DE19631389A1

DE19631389A1 - Monolithischer spannungsvariabler Kondensator

Info

Publication number: DE19631389A1
Application number: DE1996131389
Authority: DE
Inventors: Shang-Yi Chiang; Kevin J Negus
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1997-03-06
Also published as: JPH09121025A; GB2305002A; GB9617212D0

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von spannungsva riablen Kondensatoren und insbesondere auf solche, die als Teil einer monolithischen, integrierten Schaltung ("IC"; IC = Integrated Circuit) hergestellt sind.

Bei vielen Hochfrequenzschaltungen (HF-Schaltungen) ist ein spannungsvariabler Kondensator, der auch als Varaktor be kannt ist, nützlich. Bekannte Verwendungen weisen Resonanz kreise bei spannungsgesteuerten Oszillatoren ("VCO"s; VCO = Voltage Controlled Oszillator), bei Nachlaufbandpaßfiltern und bei einstellbaren Diskriminator-Resonanzkreisen auf.

In Fig. 1 ist das Ersatzschaltbild eines bekannten Resonanz kreises gezeigt, der einen Varaktor verwendet. Der Resonanz kreis 1 weist einen Induktor 2, einen festen Kondensator 3 und einen Varaktor 4 auf. Die Resonanzfrequenz der Schal tung, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist durch folgende Formel bestimmt:

Die Resonanzfrequenz kann durch Ändern des Wertes von C_var geändert werden.

C_var kann durch Verändern der Vorspannung des Kondensators geändert werden. Bei den meisten monolithischen Anwendungen ist der verfügbare Spannungsbereich, der verwendet wird, um C_var zu steuern, auf ±200 mV der verfügbaren äußeren Span nungseinspeisung begrenzt. Bei einer typischen Niederspan nungsanwendung, bei der eine einzige +2,7-V-Leistungszufüh rung verfügbar ist, ist ein Abstimmverhältnis ("TR"; TR = Tuning Ratio) von

verfügbar, wobei C(V) die Kapazität des Varaktors als Funk tion der Spannung ist, und TR das Verhältnis der Kapazität des Varaktors mit einer Null-Sperrvorspannung zu seiner Ka pazität mit einer gegebenen Sperrvorspannung V ist. Das Ma ximieren von TR versieht den Resonanzkreis mit einem brei teren Bereich von Resonanzfrequenzen und erlaubt die Verwen dung eines bezüglich des festen Kondensators 3 kleineren Va raktors. Diese letztere Eigenschaft ist besonders nützlich, wenn der Varaktor 4 ein niedrigeres Q als der feste Konden sator aufweist, was typischerweise der Fall ist.

Ein bekanntes Verfahren zum Implementieren von spannungsva riablen Kondensatoren besteht in der Verwendung der Verar mungszonenkapazität eines pn-Halbleiterüberganges.

Bei einer pn-Diode nimmt die Weite der Verarmungszone zu, während die Sperrvorspannung zunimmt. Während die Weite der Verarmungszone zunimmt, nimmt die Sperrschichtkapazität (bzw. Übergangskapazität) ab. Die Weite der Verarmungszone hängt ferner von der Dotierungsdichte ab, wobei mit höheren Dotierungspegeln die Weite der Verarmungszone abnimmt und sich die Kapazität erhöht. Die Kapazität eines planaren pn- Übergangs kann beschrieben werden als:

wobei C₀ die "Null-Vorspannungs"-Kapazität, m der Leistungs gesetz-Koeffizient und V_bi die "eingebaute" Spannung (bi = built in) des Übergangs ist. Für Silizium beträgt V_bi ∼ 0,75 V. Für einen gleichmäßigen Stufenübergang, welcher eine enge Näherung der Kollektor-Basis-Übergänge darstellt, die durch bipolare Hochleistungs-Technologien gebildet werden, beträgt m ∼ 0,5. Höhere Werte von in sind unter Verwendung von "hyperabrupten" Varaktordioden erreicht worden, deren Do tierungsprofil die Form, die in Fig. 2 gezeigt ist, annimmt.

