DE1811492A1 - Feldeffekttransistor - Google Patents
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Description
-«"- 181U92
North America*Rockwell Corp., El Segundo, Cal./USA
I^ldeffekttransistor
Die vorliegende Erfindung bezieht sich, auf einen Feldeffekttransistor
mit einem N-lei tandem Strompfad und insbesondere
auf einen verbesserten Feldeffekttransistor mit N-leitendem Strompfad, der einen Halbleiterkörper aus Metalloxyd mit einem
diffundierten P-Bereich aufweist, der die N-leitende Quelle
vom Strompfad trennt«
Auf dem (iebiet der Mikroelektronik findet der Feldeffekttransistor
mehr und mehr Anwendung, da sich solche Transistoren
vorzugsweise für integrierte Schaltkreise hoher Dichte eignen. In solchen Feldeffekttransistoren ist die Leitfähigkeit
von der Quelle zur Senke von einem Strompfad abhängig, der von einem Steuerpotential elektrostatisch beeinflußt wird· Ein Feldeffekttransistor
mit N-leitendem Strompfad verwendet für die Quelle und die Senke N-leitendes Material. Die Leitung wird hauptsächlich
durch Majoritätsträger in Form freier Elektronen bewirkt. In einem Feldeffekttransistor mit P-leitendem Strompfad wird der
Strom von der Quelle zur Senke im wesentlichen durch Idajoritätsträger
in Form von Defektelektronen bewirkt.
Bei bekannten Silizium-Feldeffekttransistoren mit N-leitendem
Strompfad wird zur Isolation des Strompfades von der Steuerelektrode SiOp benutzt. In solch einem transistor, bei
dem das Oxyd thermisch in einer Op- oder HpO Atmosphäre aufwächst,
tritt an der ^renζschicht zwischen dem im Silizium verlaufenden
Strompfad und der aus Siliziumdioxyd bestehenden Isolierschicht eine Veränderung der Grenzschicht auf. Während eine
Erklärung für diese Tatsache bis jetzt noch nicht gefunden wurde, wurde festgestellt, daß an der Grenzschicht zwischen SiOp/Si
oder im SiOp eine Anhäufung von positiven Ladungsträgern auftritt.
In P-Feldeffekttransistoren ist eine solche positive
Ladung an der Grenzfläche nicht schädlich. Da bei einem P-FeIdeffekttransistor
die Leitung von Defektelektronen bewirkt wird, verhindert der positive Oberflächenzustand einen Strom zwischen
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Quelle und Senke, "bevor eine negative Steuerspannung angelegt
wird· Darüber hinaus muß diese negative Steuerspannung auf einen Wert gesteigert werden, die die positive liaumladung im
Grenzschichtbereich kompensiert, bevor ein aus Deläctelektronen
bestehender Strom von der Quelle zur Senke zu fließen beginnt«
Schwieriger wird dieses Problem bei einem N-^eIdeffekttransistoro
Bei einem solchen N-leldeffekttransistor enthält die Quelle und die Senke Bereiche hoher Donatorkonzentration;
üie Leitung wird durch Elektronen bewirkt« Wegen der positiven Baumladung an der Grenzschicht Strompfad/Isolationsschicht
fließt schon ein Strom L03 zwischen Quelle und Senke,
wenn keine externe Steuerspannung angelegt ist. Natürlich wächst dieser Strom an, wenn eine positive Steuerspannung angelegt wird«
Da jedoch dieser Strom auch bei der Steuerspannung Hull fließt, wird die Verwendbarkeit bekannter N-feldeffekttransistoren eingeschränkt.
