DE1944924A1 - Zener diode - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/861—Diodes
- H01L29/866—Zener diodes
Description
ZENERDIODE Die Erfindung betrifft Halbleiterbauelemente, insbesondere die zur Spannungsstabilisation in elektronischen Schaltungen vorgesehenen Zenerdioden. ZENER DIODE The invention relates to semiconductor devices, in particular the Zener diodes provided for voltage stabilization in electronic circuits.
Es sind Zenerdioden bekannt, die aus einer mit sperrschichtfreier Kontaktierung versehene Gebiete vom n- und p-leitenden Typ aufweisenden (französische Patentschrift Nr. 1471235, K1. HOII vom 19.I.1966) Halbleiterplatte aufgebaut- sind. There are Zener diodes known, which consist of a barrier layer-free Contacted areas of the n- and p-conductive type having (French Patent No. 1471235, K1. HOII from 19.I.1966) semiconductor plate.
Den bekannten Stabilisatoren haftet der Mangel an, daß ihnen zur Verbesserung der Stabilisierungswirkung im Eingangsstromkreis ein hochohmiger Dämpfungswiderstand vorgeschaltet werden muß, was eine Vergrößerung der Verlustleistung zur Folge hat. Jedoch verschlechtert sich die Stabilisierungswirkung mit der Zunahme der Eingangsspannung selbst beim Vorhandensein<im Eingangsstromkreis>eines hochohmigen VorschaltwiederstandesC>. The well-known stabilizers are due to the lack that they to Improvement of the stabilization effect in the input circuit a high-impedance damping resistor must be connected upstream, which is an increase which results in power loss. However, the stabilizing effect deteriorates as the input voltage increases, even in the presence of <in the input circuit> one high-resistance series resistor C>.
Zweck der Erfindung ist es, eine von den genannten Nachteilen freie Zenerdiode zu schaffen. The purpose of the invention is to free from the disadvantages mentioned To create zener diode.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Zenerdiode zu entwickeln, die beim Fehlen<im Eingangsstrom-<> kreis>eines hochohmigen Vorschaltwiderstandes eine hohe mit der Zunahme der Eingangsspannung nicht abfallende Stabilisierungswirkung sicherstellt. The invention is based on the object of such a Zener diode to develop, which in the absence of a high resistance <in the input current - <> circuit> Ballast resistance has a high not falling with the increase in the input voltage Ensures stabilizing effect.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der aus einer mit sperrschichtfreier Kontaktierung versehene Gebiete vom a- und p-leitenden Typ aufweisenden Halbleiterplatte aufgebauten Zenerdiode erfindungsgemäß eins der Gebiete eine mit einem zusätzlichen sperrfreien Kontakt versehene Zone mit einem größeren als im übrigen Teil des Gebiets<spezifischen Widerstand>aufweist, die derart ausgeführt ist, daß die Durchbruchsspannung des p-n- uberganges in dieser Zone größer ist als die im übrigen Teil des p-n-Sberganges. This object is achieved in that in the one with a barrier layer-free Contacted areas of the a- and p-conductive type having semiconductor plate constructed Zener diode according to the invention one of the areas one with an additional Non-blocking contact zone with a larger than in the rest of the area <specific Resistance> has, which is designed such that the breakdown voltage of the The p-n transition in this zone is greater than that in the rest of the p-n transition.
Es ist zweckmäßig, die genannte Zone mit einem größeren spezifischen Widerstand in Form eines Ringes auszuführen, innerhalb dessen ein Gebiet mit einem kleineren spezifischen Widerstand liegt. It is useful to have the mentioned zone with a larger specific To carry out resistance in the form of a ring, within which an area with a smaller specific resistance.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Beschreibung @@ren Ausführungsbeispiele und beiliegender Zeichnung @@@@@ erläutert w@rden, in der eine Zenerdiode im Schnitt schematisch dargestellt ist. The invention is intended below on the basis of the description of exemplary embodiments and the accompanying drawing @@@@@ explained, in which a Zener diode in section is shown schematically.
Die Zenerdiode ist aus einer Halbleiterplatte angebat, die ein n-leitendes Gebiet I und ein p-leitendes Gebiet 2 enthält. Das Gebiet 2 weist eine Zone 3 auf, deren spezifischer Widerstand größer als der des übrigen Teils des Gebiets 2 ist. Ans Gebiet I ist ein sperrschichtfreier Kontakt 4, ans Gebiet 2 sind sperrschichtfreie Kontakte 5 und 6, an die Zone 3 ist der Kontakt 6 angeschlossen. Die Kontakte 4 bzw. 6 werden an den Plus- bzw. Minuspol der Quelle einer nicht stabilisierten Spannung (nicht gezeigt) angeschlossen. The Zener diode is made of a semiconductor plate, which is an n-type Region I and a p-type region 2 contains. Area 2 has a zone 3, whose specific resistance is greater than that of the rest of the area 2. A barrier layer-free contact 4 is connected to area I, and a barrier layer-free contact is made to area 2 Contacts 5 and 6, contact 6 is connected to zone 3. The contacts 4 or 6 are connected to the plus or minus pole of the source of a non-stabilized voltage (not shown) connected.