Für den Varaktor, der in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, befindet sich der größte Teil der Verarmungsregion in dem n⁻-Bereich. Je schmaler die Null-Vorspannungsweite ist, de sto höher ist die Kapazität. Sobald sich die Sperrvorspan nung erhöht, erstreckt sich die Verarmungsregion in die n⁻- Region und verringert die Kapazität.

Für konventionelle Breitband-VCOs wurden Varaktordioden mit hohen Werten von m über einem Spannungsbereich von +4 V bis +40 V entwickelt. Wenn für einen derartigen Spannungsbereich V/V_bi » 1 gilt, dann ist

In dem Fall eines Resonanzkreises, der lediglich eine Induk tivität L und einen Varaktor aufweist, ergibt sich

oder näherungsweise

Falls m = 2 ist, ist f proportional zu V, was für einen Breitband-VCO ideal ist. Somit ist es ein traditionelles Ziel für Entwickler von hyperabrupten Varaktoren geworden, in = 2 herzustellen.

Ungünstigerweise ist ein derartiges Ergebnis für gegenwär tige Schmalband-Funkanwendungen nicht wünschenswert. Bei derartigen Anwendungen wie Mobilfunk und schnurlosen Tele fonen, müssen VCOs lediglich über ein begrenztes, schmales Band abgestimmt werden. "Schmalband" beinhaltet, daß das Verhältnis des gesamten Abstimmbereichs zu der Mittenfre quenz klein ist. In derartigen Fällen ist das Phasenrauschen des VCO, welches durch das Gesamt-Q des Resonanzkreises do miniert wird, kritisch. Es ist daher wünschenswert, die Re sonanzkreiskapazität in einen festen und in einen variablen Kapazitätsbruchteil, die in Fig. 1 gezeigt sind, aufzutei len, um das bezüglich des variablen Kondensators viel höhere Q des festen Kondensators auszunutzen. Für eine Stabilität in einem eingerasteten Phasenregelkreis ("PLL"; PLL = Phase Locked Loop) sollte der VCO lediglich die minimal notwendige Frequenzvariation über der Spannung oder Abstimmempfindlich keit aufweisen. Die Resonanzfrequenz beträgt in diesem Fall

Für Schmalbandanwendungen reduziert sich diese Gleichung auf die Näherung

Bei einem idealen Varaktor für einen Schmalband-VCO, ist ΔC proportional zu ΔV statt zu 1/V², wie es bei Breitband-VCOs der Fall ist.

Wenn die C-V-Beziehung nichtlinear ist, ändert sich die Ab stimmempfindlichkeit des VCO mit der Schleifenspannung. Dies kann Probleme mit der Schleifenstabilität, den Referenzspan nungsstörspitzen und der Erfassungszeit hervorzurufen. Ein zweites Darstellungsmaß für Niederspannungs-Schmalbandab stimmanwendungen ist ein Linearitätsverhältnis ("LR"; LR = Linearity Ratio), mit

Das ideale Ergebnis würde LR = 1 sein.

Die nachfolgende Tabelle stellt einen Bereich von TRs und LRs für eine typische hyperabrupte Varaktordiode mit V_bi ∼ 0,75 V dar.

Tabelle 1

Wenn das TR lediglich mit einem abnehmendem LR zunimmt, ist die hyperabrupte Varaktordiode ein schlechter Varaktor für Schmalband-Niederspannungs-VCOs. Ferner können derartige Va raktoren lediglich durch Hinzufügen zusätzlicher Implantati ons- und Maskierungs-Schritte zu bekannten, normalen Her stellungsverfahren für integrierte Schaltungen implementiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen monolithischen spannungsvariablen Kondensator mit guten TR- und LR-Eigenschaften und ein Verfahren zum Schaffen eines derartigen Kondensators zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen monolithischen spannungsva riablen Kondensator gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Schaffen eines derartigen Kondensators gemäß Anspruch 6 gelöst.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist einen monolithischen, spannungsvariablen Kondensator für eine Verwendung in Schmalband-Niederspan nungs-VCOs und ein Verfahren zum Herstellen dieses Kondensa tors auf. Bei bekannten Varaktoren hängt die Kapazität von der Weite der Verarmungsschicht ab. Bei der vorliegenden Er findung beeinflussen zusätzlich zu der Weite der Verarmungs schichten die Oberflächen-Metall-Isolator-Halbleiter-Kapazi tät (Oberflächen-"MIS"-Kapazität; MIS = Metal Insulated Semiconductor) und der wirksame entworfene Übergangsbereich die Gesamtkapazität. Sowie die Sperrvorspannung zunimmt, er fahren Varaktoren, die gemäß der vorliegenden Erfindung auf gebaut sind, einen Rückgang ihres Übergangsbereichs, der durch das Verschmelzen benachbarter Übergänge und durch das Beseitigen von Seitenwandübergängen verursacht wird, woraus eine verringerte Kapazität resultiert.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Zeichnung eines bekannten Reso nanzkreises (Stand der Technik);