Dies trifft besonders für digitale Zwecke zu, bei denen erwünscht ist, daß bei der Steuerspannung Mull auch der
Strom Null ist.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurden typische
N-J?eldeffekttransistoren aus einem Halbleiterkörper mit starker
^-Dotierung hergestellt. Bei ausreichend hoher Akaeptorkonzentration
reicht im allgemeinen die ladungsdichte im Strompfad aus, um die positive ßaumladung in der Grenzschicht zu kompensiert*
, Obgleich ein solcher Feldeffekttransistor ohne Anwendung
einer positiven Steuerspannung sperrt, verschlechtert die
hohe Akzeptordictite andere Eigenschaften des Transistors0 Insbesondere
weisen solche bekannten N-l'eldeffekttransistoren niedrige
Durchbruchsspannungen v(Bß)])sg und hohe Kapazitätswerte
in der Gegend der Senke auf, wodurch die maximale Arbeitsfrequenz des Transistors herabgesetzt wird» Diese, den N-FeIdeffekttransistoren
anhaftenden Eigenschaften machen es schwierig, komplementäre H- und P-Feldeffekttransistoren mit gleicher
Durchbruchsspannung, Kapazität der Senke und Arbeitsgeschwindigkeit
herzustellen»
Diese und andere Nachteile der bekannten N-J?eldeffekttransistoren
werden durch die Erfindung vermieden, indem ein schmaler P+ - Bereich die N-Quelle vom Strompfad isoliert. Der
Feldeffekttransistor gemäß der Erfindung läßt ohne Steuerspannung keinen Strom von der Quelle zur Senke fließen und hat eine
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-3- 181H92.
höhere Durchbruchsspannung und eine kleinere Kapazität der Senke als die bekannten H - Feldeffekttransistoren, Die Erfindung
läßt sich daher vorteilhaft für digitale Zwecke verwenden und läßt sich für höhere Arbeitsfrequenzen einsetzen·
Gemäß der Erfindung weist der Feldeffekttransistor einen Halbleiterkörper mit niedriger Akzeptorkonzentration auf»
In diesen Halbleiterkörper ist eine Quelle und eine Senke mit N-Leitfähigkeit eindiffundiert, die zwischen sich einen Strompfad
bilden. Ein P+ — Bereich mit hoher Akzeptorkonzentration isoliert die Quelle vom Strompfad; der P+ - Bereich nimmt die
ganze Breite des Strompfades, jedoch nur einen Bruchteil seiner länge ein.
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren näer erläutert*
Es zeigen:
Fig.1 einen stark vergößerten Querschnitt durch einen
Feldeffekttransistor· Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Transistor aus massivem Halbleitermaterial gefertigt;
Fig·2 ein Diagramm mit der Abhängigkeit der Schwellspannung
Υ«- und der Durchbruchsspannung v(3^)533 vom s*roin 1^g!
Fig.3 ein Diagramm mit der Abhängigkeit zwischen der
Spannung V«« und dem Strom L03 für verschiedene Werte der Steuerspannung
Y^3J
Fig.4 ein Diagramm, das den Unterschied zwischen den
Durchbruchsspannungen zwischen einem Feldeffekttransistor bekannter
Art und einem Feldeffekttransistor gemäß der Erfindung verdeutlicht;
Fig.5 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt duroh
ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auf einer dünnen Schicht Halbleitermaterial aufgebaut ist, die ihrerseits
auf einer elektrisch isolierenden Schicht angeordnet ist;
Fig.6 eine Kurvenschar für das Ausführungsbeispiel nach Fig.5 für die Abhängigkeit zwischen dem Strom Ι~3 und der
Spannung Y-g mit der Steuerspannung V&3 als Parameter;
Fig.7 den Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Länge des Strompfades diffusionsgesteuert
ist. Dieses Ausführungsbeispiel besteht auca aus einer dünnen
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Halbleitersehieht, die auf einer Schicht Isoliermaterial angeordnet
ist;
Pig.8 die Abhängigkeit für das Ausführungsbeispiel nach lig.7 zwischen Strom 1^« und Spannung V^g mit der Steuerspannung
Vgg als Parameter;
Fig.9 eine stark vergrößerte Aufsicht auf einen N-IeIdeffekttransistor
mit vier Anschlüssen; und
Fig.io ein Diagramm mit der Abhängigkeit,zwischen dem
Strom Ι™ und der Spannung V™ für das Ausführungsbeispiel nach
In "J?ig.1 ist der Transistor gemäß der Erfindung mit
1o bezeichnet. Er besteht im wesentlichen aus einem Halbleiterkörper
12 mit vorzugsweise geringer Akzeptorkonzentration in
*1 A
Λ C*
der Größenordnung von 1o bis 1o Yerunreinigungsatomen pro
cm5. Auf der Überfläche H des Halbleiterkörpers 12 ist eine
dünne Schicht 16 aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht.
