DE2000253A1

DE2000253A1 - Magnettransistor

Info

Publication number: DE2000253A1
Application number: DE19702000253
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl-Phys Dr Epple
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-01-05
Filing date: 1970-01-05
Publication date: 1971-07-15
Also published as: AU2232670A

Description

"Magnettransistor" Die Erfindung betrifft einen Magnettransistor mit mindestens zwei Kollektorzonen. Die Erfindung besteht bei einem solchen Magnettransistor darin, daß die Emitterzone(n) und die Kollektorzonen in die eine Seite eines Halbleiterkörpers vom Leitungstyp der Basiszone eingelassen sind.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die in der Halbleitertechnik bekannte Planartechnologie auch auf dieses Bauelement angewandt werden kann. In einer weiteren Entwicklungsstufe kann damit der Magrettransistor als magnetischer Sensor monolithisch in eine elektrische Schaltung integriert werden, z.B. in der Kombination eines Magnettransistors mit einem Verstärker. Durch geeignete Geometrien von Emitter und Kollektor können besonders empfindliche Anordnungen auch bei größeren Strömen erreicht werden.
Bei einem Nagnettransistor nach der Erfindung hat die Emitterzone beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt, während die Kollektorzonen einen keilförmigen Querschnitt aufweisen. Bei einem solchen Transistor sind z.B. zwei Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt auf einer Seite der Emitterzone angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform sind auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Emitterzone je zwei Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt angeordnet. Die Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt weisen vorzugsweise mit ihren verjüngten Enden zur Emitterzone hin.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich beispielsweise auch dann, wenn bei einem tagnettransistor nach der Erfindung zwei Kollektorzonen mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie die Emitterzone um schließen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind bei einem Magnettransistor zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt und einander gegenüberliegenden Zähnen vorgesehen, wobei zwischen diesen Kollektorzonen eine oder mehrere Emitterzone(n) angeordnet ist (sind). Bei einem suchen agnettransistor umschließen beispielsweise je zwei Zähne der einen Kollektorzone und je zwei gegenüberliegende Zähne der anderen Kollektorzone je eine Emitterzone. Im Gegensatz dazu kann jedoch zwischen zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt auch eine langgestreckte, mit Querstreifen versehene Emitterzone angeordnet sein. In diesem Falle sind die Zähne der Kollektorzonen den Querstreifen der Emitterzone vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Emitterzone und eine sie umschließende Kollektorzone einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und daß zwischen den beiden Schenkein der Emitterzone mit U-förmigem Querschnitt eine langgestreckte, zweite Kollektorzone angeordnet ist. Eei einem solchen F:agnettransistor sind die Schenkel der Emitterzone sowie die dazwischen befindliche langgestreckte Kollektorzone beiEpielsweise mit Querstreifen versehen. Die Schenkel der Kollektorzone mit U-förmigem wuerschnitt weisen dagegen z.=. nach innen, zur Emitterzone hin gerichtete Ausläufer auf.
Lie Erfindung t?ird folgenden an Ausführungsbeispielen erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen nach der Erfindung ausgebildeten agnettransistor. Während die Figur la diesen Magnettransistor perspektivisch darstellt, zeigt die Figur lb den Magnettransistor in einer reinen Draufsicht. Der Magettransistor der Figur 1 besteht aus einem Halbleiterkörper 1 vom Leitungstyp der Basiszone, in dessen eine Oberflächenseite 2 die Emitterzone E und zwei Kollektorzonen K1 und K2 eingelassen sind. Das Einlassen der Emitterzone und der Kollektorzonen erfolgt beispelsweise durch Diffusion mit Hilfe der bekannten Diffusionsmaskentechnik. Die bei der Diffusionsmaskentechnik verwendete Isolierschicht, die in der Figur 1 und auch in den anderen Figuren der Einfachheit halber weggelassen ist, wird nach der Diffusion im allgemeinen auf der Halbleiteroberfläche belassen.
Während die Emitterzone bei dem Magnettransistor der Figur 1 rechteck- bzw. streifenförmig ausgebildet ist, haben die beiden Kollektorzonen K1 und K2 einen keilförmigen Querschnitt. Eine Anphasung erfolgt bei den beiden Kollektorzonen jedoch nur auf den einander abgewandten Seiten.
Die beiden Kollektorzonen K1 und K2 der Figur 1 sind gegenüber der Emitterzone E so angeordnet, daß ihre verjüngten Enden 3 zur Emitterzone hinweisen. In der Figur 1 liegen die beiden Kollektorzonen K1 und K2 beispielsweise der Schmalseite (4) der Emitterzone E mit rechteckförmigem Querschnitt gegenüber.
Die beiden KoNektorzonen K1 und K2 haben bei dem Magnettransistor der Figur 1 beispielsweise einen gegenseitigen Abstand von 5-lo/u. Der Abstand der beiden Kollektorzonen von der Emitterzone beträgt z.B. 3 . Die Emitterzone E und die beiden Kollektorzonen K1 und K2 erstrecken sich beim Magnettransistor der Figur 1 beispielsweise 1-3 tief in den Halbleiterkörper. Der Halbleiterkörper 1 vom Leitungstyp der Basiszone hat beim Magnettransistor der Figur 1 beispielsweise den n-Leitungstyp, während die Emitterzone E und die beiden Kollektorzonen K1 und K2 den p-Leitungstyp haben.
Der Magnettransistor der Figur 2 unterscheidet sich vom Magnettransistor der Figur 1 lediglich dadurch, daß nicht nur auf der einen Seite (4) der Emitterzone E, sondern auch auf der gegenüberliegenden Seite (5) der Emitterzone je zwei Kollektorzonen vorgesehen sind. Statt zwei Kollektorzonen sind also bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 vier Kollektorzonen (K11, K2', K1'', K211 vor handen, die ebenfalls einen keilförmigen Querschnitt haben.
Beim Nagnettransistor der Figur 3 sind anstelle von Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt zwei Kollektorzonen mit einem U-förmigen Querschnitt in den Halbleiterkörper 1 eingelassen. Die beiden Kollektorzonen K1 und K2 sind dabei so angeordnet, daß sie die Emitterzone E umschließen. Die Umschließung kommt dadurch zustande, daß die Schenkel der beiden Kollektorzonen einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Der Magnettransistor der Figur 4 hat zwei Kollektorzonen K1 und K2 mit einem kammförmigen Querschnitt. Diese Kollektorzonen sind so angeordnet, daß die Zähne (6,7) der beiden Kollektorzonen einander jeweils gegenüberliegen.
Dadurch ergibt sich eine Vielzahl von Bereichen 8, die von den Zähnen der Kollektorzonen umschlossen sind. In diese Bereiche sind jeweils Emitterzonen (E) eingelassen, so daß der Magnettransistor der Figur 4 nicht nur eine Emitterzone, sondern mehrere Emitterzonen aufweist.
Der Magnettransistor der Figur 5, die ebenso wie die Figur 6 den Transistor nur noch in Draufsicht zeigt, hat in Übereinsttimung mit dem Magnettransistor der Figur 4 zwei Kollektorzonen K1 und K2 mit kammförmigem Querschnitt, doch liegen die Zähne (6,7) der Kollektorzonen einander nicht unmittelbar gegenüber, sondern sie sind durch eine langgestreckte Emitterzone E voneinander getrennt. Wie die Figur 5 weiter zeigt, ist die Emitterzone E mit Querstreifen (9) versehen.
Die Figur 6 zeigt schließlich noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine von zwei Kollektorzonen sowie die Emitterzone einen Uförmigen Querschnitt haben. Die beiden Halbleiterzonen mit U-förmigem Querschnitt sind ineinandergeschachtelt, und zwar derart, daß die Emitterzone E von der Kollektorzone K1 umschlossen ist. Die zweite Kollektorzone K2 hat dagegen eine langgestreckte Form und ist innerhalb des von der Emitterzone umschlossenen Bereichs 10 angeordnet.
Sowohl die Emitterzone E als auch die Kollektorzone K2 sind beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 mit Querstreifen 11 bzw. 12 versehen. Die Kollektorzone K1 besitzt nach innen gerichtete Ausläufer 13, die den Querstreifen 11 und 12 der Emitter- bzw. Kollektorzone (E bzw. K2) gegenüberliegen.