Fig. 2 ein Dotierungsprofil einer bekannten, hyperabrupten pn-Sperrschicht-Diode (Stand der Technik);

Fig. 3 eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine seitliche Querschnittsansicht des ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5a und 5b eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht einer idealisierten Einheitszelle, die die vorliegende Erfindung ausführt; und

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein Raster 5 von kleinen quadratischen Öff nungen 10 auf, die in Fig. 3 gezeigt sind, wobei die Größe der Öffnungen 10 durch verfügbare Lithographietechniken be grenzt ist. Keinesfalls sollte hierin angenommen werden, daß die vorliegende Erfindung auf lediglich quadratische Öffnun gen begrenzt ist. In der Tat werden diese "Quadrate" auf grund von Einschränkungen bei dem Lithographieverfahren bei vielen Anwendungen tatsächlich Kreise werden.

Fig. 4 ist ein Querschnitt des Rasters, das in Fig. 3 ge zeigt ist, und zwar entlang der Linie A-A in Fig. 3. Ein Varaktorarray 20 weist eine vergrabene n⁺-Schicht 22, eine epitaxiale n-Schicht 24, p⁺-Implantate 26, dünne Oxid/Ni trid-Schichten 28 und eine Metallschicht 30 auf. Das Raster muster des Arrays 20 läßt zu, daß konventionelle p⁺-Implan tate in einer gleichmäßig dotierten n-Typ-Kollektorepitaxie hergestellt werden können. Es werden weder zusätzliche Mas kierungs- noch zusätzliche Implantationsschritte benötigt, um die vorliegende Erfindung zu realisieren, wenn konventio nelle Herstellungsverfahren für bipolare integrierte Schal tungen verwendet werden. Optional kann eine zusätzliche, hy perabrupte n-Typ-Implantation auf eine selbst ausrichtende Art und Weise durch dieselben Öffnungen ausgeführt werden.

Um den Varaktor 20 herzustellen, wird die dünne Oxid/Ni trid-Schicht 28 auf der Oberfläche des n-Typ-Siliziumsub strats 24 aufgewachsen oder abgeschieden. Das Array von Qua draten wird gemustert und geätzt, um das Substrat 24 freizu legen. Bor wird in die quadratischen Fenster implantiert, wobei ein Photolack und das Oxid 28 die anderen Regionen schützt. Ein 5 Minuten langer Wärmebehandlungsschritt bei 1000°C treibt das Bor ein. Die einzelnen Quadrate können durch eine Metallplatte verbunden werden.

Die Kapazität zwischen der Anode, d. h. der Abdeckungsmetall schicht 30, und der Kathode, d. h. der vergrabenen n⁺-Schicht 22, welche selbst mit einer weiteren Metallschicht (nicht gezeigt) verbunden ist, besteht aus drei Komponenten: der Sperrschichtkapazität der planaren Fläche der pn-Diode, der Sperrschichtkapazität der peripheren Fläche der pn-Diode und der MIS-Kapazität zwischen dem Metall und dem nichtverarmten n-Typ-Material, wobei die dünne Oxid- und/oder Nitrid- Schicht als das dielektrisches Material dient.