Vorzugsweise besteht die Schicht 16 aus einem Oxyd des iialbleitermaterials, aus dem der Körper 12 besteht. Ist dieser
halbleiterkörper z.B. aus Silieium, so enthält die Schicht 16
SiO2· Der Halbleiterkörper 12 enthält eine Quelle 18 und eine
Senke 2o mit N-Leitung. Vorzugsweise weist die Quelle 18 und
die Senke 2o eine Verunreinigung in der Größenordnung von 1o
■5
Atomen pro cm auf.
Atomen pro cm auf.
Die Quelle 18 weist eine Elektrode 22 und die üenke 2o eine Elektrode 24 auf. Der Bereich im Halbleiterkörper 12
zwischen Quelle 18 und Senke 2o bildet einen Strompfad 26· Oberhalb des Strompfades 26 hat die Isolierschicht 16 einen Teil
16·, der die Steuerelektrode 28 vom Strompfad 26 elektrisch isoliert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein P+ - Bereich 3o vorgesehen, der die Quelle 18 vollständig umgibt und diese
vom Strompfad 26 isoliert.
Es ist zu bemerken, daß sich der P+ - Bereich J>o über
einen Bruchteil der Länge des Strompfades 26 und über seine ganze Breite erstreckt. Der Bereich 3o hat vorzugsweise eine Akzep-
18 torverunreinigung in der Größenordnung von 5·1ο Atomen pro
9 0 9 8 3 2/093!
-5- 181H92
Wie oben erwähnt, haben die bekannten Feldeffekttransistoren
die Eigenschaft, daß der Strom Ι_.σ von der Quelle zur
üb
Senke bereits fließt, ohne daß eine Steuerspannung angelegt wird. Beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung isoliert
der P+ - Bereich 3o die Quelle 18 vollständig vom Strompfad 26, so daß kein Elektronenstrom zwischen Quelle 18 und Senke 2o
fließen kann, solange keine Spannung an der SteueiÄeketrode 28
angelegt ist, obwohl eine positive Raumladung zwischen Strompfad 16 und dem isolierenden Bereich 16' vorhanden ist.
Wird eine ausreichend hohe positive Spannung an die Steuerelektrode 18 angelegt, so beginnt ein Elektronenstrom zwischen
Quelle 18 und Senke 2o zu fließen« Die Schwellspannung für ein Ausführungsbeispiel nach i?ig.1 mit einer Strompfadbreite von
1o Mils, einer Strompfadlänge von 1o Mikron und einer Dicke der
aus SiO2 bestehenden Isolierschicht 161 von 1,ooo £ ist in Fig·
2 wiedergegeben,. Wie ersichtlich, beginnt der Strom L0^ zu flieszen,
wenn die Spannung V^g etwa 2,5 Y beträgt,
Mg.2 zeigt auch den Verlauf der Durchbruchsspannung
^(BR)DSS ^1" das Ausführungsbeispiel nach l?ig.1. Dieser Verlauf
wurde gemessen, während die Steuerelektrode 28 mit der Quelle
2o verbunden wurde,0 Damit ist der Transistor 1o gesperrt. Die
Durchbruchsspannung beträgt etv/a 4o V und ist damit beträchtlich
höher als bei bekannten J?eldeffekttansistoren mit hoch dotiertem Strompfade
Der Verlauf des Stromes IDS in Abhängigkeit von der
Spannung V^ für verschiedene Spannungen V~g ist durch die Kurvenschar
in Ji1Ig.3 verdeutlicht. Dieser Verlnuf ™urde für einen
Transistor mit einer Strompfadbreite von 1o Mile, einer Stroranfadlänge
von 1o Mikron und einer Dicke dor isolierschicht von
1,ooo S. gemessen. Wie aus l?ig.3 hervorgeht, ändert sich der Senkenstrom
für kleine Werte etwa linear mit der Spannung Vj,g» Mit
wachsendem Strom beginnt sich der Strompfad für einen gegebenen Wert von V™ zu erschöpfen und die Kurve I^g verläuft flacher,
bis sie in Sättigung geht. Dort bleibt der Strom relativ konstant,
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bis zwischen Senke und Steuerelektrode die Avalanche-Spannung
erreicht ist» Mit wachsender Steuerspannung V„g wird die Sättigung
erst für höhere Werte der Spannung VDS erreicht. Jj1Ur einen
Stromfluß beim !Transistor 1o ist eine positive Spannung Vna not-
VJÖ
wendig, d.h., daß kein Strom fließt, bis die Schwellspannung erreicht
ist.
