DE19535322A1 - Anordnung mit einem pn-Übergang und einer Maßnahme zur Herabsetzung der Gefahr eines Durchbruchs des pn-Übergangs - Google Patents

Anordnung mit einem pn-Übergang und einer Maßnahme zur Herabsetzung der Gefahr eines Durchbruchs des pn-Übergangs

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Description

Anordnung mit einem pn-Übergang und einer Maßnahme zur Herab­ setzung der Gefahr eines Durchbruchs des pn-Übergangs.
Bei Halbleiterbauelementen mit pn-Übergang für mittlere und hohe Sperrspannungen ist es nötig, dort wo der sperrende pn- Übergang an die Oberfläche des Körpers aus Halbleitermaterial kommt, Maßnahmen zu treffen, welche die Gefahr eines elektri­ schen Überschlags oder eines Durchbruchs des pn-Übergangs herabsetzen oder ganz beseitigen.
Bei Dioden, insbesondere Leistungsdioden, und Bipolartransi­ storen mit isoliertem Gate (= IGBTs, IGBT steht für Isolated Gate Bipolar Transistor) für eine Sperrspannung von 1200 Volt besteht vorgeschlagenermaßen eine solche Maßnahme zur Herab­ setzung der Gefahr eines elektrischen Überschlags oder Durchbruchs des in einem Körper aus Halbleitermaterial ausge­ bildeten pn-Übergangs, der ein Übergang von einem in diesem Körper an dessen Oberfläche ausgebildeten p-dotierten Gebiet zu einem an dieses Gebiet angrenzenden n-dotierten Gebiet des Körpers ist, darin, daß
  • - auf der Oberfläche des Körpers
  • - im Bereich des p-dotierten Gebiets eine Elektrode mit einem von der Oberfläche abgesetzten mehrstufigen Randab­ schnitt über einem das p-dotierte Gebiet an der Oberfläche begrenzenden Umriß dieses p-dotierten Gebiets und
  • - außerhalb des p-dotierten Gebiets im Bereich des n-dotier­ ten Gebiets eine Elektrode mit einem mehrstufigen Randab­ schnitt angeordnet wird, der dem Randabschnitt der im Bereich des p-dotierten Gebiets angeordneten Elektrode mit Abstand gegenüberliegt und von der Oberfläche abgesetzt ist.
Der Körper aus Halbleitermaterial besteht beispielsweise aus Silizium, die Elektroden beispielsweise aus Aluminium oder Polysilizium.
Der für diese Maßnahme benötigte Platz beträgt in Richtung des Abstandes zwischen den Randbereichen der Elektroden etwa 350 µm.
Die Stufenhöhen in den mehrstufigen Randabschnitten sind durch die Dicke von unter den mehrstufigen Randabschnitten und zwischen diesen Abschnitten liegenden Schichten aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Oxidschich­ ten, bestimmt und aus prozeßtechnischen Gründen auf eine Gesamtdicke von etwa 10 µm beschränkt.
Jede Stufe des mehrstufigen Randabschnitts der im Bereich des p-dotierten Gebiets angeordneten Elektrode erzeugt eine elektrische Feldspitze im Halbleitermaterial, die durch den jeweils nachfolgenden Teil dieser Elektrode wieder entschärft wird, so daß diese Elektrode als eine Feldplatte aufgefaßt werden kann, die bewirken soll, daß im Körper- aus Halbleiter­ material möglichst keine elektrischen Feldspitzen auftreten.
Die außerhalb des p-dotierten Gebiets im Bereich des n-do­ tierten Gebiets angeordnete Elektrode kann als eine Stopp­ elektrode angesehen werden, die bewirken soll, daß sich im Körper aus Halbleitermaterial eine Raumladungszone nicht weiter ausbreitet.