Im Betrieb wird sich die pn-Übergang-Verarmungsschicht aus breiten, während eine Sperrvorspannung an den Varaktor ange legt wird, wobei sich ihre Kapazität auf die gleiche Art und Weise wie ein konventionelle, bekannte Varaktordiode redu ziert. Das seitliche Anwachsen der Verarmungsschicht redu ziert jedoch ferner den wirksamen Bereich der MIS-Kapazität, wodurch eine weitere spannungsabhängige Komponente der Ge samtkapazität erzeugt wird. Während die Sperrvorspannung er höht wird, verschmelzen die einzelnen Übergangs-Verarmungs schichten jeder Öffnung schließlich miteinander. Dies ver ringert den gesamten wirksamen Übergangsbereich, wodurch sich die Sperrschichtkapazität verringert. Dieser Übergangs bereichseffekt alleine kann einem pn-Stufenübergang mit in = 0,5 ein TR von ungefähr 2,8 geben, ohne die Variation der MIS-Kapazität zu betrachten.

Unter der Annahme, daß eine Einheitszelle eine Fläche von 2,56 µm² aufweist, existiert eine p+n-Diode mit einer Öff nung von 0,8 µm × 0,8 µm. Es wird eine vertikale p+n-Über gangstiefe von 0,3 µm angenommen, wobei sich der seitliche Übergang um 0,25 µm von der Fensterkante erstreckt. Der un tere Übergangsbereich wird 1,3 µm × 1,3 µm oder 1,69 µm², während der Seitenwand-Übergangsbereich 4 × 0,3 µm × 1,3 µm oder 1,56 µm² beträgt. Der gesamte Übergangsbereich beträgt 1,69 µm² + 1,56 µm² oder 3,25 µm².

Ein MIS-Kondensator ist zwischen der oberen Metallplatte 30 (siehe Fig. 4) und dem n-Typ-Siliziumsubstrat 24 durch die Oxidschicht 28 gebildet. Die Kapazität pro Einheitsfläche hängt von der Dicke des Oxids ab, wobei angenommen wird, daß sich dieselbe Kapazität pro Einheitsfläche zwischen MIS-Kon densatoren und p+n-Sperrschichtkondensatoren ergibt. Dies erhöht den wirksamen Übergangsbereich um 2,56 µm² - 1,69 µm² oder 0,87 µm², einschließlich des MIS-Kondensators. Der ge samte wirksame Übergangsbereich bei einer Null-Volt-Sperr vorspannung wird 3,25 µm² + 0,87 µm² oder 4,12 µm² für eine Einheitszelle mit einer Fläche von 2,56 µm². Nachdem alle Dioden in dem Array zu einer einzigen Diode verschmelzen, beträgt der wirksame Übergangsbereich 2,56 µm², wodurch der wirksame Übergangsbereich um einen Faktor von 1,6 reduziert ist. Ein TR-Verhältnis von C(0V)/C(2.5V) = 3, das unter Ver wendung bekannter Techniken erhalten wird, würde unter Ver wendung der vorliegenden Erfindung zu 4,8 werden.

Die Einheitszelle, die in den Fig. 5a und 5b gezeigt ist, wird betrachtet, um ein Verständnis für die TRs und LRs zu liefern, die durch dieses neue Bauelement ermöglicht werden. Ein näherungsweiser Ausdruck für die Kapazität der Einheits zelle, die in den Fig. 5a und 5b gezeigt ist, ist gegeben durch

wobei C′′_MIS die Einheitsflächen-MIS-Kapazität ist, welche in erster Näherung von der Vorspannung unabhängig ist. Falls C′′_epi = ε/W₀, wobei W₀ die Verarmungsschichtweite bei der Null-Vorspannung ist, und Cr = C′′_MIS/C′′_epi ist, dann gilt:

Eine weitere Annahme erster Ordnung erlaubt, daß W/W₀ wie ein konventioneller Stufenübergang modelliert wird, wobei W/W₀ = (1+V/V_bi)^1/2 ist.

Es sollte angemerkt werden, daß der Varaktor, der hierin be schrieben ist, ohne ein Hinzufügen von Verarbeitungsschrit ten zu verschiedenen bekannten IC-Herstellungsverfahren her gestellt werden kann.