Die Differenz Λ V1,, zwischen den Schwellspannungen des
Transistors 1o und einem bekannten Transistor mit ähnlichen Abmessungen
ist in U1Xg^ gezeigt. Die Kurve 32 zeogjb den Verlauf
der Quadratwurzel des Stromes I™ als Punktion der Spannung V«g
für einen bekannten Transistor ohne einen P+ - Bereich, während
λ die iCurve 34 die Kurve für den Transistor 1o zeigt, der im wesentlichen
die gleichen Abmessungen des Strompfades wie der durch die Kurve 32 charakterisierte transistor hat. Wie die Kurve
zeigt, fließt bereits bei der Spannung V&o = 0 ein beträchtlicher
Strom, während beim Transistor gemäß der Erfindung kein Strom
fließt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, beträgt die Differenz zwischen den Schwellspannungen dii,„ etwa 5}3 "V.
Der Transistor gemäß der Erfindung ist für digitale
Anvendungszwecke sehr gut braucnbar, da bei der Steuerspannung Null(Yrq = 0) im wesentlichen kein Strom fließt. Umgekehrt fließt
ein beträchtlicher Strom zwischen der Quelle 18 und der Senke
2o erst bei einer angemessenen, an die Steuerelektrode 28 angefe
legten Spannung.
Der Feldeffekttransistor gemäß Fig.1 wird durch das
nachstehend beschriebene Verfahren hergestellt. Zunächst wird der aus Halbleitermaterial (z.B. Silizium) mit einer Akzeptorverunreinigung
in der Größenordnung von 1o bis 1o Atomen
■35
pro cnrbestehende Halbleiterkörper 12 mit einer dielektrischen Schicht 16 versehen«. Die Schicht 16 kann Z0B. durch thermische Oxydation der Oberfläche 14 des Halbleiterkörpers 12 hergestellt werden, wobei sich SiO2 bildet» In diesem überzug 16 werden zum Eindiffundieren der Quelle und der Senke durch die Anwendung einer, dem Fachmann bekannten photolithographischen Technik Offnungen hergestellte
pro cnrbestehende Halbleiterkörper 12 mit einer dielektrischen Schicht 16 versehen«. Die Schicht 16 kann Z0B. durch thermische Oxydation der Oberfläche 14 des Halbleiterkörpers 12 hergestellt werden, wobei sich SiO2 bildet» In diesem überzug 16 werden zum Eindiffundieren der Quelle und der Senke durch die Anwendung einer, dem Fachmann bekannten photolithographischen Technik Offnungen hergestellte
909832/Ü93") 8äd
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Als nächste!1 Schritt wird durch die für die Quelle bestimmte
öffnung ein Akzeptormaterial wie z.B. Bor eiediffundiert,
während die öffnung für die Senke abgedeckt wird» Dieser eindiffundierte Akzeptor bildet den isolierenden P+ - Bereich 3o. Darauf
wird durch beide öffnungen gleichzeitig ein Donatormaterial
eindiffundiert. Zum Schluß werden die Elektroden 22,24 und 28 durch Abscheiden aus der gasförmigen Phase eines Metalls wie
z.B. Aluminium durch eine geeignete Maske hergestellt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
Pig. 5 dargestellt. Diese Aus führung s form lehnt sich insbesondere
an die Herstellung eines zusammengesetzten Stoffes von Silizium auf Saphir an.