Die Verringerung der Sperrfähigkeit durch die von den Stufen des Randabschnitts Feldplatte erzeugten Feldspitzen soll möglichst gering sein, was eine gute Abstimmung der senkrecht zur Oberfläche des Körpers gemessenen Stufenhöhe und parallel zu dieser Oberfläche in Richtung vom p-dotierten Gebiet fort gemessenen Stufenlänge jeder Stufe erfordert. Die Feldspitze an einem freien Ende des Randabschnitts dieser Elektrode kann nicht mehr, wie beschrieben, verringert werden und begrenzt daher - bei vorgegebener Dicke der Schicht aus elektrisch isolierendem Material, d. h. bei vorgegebenem Abstand dieses freien Endes von der Oberfläche - die maximal mögliche Sperr­ fähigkeit des Körpers.
Für Bauelemente mit einem pn-Übergang für 1600 Volt Sperr­ spannung werden deshalb zusätzlich zwei feldplattengeschützte Feldringe eingeführt, die jedoch viel Platz, beispielsweise 650 µm, benötigen. Für noch höhere Sperrspannungen wird eine derartige Anordnung zunehmend ungünstiger.
Eine andere vorgeschlagene Möglichkeit einer Maßnahme zur Verringerung der Gefahr eines elektrischen Überschlags oder Durchbruchs eines pn-Übergangs besteht in einer Übergangser­ weiterungstechnik (= JTE-Technik, JTE steht für Junction Termination Extension), bei der bei dem im Körper aus Halb­ leitermaterial ausgebildeten pn-Übergang, der auch hier ein Übergang von einem im Körper an dessen Oberfläche ausgebilde­ ten p-dotierten Gebiet zu einem an dieses Gebiet angrenzenden n-dotierten Gebiet des Körpers ist, ein im Vergleich zum p- dotierten Gebiet schwächer p-dotiertes Gebiet im Körper an dessen Oberfläche ausgebildet ist, welches sowohl an das p- dotierte Gebiet als auch an das n-dotierte Gebiet des Körpers grenzt.
Beim Anlegen einer Sperrspannung wird das schwächer p-dotier­ te Gebiet zum Teil, aber nicht vollständig von freien La­ dungsträgern ausgeräumt, wobei keine größeren Feldstärke­ spitzen entstehen.
Das Problem bei dieser anderen Maßnahme besteht darin, daß eine bestimmte Dosis der schwächeren p-Dotierung sehr genau eingehalten werden muß, um eine hohe Sperrfähigkeit zu erhal­ ten. Dementsprechend ist die Struktur sehr empfindlich gegenüber Oberflächenladungen und technisch schwer zu be­ herrschen.
Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung ist vorteilhafterweise für Sperrspannungen von 1600 V und mehr bei geringem Platzbe­ darf geeignet.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Anordnung für einen Spannungsbereich von 1600 V bis 2500 V geeignet und es lassen sich sogar Sperrspannungen von deutlich über 2500 V bei geringem Platzbedarf von beispielsweise nur 550 µm errei­ chen.
Die Erfindung besteht gewissermaßen aus einer Kombination aus den beiden vorstehend beschriebenen vorgeschlagenen Maßnahmen und vermeidet deren Nachteile.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Kombination beruht auf folgendem:
  • - Einerseits verringert das schwächer p-dotierte Gebiet die Feldstärkespitzen, so daß bei gleichem maximalem Abstand des freien Endes des von der Oberfläche des Körpers aus Halbleitermaterial abgesetzten Randabschnitts jeder Elektrode von dieser Oberfläche eine höhere Sperrspannung erreicht werden kann als ohne dieses schwächer dotierte p- Gebiet.
