DE2029210A1 - Flächentransistor - Google Patents

Flächentransistor

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Publication number
DE2029210A1
DE2029210A1 DE19702029210 DE2029210A DE2029210A1 DE 2029210 A1 DE2029210 A1 DE 2029210A1 DE 19702029210 DE19702029210 DE 19702029210 DE 2029210 A DE2029210 A DE 2029210A DE 2029210 A1 DE2029210 A1 DE 2029210A1
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DE
Germany
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emitter
transistor according
junction transistor
contacted
current
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Pending
Application number
DE19702029210
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English (en)
Inventor
Günter Dr.rer.nat. 6240 Königstein. P Kohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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Priority to GB1839271A priority patent/GB1354776A/en
Publication of DE2029210A1 publication Critical patent/DE2029210A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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Description

L i c e n ti a
Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. 6 Frankfurt (M), Theodor-Stern-Kai 1
F. 70/36 Dr. Lt/bia
Flächentransistor . I
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flächentransistor mit auf der gleichen Seite des Halbleiterkörpers liegenden Basis- und Emitterkontakten.
Insbesondere bei Leistungsschalttransistoren kann im durchgeschalteten Zustand ein ungewollter Spannungsstoß zur thermischen Zerstörung des Bauelementes führen. Diese Verhältnisse sind in Figur 1 anhand einer Ausgangskennlinie dargestellt. Bei einer Spannungserhöhung von AIL,™ bewegt sich der Arbeitspunkt A auf den negativen Ast der Kennlinie zu A1; wobei infolge des "Zweiten
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Durchbruchs" mit abnehmender Spannung der Strom schließlich sehr stark ansteigt und zur Zerstörung des Transistors führt. ' .
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die durch den "Zweiten Durchbruch" bedingte thermische In- ' Stabilität von einer ungleichmäßigen Stromverteilung am Rande des Emitters bzw. der Emittersperrschicht herrührt. Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zur Vermeidung der thermischen Instabilität anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Emitter mesaförmig ausgebildet und auf seiner gesamten Stromführungsfläche kontaktiert ist und die Stromabnahmeelektrode die gesamte kontaktierte Fläche bedeckt.
Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird nicht nur eine gleichmäßige Stromverteilung auf der gesamten Emitterfläche erzielt, sondern auch eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr wird die Stromabnahmeelektrode so ausgebildet, daß sie über die kontaktierte Fläche hinausragt. Bei Leistungstransistoren mit einer großen Emitterfläche ist es vorteilhaft, zur Stromabnahme die bei Leistungsdioden· und Thyristoren bekannte Druckkontakttechnik anzuwenden. Zur Verminderung des Stromdichte-Effek'tes kann der Emitter in bekannter Weise streifen-, kamm- oder ringförmig ausgebildet werden.
Das Wesen der Erfindung soll anhand der Figur 2 näher erläutert werden. Die Figur zeigt den Ausschnitt eines •Flächentransistors mit dem Kollektor 1, der Basis 2 und dem erfindungsgemäß mesaförmig ausgebildeten Emitter In dem Ausführungsbeispiel wurde eine streifenförmige Basis-Emitter-Struktur angenommen. Die Basis ist mit streifenförmigen Kontakten 4- versehen, die zur Vermei-
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dung eines Kurzschlusses über die Abnahmeelektrode.7 mit einer Isolierschicht 5, die z. B. aus aufgedampftem Aluminiumoxid besteht, bedeckt. Die mesaförmigen Emitterstreifen 3 sind auf ihrer gesamten Stromführungsfläche mit ·· einem sperrfreien Kontakt 6 versehen. Die Abnahmeelektrode 7j cLie allseitig über die Kontaktfläche des Emitters hinausragt, wird vorteilhaft in bekannter Weise als Druckkontakt ausgeführt.
Anhand der Figuren 3a und 3"b soll ein "Verfahren zur Herstellung eines Flächentransistors gemäß der Erfindung erläutert werden. In den Figuren 1, 3a und 3t> sind glei- i
ehe Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 3a wird zunächst von einem Halbleiterkörper mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps 1, 2 und 3, die beispielsweise durch Störstellendiffusion erzeugt werden, ausgegangen. Die Emitterkontakte 6 bestehen aus einem gegen Ätzlösungen resistenten Material, so daß sie bei der anschließenden Ätzung des Halbleiterkörpers als Ätzmasken dienen. Durch Ausätzen der nicht kontaktierten Emitterbereiche wird die mesaförmige Streifenstruktur nach Figur 3"b erhalten. Anschließend wird die Basis 2 mit streifenförmigen Kontakten 4- versehen. Beim Ätzprozeß muß der nicht kontaktierte Bereich des Emitters "
bis zur Basis freigeätzt werden, damit der Basis-Emitterpn-tJbergang aufgetrennt wird. Bei der Kontaktierung der Basis ist darauf zu achten, daß kein Kurzschluß des pn-Überganges entsteht. Bei Verwendung eines flußsäure- und salpetersäurehaltigen Ätzmittels ist es günstig, zur Kontaktierung des Emitters eine Schichtenfolge aus Chrom und Gold zu verwenden. Die Chromschicht (sie kann eingetempert werden) sorgt für die sperrfreie Kontaktierung des Emitters, während die äußere Goldschieht resistent gegen saure ÄtzIosunken ist und als Ätzmaske dient.
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BAD
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Die Dimensionierung des Transistors und seine weitere Verarbeitung erfolgt nach bekannten Gesichtspunkten.
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Claims (8)

