeiten. Bei diesen : Ausführungsformen kann der Spalt zwischen der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode durch die Dicke der niedergeschlagenen j Schichten, statt durch die kritische Lageeinstellung von im seit-j liehen Abstand voneinander angeordneten Elektroden bestimmt werden. Die Steuerelektrode ist bei diesen Ausführungsformen durchlöchert oder perforiert.
Die in Flg. 11 gezeigte Dünnschichttriode besteht aus einer metallischen Kathode 120, die auf der einen Hauptfläche 110 einer Isolierunterlage 100 niedergeschlagen ist. Die Elektrode 120 kann beispielsweise aus einem schmalen Streifen aufgedampften Indiums
208813/U19
BAD ORIGINAL
bestehen.
Eine erste Schicht aus Halbleitermaterial 160 wird, beispielsweise durch Aufdampfen, auf mindestens einen Teil der Elektrode 120 aufgebracht. Zwei Steuerelektroden I90 und 19I aus Aluminium werden auf die Halbleiterschicht I60 so aufgebracht, daß die öffnung zwischen diesen beiden Elektroden der Kathode gegenüberliegt. Die Aluminiumelektroden I90 und 191* die in der oben beschriebenen Weise im Vakuum aufgedampft werden, sind von einer dünnen Isolierschicht aus Aluminiumoxid umschlossen. Gewünscht enf al Is kann man die beiden Aluminiumelektroden 190 und 191 durch eine nicht geasigte Leitungsverbindung an eine äußere Schaltung elektrisch anschließen.
Eine zweite Schicht Ιβΐ aus dem gleichen Halbleiteramterial wie es zuvor verwendet wurde, wird nunmehr auf mindestens einen Teil der Steuerelektroden I90 und I9I und über denjenigen Teil der ersten Schicht I60, der durch die öffnung zwischen den Steuerelektroden 190 und 191 freiliegt, aufgebracht. Sodann wird eine metallische Anode l40 auf die zweite Halbleiterschicht I6I gegenüber der Kathode 120 aufgebracht.
Man kann die Steuerelektroden I90 und 19I auch aus aufgedampftem Gold oder Aluminium, das man mit einer aufgedampften Schicht I80 aus Isoliermaterial, beispielsweise Kalziumfluorld oder Siliciumdioxid, umhüllt, herstellen.
Bei der Einrichtung gemäß dieser Ausführungsform hat der Fluß von Ladungsträgern von der Eingangselektrode 120 nach der Ausgangselektrode l40 das Bestreben, gegen die öffnung zwischen den beiden Steuerelektroden I90 und 191 zu konvergieren. Der Stromfluß in der Triode gemäß dieser Ausführungsform erfolgt quer zur Ebene der die Einrichtung bildenden dünnen Schichten.
Die in Fig. 12 gezeigte Einrichtung besteht aus einer metallischen Kathode 220, die auf die Hauptfläche 210 der Isolierunterlage 200 niedergeschlagen ist. Eine erste Schicht aus Halbleitermaterial 260 wird auf mindestens einen Teil der Elektrode 220 aufgebracht. Sodann wird auf die Halbleiterschicht 260 ein in einen Isolierbelag 280 eingekapseltes Steuergitter oder Geflecht aufgebracht.
209813/U19
Dies kann in der Weise geschehen, daß man zunächst ein Material mit großer Bandlücke, beispielsweise Kalziumfluorid, in ■ einem bestimmten Gitter- oder Geflechtmuster auf die Schicht 260 aufdampft, als nächstes schmalere Linien oder Streifen aus einem Metall, beispielsweise Aluminium oder Gold, auf das gleiche Gitter aufdampft und schließlich eine weitere Schicht aus dem Material mit breiter Bandlücke im gleichen Gitter- oder Geflechtmuster wie zuvor auf das Metall aufdampft.
Das Gitter oder Geflecht kann auch dadurch hergestellt werden, daß man Aluminium im gewünschten Muster auf die Schicht 260 \ unter solchen Bedingungen niederschlägt (beispielsweise durch Aufdampfen der Anfangs- und Endteile des Aluminiums im Vakuum), daß das niedergeschlagene Aluminium sich mit einer dünnen Isolierschicht 280 aus Aluminiumoxid überzieht.
Als nächstes wird eine zweite Schicht 261 aus dem gleichen Halbleitermaterial wie die erste Schicht 260 auf die Schicht 260 und mindestens einen Teil des Steuergitters 290 aufgebracht. Danach wird eine metallische Anode 240 auf die zweite Halbleiterschicht 26I aufgebracht. Vorzugsweise ordnet man die Anode 240 gegenüber der Kathode 220 an.
Durch die Verkleinerung des Zwischenraums zwischen der Kathode und der Anode der vom Strom quer durchflossenen Einrichtungen gemäß dieser und der vorherigen Ausführungsform wird es möglich, höhere Verhältnisse von Steilheit zu Kapazität und folglich ein verbessertes Verstärkunßsgrad-Bandbreite-Produkt bei diesen Einrichtungen zu erhalten.