Ein Einsetzen von vernünftigen Werten für das Array, das in Fig. 3 gezeigt ist, in die vorhergehenden Formeln für ein Bauelement, das unter Verwendung eines typischen bipolaren Verfahrens hergestellt wurde, erlaubt, daß TR und LR für eine Reihe von unterschiedlichen Werten von "a" (siehe die Fig. 5a und 5b) berechnet werden können. In diesen Fällen ist R = 0,6 µm (ein selbstausgerichtetes Quadrat mit einer Seitenlänge von 0,8 µm wird ein Kreis mit einem Durchmesser von 0,8 µm mit einem 0,2 µm breiten Rand einer seitlichen Diffusion eines p⁺-Materials), d = 0,3 µm, W₀ = 0,25 µm, Cr ≈1,2 und V_bi = 0,75 V. "a" kann gewählt werden, um die C(V)-Kurve zu optimieren. Es sollte angemerkt werden, daß die früheren C(V)-Ausdrücke für den Fall ungültig sind, für den R + W < a ist, was dem Fall entspricht, für den die Ver armungsschichten beginnen, miteinander zu verschmelzen. Die LRs und TRs sind für drei Werte von a berechnet, die den Fällen entsprechen, für die a = 1,1 µm (gültig für V 2,25 V), a = 1,05 µm (gültig für V 1,65 V) bzw. 1,0 µm (gültig für V 1,2 V) gilt.

Mit a = 1,05 µm und V = 1,65 V besteht die Gesamtkapazität etwa zu 52% aus der Sperrschichtkapazität und zu 48% aus der MIS-Kapazität. Sowie sich V auf 2,5 V erhöht, wird die MIS- Kapazität um zusätzliche 35% reduziert. Ein Anwachsen der normalen Verarmungsschicht reduziert die Sperrschichtkapazi tät um 14%, wobei ein Verschmelzen der Verarmungsschichten die Peripherie um etwa 10% reduzieren sollte. Somit ist C(2.5V)/C(1,65V) = 0,71. Mit a = 1,0 µm und V = 1,2 V, be trägt das Verhältnis der Kapazitätswerte 58% Sperrschichtka pazität zu 42% MIS-Kapazität. Falls die MIS-Kapazität um 50% reduziert wird, würde der normale Verarmungsschichteffekt die Sperrschichtkapazität um 22% reduzieren, und die Peri pherie sollte um 20% schrumpfen. Somit ist C(2,5V)/C(1,2V) ≈ 0,57.

Sind diese Annahmen gegeben, können die folgenden Werte für TR und LR abgeschätzt werden:

Tabelle 2

Werden diese Ergebnisse mit solchen verglichen, die durch hyperabrupte Übergänge erzeugt werden, weist die vorliegende Erfindung für ein gegebenes TR ein höheres LR auf, was be deutet, daß ihr Abstimmbereich linearer als der von bekann ten linearen Bauelementen ist.

Durch Modifizieren der Entwurfsmasken der vorliegenden Er findung kann der Entwickler zwischen dem TR, dem LR und dem gesamten Spannungsbereich abwägen. Es wird keine besondere Verarbeitung benötigt, um mehrere individualisierte C-V- Typ-Kondensatoren herzustellen.

Varaktoren, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, bieten eine ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit. Der Schlüsselparameter "a" ist aufgrund der Masken fest und ver ändert sich nicht von Wafer zu Wafer. Es treten geringe Va riationen von "R" auf, diese weisen jedoch eine minimale Wirkung auf, wenn C_R ≈ 1 ist, da die MIS- und die Sperr schichtkapazität in diesem Fall untereinander austauschbar sind.

Die Form, die Beabstandung und der Strukturentwurf des Di odenfensters kann gemäß dem Verabeitungsablauf optimiert werden. Die Diodenfenster können einige Mikrometer tief oder mehr in das Silizium geätzt werden, und es kann eine Diffu sion durchgeführt werden, um den Übergang zu bilden. Eine derartige Variation ist in Fig. 6 gezeigt. Durch eine epita xiale n-Typ-Schicht 53 werden Rillen 51 geätzt. Eine dünne Isolierungsschicht 55, entweder eine Nitrid- oder Oxid- Schicht, wird dann über die freigelegten Rillen aufgewach sen. Zuletzt wird ein Kontaktmaterial 57 in die Rillen abge schieden, um das Varaktorarray zu vervollständigen. Weitere Alternativen beinhalten die Verwendung einer Oxid-Seiten wand, um die Seitenwand-Sperrschichtkapazität abzusenken. In diesem Fall verschmelzen die Verarmungskanten mit zunehmen der Sperrvorspannung in die Oxid-Seitenwand.

