DE1839161U

DE1839161U - SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT.

Info

Publication number: DE1839161U
Application number: DET12477U
Authority: DE
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-09-20
Filing date: 1960-09-20
Publication date: 1961-10-12

Description

"Halbleiteranordnung" Es sind bereits Halbleiteranordnungen mit einem po-übergang angegeben worden, deren eine Zone wesentlich schwächer dotiert ist und bei denen der Querschnitt dieser Zone vom pn-Übergang zur Elektrode derart stetig oder stufenweise abnimmt, daß die Spannungsabhängigkeit der Sperrschicht-Kapazität vergrößert wird."Semiconductor arrangement" There are already semiconductor arrangements with a po transition have been specified, one zone of which is doped significantly less and in which the cross section of this zone from the pn junction to the electrode is so constant or gradually decreases that the voltage dependence of the junction capacitance is enlarged.

Gemäß der Neuerung wird im Gegensatz dazu vorgeschlagen, daß bei einer Halbleiteranordnung, insbesondere Diode, der Halbleiterkörper ebenfalls einen verschiedenen Querschnitt aufweist. daß jedoch im Gegensatz zu der bekannten Anordnung der Querschnitt des Halbleiterkörpers derart verschieden ausgebildet ist, daß eine Abnahme der Kapazitätsänderung mit der Spannung oder keine Änderung der Kapazität in Abhängigkeit von der Spannung erzielt wird.According to the innovation, in contrast, it is proposed that in a Semiconductor arrangement, in particular diode, the semiconductor body also have a different one Has cross section. that, however, in contrast to the known arrangement, the cross-section of the semiconductor body is designed differently in such a way that a decrease in the change in capacitance with the voltage or no change in capacitance depending on the voltage is achieved.

Die Neuerung-betrifft somit eine Halbleiteranordnung, bei der infolge der besonderen Ausbildung des Halbleiterkörpers die Spannungsabhängigkeit der Sperrschicht-Kapazität nicht vergrössert, sondern verkleinert oder in Abhängigkeit der Spannung sogar konstant gehalten wird. Soll die Spannungsabhängigkeit der Kapazität vergrößert werden, so muß der Querschnitt des Halbleiterkörpers mit zunehmendem Abstand vom ph-übergang größer werden. Soll dagegen die Kapazität in Abhängigkeit von der Spannung gleich gehalten werden, so muß zwar ebenfalls der Querschnitt mit zunehmendem Abstand vom po-übergang größer werden, doch darf die Querschnittsänderung in diesem speziellen Fall nur so groß sein, daß die angestrebte Kapazitätskonstanz gewahrt bleibt.The innovation thus relates to a semiconductor arrangement in which as a result the special design of the semiconductor body, the voltage dependence of the junction capacitance not enlarged, but reduced or, depending on the voltage, even constant is held. If the voltage dependency of the capacitance is to be increased, see above the cross-section of the semiconductor body must increase with increasing distance from the ph transition grow. On the other hand, if the capacity should be the same as a function of the voltage be held, so must also the cross-section with increasing distance from po-transition become larger, but the cross-section change in this special Case only be so large that the desired constant capacity is maintained.

Es besteht einmel die Möglichkeit, daß der Querschnitt des Halbleiterkörpers im Felle einer Diode nur in einer der beiden den po-übergang bildenden Zonen zunimmt. Der Halbleiterkörper kann aber auch derart ausgebildet sein, daß sein Querschnitt zu beiden Seiten des pn-cberganges zunimmt. Die Entscheidung, ob eine beidseitige Querschnittsabnahme oder eine nur einseitige uerschni ttsabnahna zweckmäßig ist, hängt von der jeweiligen Anordnung und von den Bedingungen ab, die an die Halbleiteranordnung gestellt werden.There is always the possibility that the cross section of the semiconductor body in the case of a diode only increases in one of the two zones forming the po transition. The semiconductor body can, however, also be designed in such a way that its cross section increases on both sides of the pn junction. The decision whether a bilateral Cross-section reduction or only one-sided oversize cut is expedient, depends on the particular arrangement and on the conditions that apply to the semiconductor arrangement be asked.

Die durch die Neuerung vorgeschlagene Anordnung kann beispielsweise als Mischorgan bei Modulationsvorgängen Anwendung finden.The arrangement proposed by the innovation can, for example are used as a mixer in modulation processes.