  • - Andererseits ist die genaue Dosis der schwächeren p-Dotie­ rung weniger kritisch, da im schwächer p-dotierten Gebiet fehlende Ladung von der im Bereich des p-dotierten Gebiets angeordneten Elektrode bis zu einem gewissen Grad zur Verfügung gestellt wird.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsge­ mäßen Anordnung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Insbesondere die im Anspruch 6 angegebene Anordnung hat den Vorteil, daß sich der Bereich der schwächeren p-Dosis, in welchem die höchste Spannung erreicht wird, verbreitert.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem für verschiedene n-Dotie­ rungen des Körpers aus Halbleitermaterial Durch­ bruchspannung des Beispiels nach Fig. 1 in Abhän­ gigkeit von der Konzentration der P-Dotierung des p-dotierten Gebiets aufgetragen sind,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Anordnung, bei welchem das schwächer p-dotierte Gebiet eine Unterbrechung aufweist,
Fig. 4 ein Diagramm, in welchem die für verschiedene n-Dotierungen des Körpers aus Halbleitermaterial Durchbruchspannungen des Beispiels nach Fig. 3 in Abhängigkeit von der Konzentration der p-Dotierung des p-dotierten Gebiets aufgetragen sind,
Fig. 5 im Querschnitt eine vorgeschlagene Anordnung mit zwei Elektroden,
Fig. 6 im Querschnitt eine andere vorgeschlagene Anordnung in JTE-Technik, und
Fig. 7 ein Diagramm, in welchem die Durchbruchspannung der Anordnung nach Fig. 6 in Abhängigkeit von der Kon­ zentration der p-Dotierung des p-dotierten Gebiets für eine einzige n-Dotierung des Körpers aus Halb­ leitermaterial aufgetragen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der erfindungsgemä­ ßen Anordnung weist der Körper 1 aus Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, einen mit 23 bezeichneten und durch eine gestrichelte Linie angedeuteten pn-Übergang auf, der ein Übergang von einem im Körper 1 an dessen Oberfläche 10 ausge­ bildeten p-dotierten Gebiet 2 zu einem an dieses Gebiet 2 und ebenfalls an die Oberfläche 10 grenzenden n-dotierten Gebiet 3 des Körpers 1 ist.
Das p-dotierte Gebiet 2 weist vorzugsweise eine hohe Dotie­ rungskonzentration von 10¹⁷ bis 10¹⁸ cm-3 auf und wird aus diesem Grund im folgenden als p⁺-dotiertes Gebiet bezeichnet. Dagegen weist das n-dotierte Gebiet 3 vorzugsweise eine niedrige Dotierungskonzentration von 10¹³ bis 10¹⁴ cm-3 auf und wird aus diesem Grund im folgenden als n⁻-dotiertes Gebiet bezeichnet.
Das p⁺-dotierte Gebiet 2 weist an der Oberfläche 10 des Körpers 1 einen Umriß 20 auf der dieses Gebiet 2 begrenzt und zugleich den pn-Übergang vom p⁺-dotierten Gebiet 2 zum n⁻-dotierten Gebiet 3 an der Oberfläche 10 des Körpers 1 mar­ kiert.
Auf der Oberfläche 10 des Körpers 1 ist im Bereich des p⁺-dotierten Gebiets 2 eine Elektrode 4 angeordnet, die über dem Umriß 20 des p⁺-dotierten Gebiets 2 einen von der Oberfläche 10 abgesetzten mehrstufigen Randabschnitt 40 aufweist, dessen Grenze zur Elektrode 4 durch die zur Oberfläche 10 des Kör­ pers 1 senkrechte gestrichelte Linie 45 angedeutet ist.
Der mehrstufige Randabschnitt 40 weist auf seiner der Ober­ fläche 10 des Körpers 1 zugekehrten Seite mehrere, bei­ spielsweise drei aneinandergrenzende Stufen auf, die in der Fig. 1 der Reihe nach von links nach rechts mit 40₁, 40₂ und 40₃ bezeichnet sind, wobei die letzte Stufe 40₃ an ein von der Elektrode 4 abgekehrtes Ende 41 dieses Randabschnitts 40 grenzt.
Ebenso ist auf der Oberfläche 10 des Körpers 1, aber außer­ halb des p⁺-dotierten Gebiets 2 im Bereich des n⁻-dotierten Gebiets 3 eine Elektrode 5 angeordnet, die einen dem Rand­ abschnitt 40 der im Bereich des p⁺-dotierten Gebiets 2 ange­ ordneten Elektrode 4 mit Abstand d gegenüberliegenden und von der Oberfläche 10 abgesetzten, zumindest einstufigen Randabschnitt 50 aufweist, dessen Grenze zur Elektrode 5 durch die zur Oberfläche 10 des Körpers 1 senkrechte gestri­ chelte Linie 55 angedeutet ist.