Claims

Patentansprüche

S Magnettransistor mit mindestens zwei Kollektorzonen, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone(n) und die Kollektorzonen in die eine Seite eines Halbleiterkörpers vom Leitungstyp der Basiszone eingelassen sind.
2) Magnettransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone einen rechteckförmigen Querschnitt, die Kollektorzonen dagegen einen keilförmigen Querschnitt aufweisen.
3) Magnettransistor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt auf einer Seite der Emitterzone angeordnet sind.
4) Magnettransistor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Emitterzone angeordnet sind.
5) Magnettransistor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt mit ihren verjüngten nden zur Emitterzone hinweisen.
6) Magnettransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kollektorzonen mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie die Emitterzone umschließen.
7)Magnettransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt und einander gegenüberliegenden Zähnen vorgesehen sind, und daß zwischen diesen Kollektorzonen eine oder mehrere Emitterzone(n) angeordnet ist (sind).
8) Magnettransistor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Zähne der einen Kollektorzone und je zwei gegenüberliegende Zähne der anderen Kollektorzone je eine Emitterzone umschließen.
9) Magnettransistor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt eine langgestreckte, mit Querstreifen versehene Emitterzone angeordnet ist.
10) Magnettransistor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Kollektorzonen den Querstreifen der Emitterzone gegenüberliegend angeordnet sind.
11) Magnettransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone und eine sie umschließende Kollektorzone einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und daß zwischen den beiden Schenkeln der Emitterzone mit U-förmigem Querschnitt eine langgestreckte, zweite Kollektorzone angeordnet ist.
12) Magnettransistor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Emitterzone sowie die dazwischen befindliche langgestreckte Kollektorzone mit Querstreifen versehen sind.
13) Magnettransistor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Kollektorzone mit U-förmigem Querschnitt nach innen, zur Emitterzone hin gerichtete Ausläufer aufweisen.