Bei Verwendung der bekannten Halbleiterdioden werden nämlich bei der Modulation durch die Oszillatoramplitude zwei spannungsabhängige Diodenparameter gleichzeitig ausgesteuert, da sowohl Wirk-als auch Blindwiderstand des Halbleiterelementes spannungsabhängig sind. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, ausschließlich mittels der Widerstandskennlinie zu modulieren.When using the known semiconductor diodes are namely in the Modulation by the oscillator amplitude, two voltage-dependent diode parameters controlled at the same time, since both the active resistance and reactance of the semiconductor element are voltage dependent. In many cases, however, it is only desirable to modulate by means of the resistance characteristic.

Hierbei besteht die Forderung nach Spannungsunatnängigkeit der Diodenkapazität, die bei der vorgeschlagenen Halbleiterdiode gegeben ist.There is a requirement for the diode capacitance to be independent of voltage, which is given in the proposed semiconductor diode.

Die Neuerung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Fig. 1 ist eine Diode mit abruptem pn-Übergang dargestellt, bei der der Querschnitt der p-Zone 1 mit zunehmendem Abstand vom stöchiometrischen po-uebergang 2 zunimmt, während der Querschnitt der n-Zone 3 konstant bleibt. Beide Zonen sind an ihren Enden ohmisch kontaktiert. Es besteht jedoch nach Fig. 2 auch die Möglichkeit, bei beiden Zonen d. h. sowohl bei der p-als auch bei der n-Zone eine Querschnittsänderungg und zwar eine Querschnittsvergrößerung mit zunehmendem Abstand vom pn-Übergang vorzunehmen, wodurch sich eine verstärkte Wirkung erzielen läßt. Soll die Kapazität unabhängig von der Spannung konstant bleiben, so muß die erfin- dungs, gemäß zu erzielende Querscinittsänderung mit zunehmendem ZD Abstand vom po-übergang derart erfolgen, daß durch sie die spannungsabhängige Abnahme der Kapazität (gerade) kompensiert wird.The innovation will be explained in more detail using an exemplary embodiment. 1 shows a diode with an abrupt pn junction, in which the cross section of the p zone 1 increases with increasing distance from the stoichiometric po junction 2, while the cross section of the n zone 3 remains constant. Both zones are ohmically contacted at their ends. However, according to FIG. 2, there is also the possibility of both Zones ie one in both the p and the n zone Change in cross-section, namely an increase in cross-section to take place with increasing distance from the pn junction, whereby an increased effect can be achieved. If the capacitance is to remain constant regardless of the voltage, the dungs, according to the cross section to be achieved with increasing ZD The distance from the po transition takes place in such a way that it compensates for the voltage-dependent decrease in capacitance (even).

Am Ausführungsbeispiel mit abruptem pn-Übergang gehorcht die Sperrschichtkapazität C annähernd der Funktion worin CO die Sperrschichtkapazität im Nullpunkt, d'die Diffusionsspannung (in V) und U die Sperrspannung (in V) darstellen.In the exemplary embodiment with an abrupt pn junction, the junction capacitance C corresponds approximately to the function where CO is the junction capacitance at zero, d is the diffusion voltage (in V) and U is the blocking voltage (in V).

Die geforderte Kompensierung ergibt sich demnach9 wenn der Durchmesser d des Halbleiterkörpers mit wachsendem Abstand vom po-übergang nach der Funktion zunimmt. Hierin bedeuten d den Durchmesser des pn-uberganges, g den spezifischen Widerstand des Halbleiterkörpers (in Je. cm) und s den Abstand vom pn-Jbergang (in/u m). The required compensation arises accordingly9 if the diameter d of the semiconductor body increases with increasing distance from the po transition according to the function increases. Here d is the diameter of the pn junction, g is the specific resistance of the semiconductor body (in cm) and s is the distance from the pn junction (in / µm).

Claims

Stz ans check

1. A semiconductor arrangement, in particular a diode, the semiconductor body of which has a different cross section, characterized in that the cross section of the semiconductor body is designed differently such that a decrease in the change in capacitance with the voltage or no change in the capacitance as a function of the voltage is achieved.

2. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that the cross section of the semiconductor body increases with increasing distance from the pn junction.

3. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the cross section of the semiconductor body is the pn junction in only one of the two forming zones increases.

4. Semiconductor arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that that the cross section of the semiconductor body increases on both sides of the po transition.