In Pig.5 ist ein Transistor 4o mit einem elektrisch isolierenden Substrat 42 gezeigt, das vorzugsweise aus einem Einkristall
besteht, auf dem durch epitaxiales Aufwachsen ein Halbleiter gebildet ist. Das Substrat 42 kann einen Saphir-Einkristall,
Idagnesiumoxyd, Berylliumoxyd oder Spinell enthalten. Die Oberfläche
des Substrates 42 v/eist eine Insel 44 aus Halbleitermaterial wie Silizium, Germanium, GaI .ium-Arsenid usw. auf. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel besteht die Insel 44 aus P-Uiaterial,in die N-leitende Quellen- und Senkenbereicüe 46 bzw. 48 iindiffundiert
sind. Der Bereich innerhalb der Insel 44 enthält zwischen Quelle 46 und Senke 48 einen Strompfad 5o. Jedoch ist di<; Quelle 46 vom
Strompfad 5o mit wesentlich höherer P+ - Donatorkonzentration als die des Halbleitermaterials der Insel 44 isoliert. Der Bereich
52 entspricht dem P+ - Bereich 3o im Ausführungsbeispiel nach PIg01.
Der Strompfad 5o ist von einer isolierenden Scuicht 54
z.B. aus Silizium-Dioxyd o.a. bedeckt. Die Steuerelektrode 56 sitzt auf der Schicht 54. Die elektrischen Anschlüsse von Quelle
46 und Senke 48 werden durch Elektroden 58a bzw. 58b hergestellt.
Die Arbeitskennlinien für einen typischen Feldeffekttransistor nach Pig. 5 sind in Pig. 6 gezeigt. Ähnlich wie in Pig.
3 enthält die Pig.6 eine Kurvenschar für den Strom I^g in Abhängigkeit
von der Spannung VDg für verschiedene Werte der Steuerspannung
Υ™. Auch bei dieser Ausf ihrungsform fließt bei der
Steuerspannung :Ίυ11 kein Strom.
Das Herstellungsverfaaren für einen transistor nach 9098 32/UbJ l
181H92
Pig.5 ist "bereits in der US-Anmeldung Nr. 425 695 vom 15·Jan. .
1965 beschrieben. Analog zum Herstellungsverfahren des Ausführungs«
beispiels nach Pig.1 wird der P+ - Bereich 52 durch Eindiffundieren
von P-Dotierungsmaterial durch die Quelle 46 mittels
einer Maskenöffnung vor dem Eindiffundieren der Quelle 46 hergestellt. Natürlich ist die Diffusionszeit zur Bildung des Bereichs
52 langer als die Diffusionszeit für die Quelle 46« Dies stellt sicher, daß die P-Dotierung unter der Schicht 54 weiter
vordringt als -das N-Donatormaterial für di-e Quelle 46«
Das Ausführungsbeispiel nach Pig. 5 hat eine durch die Entfernung zwischen Quelle 46 und Senke 48 definierte Strompfadlänge
ι der hochdotierte P+ - Bereich 52 erstreckt sich lediglich über einen Bruchteil der gesamten Länge des Strompfades
5o, ist jedoch so breit wie dieser. Es ist jedoch auch möglich, einen Transistor herzustellen, in dem der stark dotierte P+ Bereich
die Gesamtlänge des Strompfades einnimmt» Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Pig.7 gezeigt.
Der Feldeffekttransistor 6o nach Mg»7 enthält ein
Substrat 62 aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise aus einem Saphir-Einkristall, auf dessen Oberfläche eine Insel
64 aus Halbleitermaterial liegt. In diesem Ausführungsbeiepiel
ist das die Insel 64 bildende Halbleitermaterial N-leitend.