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    Dünnschicht-Verknüpfungsglied, gekennzeichnet durch eine dünne Halbleiterschicht (360,- 4l6, 516) die mit zwei Metallschichtelektroden (312, 314; 412, 414; 512, 514) elektrisch kontaktiert ist, zwischen denen sich ein kleiner Zwischenraum befindet, und durch mindestens zwei Metallschicht-Steuerelektroden (317, 319; 401, 403, 405, 413, 415; 520), die in nahem Abstand von einem Teil der Halbleiterschicht im Zwischenraum zwischen den erstgenannten Elektroden angeordnet und von der Halbleiterschicht durch eine dünne Trennschicht (318, 320; 417* 418; 518) getrennt sind.
  2. 2.) Verknüpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei chnet , daß der Zwischenraum zwischen den streifenförmigen Hauptelektroden (312, 314; 412, 4l4; 512, 514) kleiner als 100 /um, vorzugsweise 0,1 bis 20 /Um, und die Dicke der Trennschicht (318, 320; 417, 4l8; 5I8) kleiner als 2 ,um ist.
  3. 3.) Verknüpfungsglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht aus Germanium, Silicium, Aluminium-, Gallium- oder Indium-Phosphid, -Arsenid oder -Antimonid, oder aus Zink- oder Cadmium-Sulfid, -Selenid oder -Tellurid besteht.
  4. 4.) Verknüpfungsglied nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzei chnet, daß die Trennschicht aus Kalziumfluorid, Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Zinksulfid besteht.
  5. 5.) Verknüpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus Gold, Indium oder Aluminium bestehen.
  6. 6.) Verknüpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (36O) auf einem isolierenden Träger (300) angeordnet ist und daß sich alle Elektroden (312, 314, 317, 319) auf der dem Träger abgewandten Seite der Halbleiterschicht befinden.
    209813/U19
  7. 7.) Verknüpfungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptelektroden (512, 512O auf der Oberfläche (510) eines isolierenden Trägers (500) angeordnet sind, daß die Halbleiterschicht auf der dem Träger abgewandten Seite der Hauptelektroden angeordnet ist und daß die Steuerelektroden (520) auf der den Hauptelektroden abgewandten Seite der Halbleiterschicht angeordnet sind.
  8. 8.) Verknüpfungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Steuerelektrode (413, 415) auf der einen Seite der Halbleiterschicht (4l6) und mindestens eine weitere Steuerelektrode (401, 4O3 oder 405) auf der anderen Seite der Halbleiterschicht befinden.
  9. 9.) Verknüpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Steuerelektroden (317, 319; 401, 403, 405, 413, 415) in Reihe liegende Teile desselben Stromweges zwischen den Hauptelektroden beeinflussen.
  10. 10.) Verknüpfungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden (520) jeweils parallele Stromwege zwischen den Hauptelektroden (512, 514) beeinflussen.
  11. 11.) Verknüpfungsglied nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden (520) aus streifenförmlgen Metallschichten bestehen, die im Abstand voneinander quer über den Zwischenraum zwischen den Hauptelektroden verlaufen.
    209813/U19
    Leerseite
DE19621789084 1961-08-17 1962-08-16 Duennschicht-verknuepfungsglied und verfahren zu seiner herstellung Ceased DE1789084B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13209561A 1961-08-17 1961-08-17
US506162A US3385731A (en) 1961-08-17 1965-11-03 Method of fabricating thin film device having close spaced electrodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1789084A1 true DE1789084A1 (de) 1972-03-23
DE1789084B2 DE1789084B2 (de) 1973-05-30