Der Randabschnitt 50 kann einfacher als der Randabschnitt 40 strukturiert sein jedoch ist es, z. B. aus herstellungsbe­ dingten Gründen, oft zweckmäßig, ihn ebenfalls mehrstufig, insbesondere im wesentlichen gleich dem Randabschnitt 40 zu strukturieren.
Beim Beispiel nach Fig. 1 ist der Randabschnitt 50 im we­ sentlichen gleich dem Randabschnitt 40 ausgebildet und weist auf seiner der Oberfläche 10 des Körpers 1 zugeordneten Seite drei aneinandergrenzende Stufen auf, die in der Fig. 1 der Reihe nach von rechts nach links mit 50₁, 50₂ und 50₃ be­ zeichnet sind, wobei die letzte Stufe 50₃ an ein von der Elektrode 5 ab- und dem Ende 41 des Randabschnitts 40 zuge­ kehrtes Ende 51 dieses Randabschnitts 50 grenzt, das dem Ende 41 des Randabschnitts 40 mit dem Abstand d gegenüberliegt.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Randabschnitt 40 der Elek­ trode 4 und dem Randabschnitt 50 der Elektrode 5 zumindest ein im Vergleich zum p⁺-dotierten Gebiet 2 schwächer p-do­ tiertes Gebiet 6 im Körper 1 an dessen Oberfläche 10 ausge­ bildet, welches an das n⁻-dotierte Gebiet 3 grenzt, was durch eine strichpunktierte Linie 63 angedeutet ist.
Das schwächer p-dotierte Gebiet 6 weist vorzugsweise eine relativ niedrige Dotierungskonzentration von 10¹⁵ cm-3 bis 10¹⁶ cm-3 auf und wird aus diesem Grund im folgenden als p⁻-dotiertes Gebiet bezeichnet.
Vorzugsweise grenzt das p⁻-dotierte Gebiet 6 unter dem Rand­ abschnitt 40 der Elektrode 4 an das p⁺-dotierte Gebiet 2 und erstreckt sich beim Beispiel nach Fig. 1 kontinuierlich vom p⁺-dotierten Gebiet 2 in Richtung zur Elektrode 5 bis unter den Randabschnitt 50 dieser Elektrode 5.
Die Stufen 40₁ bis 40₃ der Elektrode 4 haben die Wirkung, jeweils eine elektrische Feldspitze im Halbleitermaterial des Körpers 1 zu erzeugen, wobei jede von einer Stufe erzeugte Feldspitze durch den in der Fig. 1 rechts an diese Stufe angrenzenden Teil des Randabschnitts 40 der Elektrode 4 wieder entschärft wird. Der links an die Stufe 40₁ angren­ zende Teil des Randabschnitts 40 hat die Aufgabe, die am rechten Rand des p⁺-dotierten Gebiets 2 auftretenen Feldspit­ zen zu entschärfen. Die Elektrode 4 wirkt auf diese Weise als eine Feldplatte.
Die Elektrode 5 hat die Aufgabe die Ausbreitung einer Raumla­ dungszone im Körper 1 nach rechts in der Fig. 1 zu stoppen und kann daher auch als Stoppelektrode bezeichnet werden. Für diese Aufgabe ist es günstig, wenn Elektrode 5 im Bereich eines im Vergleich zum n⁻-dotierten Gebiet 3 stärker n-do­ tierten Gebietes 7 im Körper 1, das an dessen Oberfläche 10 grenzt, angeordnet ist, und dessen Grenze zum n⁻-dotierten Gebiet 3 in der Fig. 1 durch eine punktierte Linie 73 ange­ deutet ist. Die Dotierungskonzentration des stärker n-dotier­ ten Gebietes 7 ist vorzugsweise höher als 10¹⁸ cm-3 und kann daher als n⁺-dotiertes Gebiet bezeichnet werden.
Die Elektroden 4 und 5 und deren Stufen 40₁ bis 40₃ bzw. 50₁ bis 50₃ werden zweckmäßigerweise mit Hilfe einer partiell auf der Oberfläche 10 des Körpers 1 erzeugten und die Stufen der Elektroden 4 und 5 definierenden gestuften Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Oxid, erzeugt, wobei die Elektroden 4 und 5 durch Aufbringen einer oder mehrere Schichten aus elektrisch leitendem Material auf die Oberfläche 10 des Körpers 1 und die gestufte Beschichtung hergestellt werden. Eine solche gestufte Beschichtung füllt den Raum 8 zwischen den Elektroden 4 und 5 aus.