Claims

1. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Dioden (10), die in einem Muster angeordnet sind, wobei jede Diode eine Kapazität aufweist und die Kapazität jeder Diode eine Sperr schichtkapazität einer planaren Fläche, eine Sperr schichtkapazität einer peripheren Fläche und eine MIS-Kapazität aufweist,
wobei die Dioden in dem Muster ausreichend eng zu einander angeordnet sind, damit eine Zunahme der Sperrvorspannung, die an jede der Dioden in dem Ra ster angelegt ist, bewirkt, daß die Übergänge der planaren und der peripheren Flächen anwachsen und miteinander verschmelzen, wodurch die Kondensator kapazität verringert wird.

2. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß Anspruch 1, bei dem sich die wirksame Fläche der MIS-Kapazität än dert, während sich die Sperrvorspannung ändert.

3. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem jede der Dioden (10) ein Quadrat aufweist, wo bei die Quadrate in einem rechteckigen Muster angeord net sind, um den Kondensator zu bilden.

4. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem jede der Dioden (10) einen Kreis aufweist, wo bei die Kreise in einem Rastermuster angeordnet sind, um den Kondensator zu bilden.

5. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Diode (10) folgende Merkmale aufweist:
eine vergrabene n⁺-Schicht (22);
eine epitaxiale n-Schicht (24), die über der vergra benen n⁺-Schicht (22) liegt;
ein p⁺-Implantat (26) in ausgewählten rechteckigen Bereichen der epitaxialen n-Schicht (24);
eine dünne Isolationsschicht (28), die über den Ab schnitten der epitaxialen n-Schicht (24) liegt, die nicht mit dem p⁺-Implantat (26) implantiert sind; und
eine Metallkontaktschicht (30), die sowohl über dem p⁺-Implantat (26) als auch über der dünnen Isolati onsschicht (28) liegt.

6. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Kondensator durch Ätzen einer Mehrzahl von Rillen in eine erste Substratschicht, durch Bilden ei ner Isolationsschicht auf den Oberflächen der Rillen, und dann durch Bilden von elektrischen Kontakten auf der Substrat- und der Isolationsschicht gebildet ist.

7. Monolithischer spannungsvariabler Kondensator (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem jede der Dioden (10) einen rechteckigen Strei fen aufweist, wobei die Mehrzahl von Streifen in einem sich wiederholenden Muster gebildet ist.

8. Verfahren zum Schaffen eines spannungsvariablen Konden sators (5) mit folgenden Schritten:
Bilden eines Arrays von stark dotierten Implantaten (26) eines ersten Halbleitertyps in einem schwach dotiertes Substrat (24) des entgegengesetzten Halb leitertyps, wobei sich die Implantate in einem vor definierten Abstand zueinander befinden, und wobei die Kombination des Implantats und des Substrats ei ne Kapazität mit drei Komponenten bildet;
Bilden von elektrischen Kontakten (30) mit den stark dotierten Implantaten (26) und mit dem schwach do tierten Substrat (24);
Anlegen einer Sperrvorspannung an die Kontakte (30).

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem ein Erhöhen der Sperrvorspannung in einer ver ringerten Kapazität resultiert, sowie sich zwei der Ka pazitätskomponenten von benachbarten Kapazitäten kombi nieren, wodurch sich die Gesamtkapazität reduziert.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Implantate (26) einzeln in der Form von Quadraten vorhanden sind, und die Ansammlung von Im plantaten ein Array (5) bildet.

11. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Implantate (26) einzeln in der Form von Kreisen vorhanden sind, und die Ansammlung von Implan taten ein Array (5) bildet.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Implantate (26) ein p-Typ-Material mit ei ner Dotierungskonzentration von mindestens 1 × 10¹⁸ cm ^-3 sind, und das Substrat (24) ein n-Typ-Material mit einer Dotierungskonzentration von nicht mehr als 1 × 10¹⁷ cm^-3 ist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Implantate (26) einzeln in der Form von rechteckigen Streifen vorhanden sind, und die Ansamm lung von Implantaten ein sich wiederholendes Muster bildet.