DE1905108B2

DE1905108B2 - Sperrschichtkondensatorelement

Info

Publication number: DE1905108B2
Application number: DE19691905108
Authority: DE
Inventors: Harald 7803 Gundelfingen Schilling
Original assignee: Deutsche Itt Industrie 7800 Freiburg GmbH
Current assignee: Deutsche Itt Industrie 7800 Freiburg GmbH
Priority date: 1969-02-03
Filing date: 1969-02-03
Publication date: 1975-11-13
Also published as: NL170202B; FR2033285A6; JPS5036555B1; NL7001534A; NL170202C; GB1248363A; DE1905108A1; BE745376R

Description

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Aus der FR-PS 13 90 594 ist ein in Form einer PIaüarstruktur ausgebildetes Sperrschichtkondensatorelcinent bekannt, dessen die pn-Übergangsflächc bildende ©berflächennahe Zone des einen Leitungstyps innerhalb ihrer Berandung vor. einer Zone vom anderen Leilungstyp durchdrungen ist. Diese Maßnahme gilt der Erhöhung des Kapazitätshubes bei möglichst großer Abbruchspannung.

Die Erfindung betrifft nun ein Sperrschichtkondensalorelement für eine in Form einer Planarstruktur ausgebildeten monolithischen Festkörperschaltung, dessen |>n-Übergangsfläche die Emitterzone eines Planartranlistorelements begrenzt, dessen Kollektorzone als Teil •iner Epitaxieschicht des einen Leitungstyps auf einem Crundkörper des anderen Leitungstyps angeordnet so *on einer die Epitaxieschicht durchdringenden Isoliertone vom Leitungstyp des Grundkörpers umgeben ist Bnd an der Grenzfläche zwischen der Epitaxieschicht *nd dem Grundkörper eine hochdotierte Zwischenschicht vom Leitungstyp¹ der Epitaxieschicht aufweist, 5s lerner die Kollektorzone und die an die Emitterzone angrenzende Basiszone innerhalb der Flächenbegrenzung der Emitterzone und der Berandung der Zwischenschicht von einer Zone vom Leitungstyp des Grundkörpers bis an oder in die Zwischenschicht <>o durchdrungen ist. Ein solches Sperrschichtkondensatorelement wurde bereits vorgeschlagen (vgl. die DT-AS 17 64 556).

Dem älteren Vorschlag wie der Erfindung liegt das Problem einer Erhöhung der spezifischen Kapazität ''5 (Kapazität pro Flächeneinheit) und damit einer besseren Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Halbleiteroberfläche zugrunde. Für maximale Kapazität schaltet man die Emitterzone und die Kollektorzone des Sperrschichtkondensatorelements nach dem alteren Vorschlag parallel gegen die Basis in Sperrichtung. Für eine Mehrfachkapazität braucht man lür jedes Sperrschichtkondensatorelement danach jedoch eine die Epitaxieschicht durchdringende Isolierzone.

Aufgabe der Erfindung ist eine weitere Einsparung an Halbleiteroberfläche bei Mehrfachkapazitäien aus Sperrschichtkondensatorelementen nach dem alleren

Vorschlag. ..„..,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst daß die Emitterzone in Emitterteilzonen aufgeteilt ist weiche innerhalb ihren Berandungen von je einer Zone vom Leiturjstyp des Grundkörpers durchdrungen '^st· , 1. 1

Beim Sperrschichtkondensatorelement nach der Erfindung wird also eine weitere Einsparung an Halbleiteroberfläche bei ivichrfachkapaziiäten dadurch erreicht, daß nur eine Isolierzone verwendet wird. Zwar werden durch den Verzicht auf die Parallelschaltung von Emitter- und Koliektorzone die den Einzclkapazitätcn entsprechenden Emitterteilzonen etwas großflächiger dimensioniert werden müssen; insgesamt ergibt sich jedoch durch das Einsparen weiterer Isolierzonen ci.i^. Platzersparnis.

Die Erfindung wird in Verbindung mit dem alleren Vorschlag an Hand der Zeichnung erläutert, in der die

F i g. 1 ein Sperrschichtkondensatorelement η ,ich dem älteren Vorschlag,

Fig. 2 in Aufsicht ein als Mchrfachkapazität verwendbares Sperrschichtkondensatorelement nach der Erfindung,

F i g. 3 im Schnitt senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 2 ein als vierstufiges RC-FWier geschaltetes .Sperrschichtkondensatorelement nach der Erfindung.