Die von der Oberfläche 10 des Körpers 1 abgekehrte Oberfläche 42 bzw. 52 der Elektroden 4 und 5 ist bei der angegebenen Herstellung nicht, wie in der Fig. 1 dargestellt, eben, sondern weist ebenfalls Stufen auf, die in etwa den darge­ stellten Stufen folgen.
Nicht nur bei dieser Herstellung ist es zweckmäßig, wenn die senkrecht zur Oberfläche 10 des Körpers 1 gemessene Stufen­ höhe der auf gleicher Höhe bezüglich der Oberfläche 10 lie­ genden Stufen der beiden Elektroden 4 und 5 gleich sind. Nach Fig. 1 haben beispielsweise die Stufen 40₁ und 50₁ die gleiche Stufenhöhe a1, die Stufen 40₂ und 50₂ die gleiche Stufenhöhe a2 und die Stufen 40₃ und 50₃ die gleiche Stufen­ höhe a3. Die in Fig. 1 horizontal gemessenen Längen der einzelnen Stufen können, insbesondere im Vergleich der beiden Elektroden 4 und 5 zueinander, voneinander verschieden sein.
Das über das Ende 41 der Elektrode 4 in Richtung zur Elek­ trode 5 hinaus sich erstreckende wesentliche p⁻-dotierte Gebiet 6 verringert vorteilhafterweise die Feldstärkespitzen, so daß bei gleichem maximalen Abstand des Endes 41 des Rand­ abschnitts 40 der Elektrode 4 von der Oberfläche 10 des Körpers 1 eine höhere Sperrspannung erreicht werden kann als ohne dieses p⁻-dotierte Gebiet 6, andererseits ist vorteil­ hafterweise die genaue Dotierungskonzentration der p⁻-Dotie­ rung weniger kritisch, da im p⁻-dotierten Gebiet 6 fehlende Ladung von der im Bereich des p⁺-dotierten Gebiets 2 angeord­ neten Elektrode 4 bis zu einem gewissen Grad zur Verfügung gestellt wird.
Aus dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm sind die Durch­ bruchspannungen des pn-Übergangs 23 für verschiedene Dotie­ rungskonzentrationen der n⁻-Dotierung des Körpers 1 aus Halbleitermaterial in Abhängigkeit von verschiedenen Dotie­ rungskonzentrationen des n⁻-dotierten Gebiets 3 entnehmbar. Dabei ist angenommen daß der Körper 1 aus Silizium besteht, die Dotierungskonzentration des p⁺-dotierten Gebiets 2 gleich 10¹⁷ cm-3 bis 10¹⁸ cm-3 und dessen vertikale Dicke b1 in Fig. 1 typischerweise etwa 6 µm beträgt, die Dotierungskon­ zentration des n⁻-dotierten Gebiets 3 im Bereich von 3·10¹³ cm-3 bis 7·10¹³ cm-3 liegt, die Dotierungskonzentration des p⁻-dotierten Gebiets 6 an der Oberfläche 10 des Körpers 1 im Bereich von 10¹⁵ cm-3 bis 7·10¹⁵ cm-3 liegt und dessen verti­ kale Dicke b2 in Fig. 1 typischerweise etwa 6 µm beträgt, die beiden Elektroden 4 und 5 aus Polysilizium und/oder Metall mit einer typischen Dicke von 15 µm bestehen, die Stufenhöhe a1 gleich 2 µm, die Stufenhöhe a2 gleich 1,5 µm und die Stufenhöhe a3 gleich 4,8 µm beträgt, und die horizon­ tale Abmessung der gesamten Anordnung in Fig. 1 etwa gleich 550 µm ist.