Durch Diffusion in die Insel 64 wird die N+ - Quelle 66 und Senke 68 eindiffundiert, zwischen denen der eigentliche
N-leitende Bereich 7o liegt. Eine P+ -? Diffusion, die gemäß
der vorliegenden Erfindung durch eine Offnu»g in der Maske der
Quelle vor der Diffusion der Quelle. 66 selbst vorgenommen wird, schafft im Bereich 72 eine hohe P+ - Konzentration. Die Steuerelektrode
74 ist von dem P+ - Bereich 72 durch eine Passivierungsschicht 76 getrennt. Die Anschlüsse der Quelle 66 und der
Senke 68 werden durch Elektroden 76 bzw. 78 gebildet· Wie aus Pig.7 hervorgeht, entspricht die effektive Länge des Strompfadee
6o im wesentlichen der Länge des P+ - Bereiches 72·
Die Arbeitskennlinien des Transistors nach Pig.7 sini
in Pig.8 aufgetragen. Dort ist wiederum die Abhängigkeit des S Stroms Lva von der Spannung V^g mit der Steuerspannung V&s als
Parameter dargestellt. Das Anwachsen des Stromes Χ~ο mit der
Spannung V ist für einen Peldeffekttransistor mit extrem kur-
9 0 9 8 3 2/093!
ze« Strorapfadlängen charakteristisch. Im Effekt bewirkt ein Anwachsen der Spannung an der Senke ein Anwachsen der in der Nähe
der Senke 69 befindlichen Raumladung quer durch den Strompfad, wodurch die Länge des Strompfades abnimmt· Im Extremfall geht
der !Feldeffekttransistor 60 in einen Zustand über, bei dem die
Wirkiaakeit durch die Raumladung beschränkt wird·
Ein gemäß der Erfindung nach Pig.7 hergestellter Transistor weist eine Steilheit auf, die annähernd dreimal so groß ist
wie die bekannter Transistoren ohne den P+ - Bereioh 72 und mit einer -Breite des Strompfades von ungefähr 6 Mikron« Die effektive Länge des P+ - Strompfadeβ 72 liegt beim Ausführungsbeispiel
bei etwa 2 Mikron. Bed. diesem Transistor ist die Länge des Strompfades diffusionsgeeteuert.
In Pig.9 ist ein Feldeffekttransistor 80 mit 4 Anschlüssen gezeigt, bei dem eine dünne Halbleiterschioht auf der Oberfläche eines isolierenden Substrates 82 aus elektrisch isolierendem, einkristallinem Halbleitermaterial aufgebracht ist· Auf
der Oberfläche des Substrates 82 sitzt eine Insel 84- aus Gleitendem Halbleitermaterial· Im diesem P-Bereioh sind drei Bereiohe eindiffundiert· Zuerst wird eine N+ - Quelle 86 und eine
N+ - Senke 88 gebildet; ein Bereich 9o zwischen Quelle 86 und
Senke 88 bildet einen Strompfad 9o. Innerhalb des Strompfades 9o wird durch Eindiffundieren von P+ - Material ein Isolierbereich 92 analog zum Bereich 3o.(Pig.1) oder dem bereich 56
(Pig.5) gebildet.
Im Ausführungsbeispiel nach Pig·9 erstreckt sich der
Bereich 92 bis zu einem unteren Teil 92·, der direkt mit einem
Metallkontakt 94 in Verbindung steht· Auf dem Strompfad 9o ist eine Steuerelektrode 96 vorgesehen, die von den Bereichen 9o
und 92 durch eine Passivierungsschicht 97 elektrisch getrennt ist· Quelle 86 und Senke 88 sind mit Elektroden 98 bzw. I00
versehen·
Der elektrische Kontakt 94 dient beim Ausführungsbeispiel als Steuerelektrode, wodurch eine wesentlich höhere Steilheit als bei Verwendung der isolierten Elektrode 96 für die Steuerung erreicht werden kann· Ausführungsformen nach Pig·9 weisen
Steilheiten auf, die um eine Größenordnung höher als bei den herkömmlichen MOS - Transistoren mit der gleichen Strompfadlänge,
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- 1ο -
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StrompfadbEeite und Dicke der Isolierschicht sind. Die Arbeitskennlinien
des Ausführungsbeispiels nach fig»9 sind in 3?ig.1o
dargestellt. In jedem fall war eine Spannung von -15 V zwischen der isolierten Steuerelektrode 96 und der Quelle 98 angelegt·
Die Spannungswerte V-g„ beziehen sich auf die Spannung,
die zwischen der Steuerelektrode 94 und der Quelle 98 angelegt
ist· In dieser Kurvenschar sind sowohl positive als auch negative Werte für die Spannung V-gg aufgetragen. Daraus ist ersichtlich,
daß der transistor 8o sowohl als Abschwächer als auch als Verstärker arbeiten kann.