Fig. 4 ein dreistufiges, durch das Sperrschichtkondcnsatorelemcnt nach der Erfindung realisierbares, dreistufiges Filter mit diskreten Komponenten.

F i g. 5 das Ersatzschaltbild eines der F i g. 4 entsprechenden Sperrschichtkondensatorclcments mit nicht aufgeteilten Emitterzonen nach dem älteren Vorschlag und

Fig. 6 das Ersatzschallbild des in der F i g. 3 im Querschnitt dargestellten Sperrschichtkondensaiorelemems mit drei Emitterteilzonen bedeuten.

Die Herstellung des Sperrschichtkondcnsatorclements nach der Erfindung erfolgt durch Planardiffusion der Zwischenschicht 6 vor dem Aufbringen der Epitaxieschicht 2 und nachfolgender Planardiffusion zum Herstellen der »Emitterzone« 5, der »Basiszone« 4 und der Isolierzone 7 mit der Zone 8.

Nach den F i g. 2 und 3 ist die »Emitterzone« 5 der F i g. I in Emiiterteilzonen 51, 52 und 53 aufgeteilt, welche mit je einer Metallschicht 121, 122 und 123 kontaktiert sind. Die Kontaktierung der »Basiszone« 4 erfolgt über den Draht 9 an der Metallschicht 11 und die der »Kollektorzone« 3 über den Draht 13 an der Metallschicht 14. Sämtliche Emitterteilzonen 51, 52 und 53 sind von einer Isolierzone 7 umgeben.

Das Sperrschichlkondensatorelement der F i g. 2 und 3 ist gemäß der F i g. 3 über Widerstände 15, 16 und 17 als mehrstufiges RC- Filter geschaltet. Das Ersatzschaltbild zeigt die F i g. 6. Aus der F i g. (5 und der F i g. 3 ist ferner ersichtlich, daß die erste Kapazität des Filters durch den pn-Übergang zwischen der »Kollektorzone« 3 und der »Basiszone« 4 gegeben ist. Die anschließenden Kapazitäten des Filters sind die in Sperrichtung betriebenen pn-Übe-gänge zwischen den Emitterteil-

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/onen 51, 52 und 53 und der »Basiszone« 4.

Würde man demgegenüber rin dreistufiges Filter ge-Blaß der Fig.4 durch Verwendung einer nicht aulgeleilten »Emitterzone« 5 gemäß dem Sperrschichtkondensatorelement nach der Fig.) realisieren, so ergäbe sich ein Ersatzschaltbild nach der Fig 5. d. h. ein integriertes Filter mit Elementen, deren »Kolleklor/oncn« md -'Basiszonen« durch je eine Isolier/one voneinander gelrennt sind.

Die Verwendung eines Sperrschichtkondensatorelements mit einer aufgeteilten »Emitterzone« nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einem raumspa renden Aufbau eines mehrstufigen Tiefpasses mit selektiver Bandsperre nach der deutschen Auslegeschnft 12 62 466 in integrierter Form.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sperrschichtkondensatorelement für eine in Form einer Planarstruktur ausgebildete monolithitche Festkörperschaltung, dessen pn-Übergangsfläche die Emitterzone eines Planartransistorelcments begrenzt, dessen Kollektorzone als Teil einer Epitaxieschicht des einen Leitungstyps auf einem Grundkörper des anderen Leitungstyps angeordnet von einer die Epitaxieschicht durchdringenden Isolierzone vom Leitungstyp des Grundkörpers umgeber, ist und an der Grenzfläche zwischen der Epitaxieschicht und dem Grundl-örper eine hochdotierte Zwischenschicht vom Leitungstyp der Epitaxie- $chicht aufweist, ferner die Koliektorzone und die an die Emitterzone angrenzende Basiszone innerhalb der Flächenbegrenzung der Emitterzone und der Berandung der Zwischenschicht von einer Zone vom Leitungstyp des Grundkörpers bis an oder in die Zwischenschicht durchdrungen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone (5) in Emitterteilzonen (51, 52. 53) aufgeteilt ist. welche innerhalb ihrer Berandungen von je einer Zone (81, 82, 83) vom Leitungstyp des Grundkörpers durchdrungen ist.

2. Verwendung des Sperrschichtkondensaiorelements nach Anspruch I als mehrstufiges /?C-Filter, wobei die Emitterteilzonen (51, 52. 53) über je einen Widerstand (15. 16. 17) hintereinandergeschultct sind.