  1. . ■ _ 5 - .■
    • P'70/36.
    Patentanspr ü c he
    M) Flächentransistor mit auf der gleichen Seite des Halbleiterkörpers liegenden Basis- und Emitterkontakten, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter mesaförmig"ausgebildet und auf seiner gesamten Stromführungsfläche kontaktiert ist und daß die Stromabnahmeelektrode die gesamte kontaktierte Fläche bedeckt.
  2. 2) Flächentransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnahmeelektrode über die kontaktierte Fläche hinausragt.
  3. 3) Flächentransistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnahme über einen Druckkontakt erfolgt.
  4. 4) Flächentransistor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter eine Streifenoder Kammstruktur aufweist. . .
  5. 5) Flächentransistor nach den Ansprüchen 1 bis 3> da-- * durch gekennzeichnet, daß der Emitter eine Ringstruktur aufweist.
  6. 6) Flächentransistor nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskontakt mit einer Isolierschicht bedeckt ist.
  7. 7) Verfahren zur Herstellung eines Transistors nach don Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mesastruktur nach der Kontaktierung des Emitters durch Atzen erzeugt wird, wobei die Kontaktschicht als Ätzmaske dient.
    10 9 8 5 1/15 4 0 BADORiGINAL
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  8. 8) Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktschicht eine Schichtenfolge aus Gold und Chrom verwendet wird.
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    BAD ORIGINAL
DE19702029210 1970-06-13 1970-06-13 Flächentransistor Pending DE2029210A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702029210 DE2029210A1 (de) 1970-06-13 1970-06-13 Flächentransistor
GB1839271A GB1354776A (en) 1970-06-13 1971-06-01 Junction transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702029210 DE2029210A1 (de) 1970-06-13 1970-06-13 Flächentransistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2029210A1 true DE2029210A1 (de) 1971-12-16

Family

ID=5773857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702029210 Pending DE2029210A1 (de) 1970-06-13 1970-06-13 Flächentransistor

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DE (1) DE2029210A1 (de)
GB (1) GB1354776A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2944069A1 (de) * 1978-11-01 1980-05-14 Westinghouse Electric Corp Halbleiteranordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2944069A1 (de) * 1978-11-01 1980-05-14 Westinghouse Electric Corp Halbleiteranordnung

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Publication number Publication date
GB1354776A (en) 1974-06-05

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