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Claims (1)
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1· !Feldeffekttransistor mit einem Strompfad, einer N-leitenden
Quelle und einer N-leitenden Senke, gekennzeichnet durch
einen P-leitenden Bereich, der die Quelle vom Strompfad trennt.
2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der P-Bereich (3o,5o,7o) über einen -Bruchteil der Länge und die gesamte Breite des Strompfades erstreckt.
3· Transistor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der x'ransistor ein aus einem Einkristall bestehendes, elektrisch
isolierendes Substrat (42,62) enthält, das eine auf der Oberfläche liegende Insel (44,64) aus halbleitermaterial aufweist,
und daß sich die Quelle (46,66), die Senke &8,68) und
4er P-Bereich (52,72) über die gesamte Dicke der Inse^ferstreckt·
4· Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (18) eine in einen Halbleiterkörper eindiffundierte
N-leitende Insel aufweist, und daß der isolierende P-Bereich (3o) die Quelle vollständig umgibt.
5. Transistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Störstellendichte des isolierenden
Bereichs (3o,52,72) größer als die Störstellendichte der
Quelle (18,46,66) ist,
6. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen Halbleiterkörper aufweist, in dem die Quelle
und Senke liegen, daß zwischen Quelle und Senke ein Strompfad liegt, und daß der P-leitende Bereich stärker als der Halbleiterkörper
dotiert ist (P+), und daß der P+ - Bereich in einem Teil dieses Pfades liegt, und daß dieser P+ - Bereich die
Quelle vollständig vom Strompfad abtrennt.
7. Transistor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der P+ - Bereich (3o,52,72) eine Akzeptorstörstellenkonzentration
aufweist, die im wesentlichen größer als die Störstel-
909832/Üy3 I
- 12 - - 181H92
lenkonzentration des Strompfades ist,
9« !Transistor nach Anspruch, 6, dadurch gekennzeichnet»
daß der Ρ·*· - Bereich die Quelle vollständig umgiDt.
9. Transistor Bach, Anspruch. 6 oder 7» dadurch, gekennzeichnet,
daß der Halbleiterkörper durch -epit axiales Aufwächsern auf
der Oberfläche eines Einkristalls (42„62), der ein elektrisch
isolierendes Substrat bildet, erzeugt wird.', und daß die Quelle
(46,66), die Senke (48,68), der Strompfad und der P+ - Bereich
sich über die ganze Dicke dee Halbleiterkörper (44»64) erstreckea«
Ιο«, Transistor nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet»
daß sich der P+ - Bereich über die gesamte Breite und einen , Bruchteil der Länge des StroBipfades erstreckt»
11. Transistor nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet,
daß eine weitere Elektrode (94) vorgesehen ist, die einen direkten elektrischen Kontakt zum P+ - Bereich 92' herstellt·
12«, Transistor nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strompfad N-leitend iste
13. Transistor nach einem'der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strompfad P-leitend ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors,
mit einem N-leitenden Strompfad, mit einem die Quelle vom Strompfad
des transistors vollständig trennenden P+ - Bereich, gekennzeichnet
durch folgende Schritte: Aufbringen einer Diffusionsmaske auf die Oberfläche eines Halbleiterkörpers, wobei die Maske
Öffnungen zum Eindiffundieren von Halbleitermaterial für die Quelle und Senke aufweist, Diffundieren eines Akzeptormaterials
durch die der Quelle zugeordnete Öffnung bis zu einer ersten effektiven Diffusionstiefe, Diffundieren durch die der Quelle
und der Senke zugeordneten Öffnungen mit einem Donatormaterial bis zu einer Diffusionstiefe, die geringer ist als die erste
Diffusionstiefe.
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15· Verfahren nach Anspruch H gekennzeichnet durch die weiteren verfahrensschritte: Aufbringen elektrischer Kontakte
auf Quelle und Senke und Aufbringen einer isolierten Steuerelektrode über dem Strompfad.
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L e e r s. & i f e
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