Family

ID=26830099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19621789084 Ceased DE1789084B2 (de) 1961-08-17 1962-08-16 Duennschicht-verknuepfungsglied und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3385731A (de)
DE (1) DE1789084B2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424947A1 (de) * 1973-05-22 1974-12-05 Mitsubishi Electric Corp Feldeffekttransistor

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3525023A (en) * 1965-08-05 1970-08-18 Sperry Rand Corp Multilayer thin film magnetic memory element
US3436327A (en) * 1966-07-18 1969-04-01 Collins Radio Co Selective sputtering rate circuit forming process
US3486087A (en) * 1967-08-30 1969-12-23 Raytheon Co Small capacity semiconductor diode
US3492548A (en) * 1967-09-25 1970-01-27 Rca Corp Electroluminescent device and method of operating
US3492549A (en) * 1968-04-17 1970-01-27 Ncr Co Bistable electroluminescent insulated gate field effect semiconductor device
US3619732A (en) * 1969-05-16 1971-11-09 Energy Conversion Devices Inc Coplanar semiconductor switch structure
NL161304C (nl) * 1969-07-01 1980-01-15 Philips Nv Halfgeleiderinrichting met een laagvormig gebied en een door een isolerendelaag van het laagvormig gebied gescheiden elektrodelaag, zodat bij het aanleggen van een geschikte potentiaal op de elektrodelaag in het laagvormig gebied een uitputtingszone wordt gevormd.
US3671820A (en) * 1970-04-27 1972-06-20 Rudolph R Haering High voltage thin-film transistor
US3648124A (en) * 1970-06-10 1972-03-07 Ibm Gated metal-semiconductor transition device
US3786373A (en) * 1971-10-01 1974-01-15 Raytheon Co Temperature compensated acoustic surface wave device
US3884788A (en) * 1973-08-30 1975-05-20 Honeywell Inc Substrate preparation for liquid phase epitaxy of mercury cadmium telluride
US4197552A (en) * 1975-06-12 1980-04-08 Massachusetts Institute Of Technology Luminescent semiconductor devices
US4169746A (en) * 1977-04-28 1979-10-02 Rca Corp. Method for making silicon on sapphire transistor utilizing predeposition of leads
US4534103A (en) * 1980-02-07 1985-08-13 At&T Bell Laboratories Method of making self-aligned metal gate field effect transistors
JPS5772370A (en) * 1980-10-23 1982-05-06 Canon Inc Photoelectric converter
US4455567A (en) * 1981-11-27 1984-06-19 Hughes Aircraft Company Polycrystalline semiconductor resistor having a noise reducing field plate
US4672420A (en) * 1984-03-26 1987-06-09 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit structure having conductive, protective layer for multilayer metallization to permit reworking
US4670763A (en) * 1984-05-14 1987-06-02 Energy Conversion Devices, Inc. Thin film field effect transistor
US4597001A (en) * 1984-10-05 1986-06-24 General Electric Company Thin film field-effect transistors with tolerance to electrode misalignment
JPS61138285A (ja) * 1984-12-10 1986-06-25 ホシデン株式会社 液晶表示素子
JPH0697704B2 (ja) * 1986-01-27 1994-11-30 シャープ株式会社 ＭＩＳ型ＺｎＳ青色発光素子
US4878956A (en) * 1987-01-14 1989-11-07 American Telephone & Telegraph Company At&T Bell Laboratories Single crystal films of cubic group II fluorides on semiconductor compounds
US4870032A (en) * 1987-01-14 1989-09-26 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Method of fabricating single crystal films of cubic group II fluorides on semiconductor componds by molecular beam epitaxy
US5140391A (en) * 1987-08-24 1992-08-18 Sony Corporation Thin film MOS transistor having pair of gate electrodes opposing across semiconductor layer
EP0333151B1 (de) * 1988-03-18 1993-10-20 Seiko Epson Corporation Dünnfilmtransistor
JP2501118B2 (ja) * 1988-06-17 1996-05-29 忠弘 大見 半導体装置の製造方法
US5780922A (en) * 1996-11-27 1998-07-14 The Regents Of The University Of California Ultra-low phase noise GE MOSFETs
US7339187B2 (en) * 2002-05-21 2008-03-04 State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Transistor structures
US7189992B2 (en) * 2002-05-21 2007-03-13 State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Transistor structures having a transparent channel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138850A (en) * 1956-12-04 1964-06-30 Cosmocord Ltd Method of making a transducer element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424947A1 (de) * 1973-05-22 1974-12-05 Mitsubishi Electric Corp Feldeffekttransistor