Die Kurven I bis IV in Fig. 2 geben der Reihe nach jeweils den Verlauf der Durchbruchspannung des pn-Übergangs 23 in Abhängigkeit von der Dotierungskonzentration des p⁻-dotierten Gebiets 6 an der Oberfläche 10 des Körpers 1 für die speziellen Dotierungskonzentrationen 6,4·10¹³ cm-3, 4,8·10¹³ cm-3, 3,6·10¹³ cm-3 bzw. 3,2·10¹³ cm-3 des n⁻-dotierten Ge­ biets 3 an. Die Kurven zeigen jeweils ein relativ breites Maximum, welches dafür sorgt, daß der Bereich der Dotierungs­ konzentration an der Oberfläche 10 des p⁻-dotierten Gebiets 6, in welchem die höchste Durchbruchspannung erreicht wird, relativ breit ist und es deshalb nicht auf eine genaue Dotie­ rungskonzentration dieses Gebiets 6 ankommt. Das Maximum der Kurve IV zeigt überdies, daß eine maximale Durchbruchspannung von annähernd 3,25 kV bei der horizontalen Abmessung der gesamten Anordnung von 550 µm erreicht werden kann.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur dadurch, daß das sich vom p⁺-dotierten Gebiet 2 in Richtung zur Elektrode 5 bis unter den Randabschnitt 50 dieser Elektrode 5 erstreckende p⁻-dotierte Gebiet 6 zumindest eine Unterbrechung 60 aufweist. Ansonsten ist dieses Ausführungsbeispiel mit dem Beispiel nach Fig. 1 identisch.
Vorzugsweise weist beim Beispiel nach Fig. 3 das p⁻-dotierte Gebiet 6 unter dem Randabschnitt 40 der Elektrode 4 und/oder in der Nähe des Endes 41 des Randbereichs 40 dieser Elektrode 4 eine Unterbrechung 60 auf. Eine Unterbrechung 60 unter dem Ende 41 führt vorteilhafterweise dazu, daß sich der Bereich der Dotierungskonzentration des p⁻-dotierten Gebiets 6 an der Oberfläche 10, in welchem die höchste Durchbruchspannung erreicht wird, gegenüber dem Vergleichsbeispiel nach Fig. 1 verbreitert.
Letzteres ist aus dem Diagramm nach Fig. 4 zu erkennen, in welchem der Verlauf der Durchbruchspannung des pn-Übergangs 23 für die Dotierungskonzentrationen 4,8·10¹³ cm-3 3,6·10¹³ cm-3 und 3,2·10¹³ cm-3 des n⁻-dotierten Gebiets 3 in Abhän­ gigkeit von verschiedenen Dotierungskonzentrationen des n⁻­ dotierten Gebiets 3 in Kurven II, III bzw. IV aufgetragen sind, wobei ansonsten die gleichen Bedingungen wie bei der Fig. 2 zu Grunde liegen. Diese Kurven zeigen im Vergleich zu den entsprechenden Kurven II, III bzw. IV in Fig. 2 ein deutlich breiteres Maximum. Das Maximum der Kurve IV in Fig. 4 zeigt ebenfalls, daß eine maximale Durchbruchspannung von annähernd 3,25 kV bei der horizontalen Abmessung der gesamten Anordnung von 550 µm erreicht werden kann.
Die Fig. 5 zeigt beispielhaft eine herkömmliche Anordnung mit zwei Elektroden 4 und 5, die sich von der erfindungsgemä­ ßen Anordnung nach Fig. 1 oder 3 nur dadurch unterscheidet, daß das p⁻-dotierte Gebiet 6 fehlt, ansonsten aber gleich ist.
In der Fig. 6 ist beispielhaft eine herkömmliche Anordnung in JTE-Technik mit einem ph-dotierten Gebiet 6 dargestellt, die sich von der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 1 oder 3 nur dadurch unterscheidet, daß Elektroden 4 und 5 fehlen, ansonsten aber gleich ist.