Die stabilisierte Spannung wird den Kontakten 4 und 5 entnommen Die Zenerdiode arbeitet wie folgt: Die Stabilisierungsspannung wird durch die Durchbruchsspannung des p-n-Überganges zwischen den Gebieten I und 2 bestimmt. Wenn die Eingangsspannung zwischen den Kontakten 4 und 6 unterhalb der Durchbruchspannung des p-n-Überganges zwischen den Gebieten I und 2 liegt, fließt durch die Zone 3 ein geringer Storm, und der Widerstand der Zone 3 ist klein. The stabilized voltage is taken from contacts 4 and 5 Zener diode works as follows: The stabilization voltage is determined by the breakdown voltage of the p-n junction between areas I and 2 is determined. When the input voltage between contacts 4 and 6 below the breakdown voltage of the p-n junction is between areas I and 2, a small storm flows through zone 3, and the resistance of zone 3 is small.
Wenn aber die Eingangsspannung die Durchbruchsspannung des p-n-Überganges zwischen den Gebieten 1 und 2 übersteigt, wächst der durch die Zone 3 fließende Dtrom steil an. Die Zone 3 ist derart ausgeführt, daß deren Widerstand mit der Steigerung des durch sie fließenden Stroms anwächst, da bei @nderung der Spannung am p-n-Übergang die Dicke der Raum-@@dungsschicht geändert wird. Die Abhängigkeit des @@@@@-standes der Zone 3 von dem durch sie fließenden Stro@ @@@@ durch den spezifischen Widerstand des Materials der Zone @ und deren geometrische Dimensionen bestimmt. But if the input voltage is the breakdown voltage of the p-n junction between zones 1 and 2, the one flowing through zone 3 grows Dtrom steeply. Zone 3 is designed in such a way that its resistance increases with the increase of the current flowing through it increases, since at Change of voltage at the p-n junction the thickness of the space is changed. The dependence of the @@@@@ level of zone 3 from the stro @ @@@@ flowing through it through the specific Resistance of the material of the zone @ and its geometric dimensions are determined.
Infolge einer Vergrößerung des Widerstandes der Zone 3 entsteht ein zusätzlicher Spannungsabfall in dieser Zone, was die Stabilisierungswirkung erhöht. Für jede beliebige Durchbruchspannung am p-n-Übergang zwischen den Gebieten I und 2 kann man durch die Auswahl eines Materials mit dem entsprechenden spezifischen Widerstand der Zone 3 sowie durch die Auswahl entsprechender geometrischer Abmessungen dieser Zone den Widerstand dieser Zone 3 in weiten Grenzen variieren. Als Halbleitermaterialien kommen Silizium, Germanium und andere in Frage. Zur Herstellung der Zenerdiode können verschiedene Herstellungstechniken eingesetzt werden, nämlich zur Ausbildung des Gebiets 2 - Legieren, Diffusion und Epitaxialwachsen und zur Ausbildung des Gebiets 3 - Diffusion und Epitaxialwachsen. As a result of an increase in the resistance of zone 3, a additional voltage drop in this zone, which increases the stabilizing effect. For any breakdown voltage at the p-n junction between regions I and 2 one can be specific by selecting a material with the appropriate Resistance of zone 3 as well as by the selection of appropriate geometric dimensions this zone the resistance of this zone 3 vary within wide limits. As semiconductor materials silicon, germanium and others come into question. To manufacture the Zener diode you can different manufacturing techniques are used, namely to form the Area 2 - alloying, diffusion and epitaxial growth and forming the area 3 - diffusion and epitaxial growth.
Die Zone 3 mit einem größeren spezifischen Widerstand wird in Form eines Ringes ausgeführt, innerhalb dessen ein Teil des Gebiets mit einem kleineren spezifischen Widerstand liegt. The zone 3 with a greater resistivity is in shape of a ring executed, within which part of the area with a smaller specific resistance lies.
Die Zenerdiode kann ebenfalls das Gebiet I vom p-leitenden Typ und das Gebiet 2 vom n-leitenden Typ mit einer einen größeren spezifischen Widerstand aufweisenden Zone 3 enthalten. The Zener diode can also be the region I of the p-type and the region 2 of the n-type type having a larger specific resistance containing zone 3.
Hierbei soll die Polarität der Eingangsspannung in Vergleich zu@ Obenbeschriebenen umgekehrt sein.Here, the polarity of the input voltage should be compared to that described above be reversed.
Die Vorteile der vorliegenden Zenerdiode bestehen darin, daß sie eine hohe Stabilisierungswirkung auch beim@@@@@@<im Eingangsstromkreis> eines hochohmiten, die Verlustleistung <> geht die Stabilisierungswirkung auch bei der Zunahme der Eingangsspannung nicht zurück. The advantages of the present Zener diode are that they a high stabilizing effect also with the @@@@@@ <in the input circuit> one high resistance, the power loss <> is also the stabilizing effect the increase in input voltage does not decrease.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691944924 DE1944924A1 (en) | 1969-09-04 | 1969-09-04 | Zener diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691944924 DE1944924A1 (en) | 1969-09-04 | 1969-09-04 | Zener diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1944924A1 true DE1944924A1 (en) | 1971-03-11 |
Family
ID=5744624
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19691944924 Pending DE1944924A1 (en) | 1969-09-04 | 1969-09-04 | Zener diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1944924A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2916114A1 (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-31 | Hitachi Ltd | SEMI-CONDUCTOR DEVICE |
-
1969
- 1969-09-04 DE DE19691944924 patent/DE1944924A1/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4484206A (en) * | 1978-03-30 | 1984-11-20 | Hitachi, Ltd. | Zener diode with protective PN junction portions |
| DE2916114A1 (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-31 | Hitachi Ltd | SEMI-CONDUCTOR DEVICE |
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