Also Published As

Publication number Publication date
US3385731A (en) 1968-05-28
DE1789084B2 (de) 1973-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1789084A1 (de) Duennschicht-Verknuepfungsglied und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1464363B1 (de) Unipolartransistor
DE1234856B (de) Festkoerper-Kippschaltung
DE1024119B (de) Bistabile Gedaechtniseinrichtung mit einem halbleitenden Koerper
DE2607940A1 (de) Mehrschichtiges halbleiterbauelement
DE2444160A1 (de) Gleichrichterdiode
DE1514339B1 (de) Feldeffekt-Halbleiterbauelement
EP0158588A2 (de) MOS-dosimeter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1514337B1 (de) Unipolartransistor
DE1614389A1 (de) Feldeffekt-Halbleiterbauelement
DE2201028B2 (de) Verfahren zum Betrieb eines Feldeffekttransistors und Feldeffekttransistor zur Ausübung dieses Verfahrens
DE1514350B1 (de) Feldeffekttransistor mit einem mehrere parallele Teilstromwege enthaltenden Stromweg steuerbarer Leitfaehigkeit
DE2361635A1 (de) Halbleiter-gammastrahlungsdetektor
DE2606994C2 (de)
DE2055606A1 (de) Dünnschicht Einkristall Bauelement mit Tunneleffekt
DE1244310B (de) Elektrisch verstaerkendes Bauelement mit duennen isolierenden Festkoerperschichten
DE1275221B (de) Verfahren zur Herstellung eines einen Tunneleffekt aufweisenden elektronischen Festkoerperbauelementes
DE1149460B (de) Elektrische Halbleiteranordnung mit einem eigenleitenden Kristall aus Cadmiumsulfid,Cadmiumselenid, Zinksulfid, Zinkselenid oder Zinkoxyd
DE2216060A1 (de) Ladungsgekoppelte Baueinheit mit tiefgelegtem Kanal
DE3686087T2 (de) Feldeffekttransistor.
DE2637481A1 (de) Duennschicht-transistoreinrichtung
DE2551035C3 (de) Logische Schaltung in Festkörpertechnik
DE2209979B2 (de) Halbleiterbauelement
DE1614146B2 (de) Verfahren zum entfernen von unerwuenschten alkaliionen aus einer isolierenden schicht
DE1764756A1 (de) Duennschicht-Feldeffekt-Halbleiterbauelement

Legal Events

Date Code Title Description
BHV Refusal