Das Diagramm nach Fig. 7 zeigt in der Kurve IV den Verlauf der Durchbruchspannung des pn-Übergangs 23 der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 6 für die Dotierungskonzentration 3,2·10¹³ cm-3 des n⁻-dotierten Gebiets 3 in Abhängigkeit von der Dotierungskonzentration des ph-dotierten Gebiets 6 an der Oberfläche 10 des Körpers 1, wobei die horizontale Abmessung der gesamten herkömmlichen Anordnung wiederum 550 µm beträgt. Deutlich ist das über 3 kV liegende Maximum dieser Kurve zu erkennen, das aber im Vergleich zu den entsprechenden Kurven IV in Fig. 2 und Fig. 4 sehr spitz und schmal ist, so daß der Bereich der Dotierungskonzentration des p⁻-dotierten Gebiets 6 an der Oberfläche 10 in welchem die höchste Durch­ bruchspannung erreicht wird, ungünstigerweise sehr schmal ist.

Claims (7)

1. Anordnung mit einem in einem Körper (1) aus Halbleiterma­ terial ausgebildeten pn-Übergang (23) von einem im Körper (1) an dessen Oberfläche (10) ausgebildeten p-dotierten Gebiet (2) zu einem an dieses Gebiet (2) angrenzenden n-dotierten Gebiet (3) des Körpers (1), wobei
  • - auf der Oberfläche (10) des Körpers (1)
  • - im Bereich des p-dotierten Gebiete (2) eine Elektrode (4) mit einem von der Oberfläche (10) abgesetzten mehrstufigen Randabschnitt (40) über einem Umriß (20) des p-dotierten Gebiets (2) an der Oberfläche (10) des Körpers (1) und
  • - außerhalb des p-dotierten Gebiets (2) im Bereich des n-dotierten Gebiets (3) eine Elektrode (5) mit einem dem Rand­ abschnitt (40) der im Bereich des p-dotierten Gebiets (2) angeordneten Elektrode (4) mit Abstand (d) gegenüberliegenden und von der Oberfläche (10) abgesetzten, mindestens einstufigen Randabschnitt (50) angeordnet ist, und wobei
  • - zwischen dem Randabschnitt (40) der im Bereich des p-do­ tierten Gebiets (2) angeordneten Elektrode (4) und dem Rand­ abschnitt (50) der außerhalb des p-dotierten Gebiets (2) im Bereich des n-dotierten Gebiets (3) angeordneten Elektrode (5) zumindest ein im Vergleich zum p-dotierten Gebiet (2) schwächer p-dotiertes Gebiet (6) im Körper (1) an dessen Oberfläche (10) ausgebildet ist, welches an das n-dotierte Gebiet (3) grenzt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das schwächer p-dotierte Gebiet (6) unter dem Randabschnitt (40) der im Bereich des p-dotierten Gebiets (2) angeordneten Elektrode (4) an das p-dotierte Gebiet (2) grenzt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei sich das schwächer p-dotierte Gebiet (6) kontinuierlich vom p-dotierten Gebiet (2) in Richtung zur außerhalb des p-dotierten Gebiets (2) im Bereich des n-dotierten Gebiets (3) angeordneten Elektrode (5) bis unter den Randabschnitt (50) dieser Elektrode (5) erstreckt.
4. Anordnung nach Anspruch 2, wobei sich das schwächer p-dotierte Gebiet (6) vom p-dotierten Gebiet (2) in Richtung zur außerhalb des p-dotierten Gebiets (2) im Bereich des n-dotierten Gebiets (3) angeordneten Elektrode (5) bis unter den Randabschnitt (50) dieser Elektrode (5) erstreckt, aber zumindest eine Unterbrechung (60) aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei das schwächer p-dotierte Gebiet (6) unter dem Randabschnitt (40) der im Bereich des p-dotierten Gebiets (2) angeordneten Elektrode (4) eine Unter­ brechung (60) aufweist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, wobei sich eine Unter­ brechung (60) des schwächer p-dotierten Gebiets (6) in der Nähe eines von der im Bereich des p-dotierten Gebiets (2) angeordneten Elektrode (4) abgekehrten Endes (41) des Randab­ schnitts (40) dieser Elektrode (4) befindet.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die außerhalb des p-dotierten Gebiets (2) im Bereich des n-dotierten Gebiets (3) angeordnete Elektrode (5) im Bereich eines im Vergleich zum n-dotierten Gebiet (3) stärker n-dotierten Gebietes (7) im Körper (1) an dessen Oberfläche (10) angeordnet ist.
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