DE2203209B2 - Halbleiterbauelement mit steuerbarer Dämpfung sowie Schaltungsanordnung zu dessen Betrieb - Google Patents
Halbleiterbauelement mit steuerbarer Dämpfung sowie Schaltungsanordnung zu dessen BetriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement zur steuerbaren Dämpfung hochfrequenter Signale.
Werden Rundfunk- und Fernsehempfänger in der Nähe starker Sender betrieben, so können Eingangsspannungen
in der Größenordnut>g von 1 V auftreten. Derart starke hochfrequente Signale können von den
Regeltransistoren im Eingangskreis des Empfängers nicht verzerrungsfrei verarbeitet werden, so daß
Kreuzmodulation und Modulationsverzerrungen auftreten.
Um die Großsignaleigenschaften von Empfängern zu verbessern, ist es bereits bekannt, ein — vorzugsweise
vor dem ersten Transistor im Empfänger angeordnet ;s
— Netzwerk aus PIN-Dioden zu verwenden (Hewlett-Packard, Application Note 912). Als PIN-Dioden
werden solche Dioden bezeichnet, welche zwischen ihrem P-Ieitencien und N-Ieitenden Gebiet ein als
!-leitend bezeichnetes eigenleitendes Gebiet besitzen. Die bekannten PIN-Dioden Netzwerke sind jedoch
relativ aufwendig. Um die notwendige Dämpfung erreichen zu können, bestehen derartige Netzwerke in
der Regel aus drei einzelnen PIN-Dioden. Wollte man ein solches Netzwerk als monolithisch integrierte
Schaltung herstellen, so müßte jede PIN-Diode in einer Isolationsinsel angeordnet werden. Da aber eine
PIN-Diode ein sehr dickes (etwa 100 μπι) und sehr hochohmiges (größer 1000 Ohm · cm) Gebiet enthält,
müßten zur Herstellung dieser Isolationsinseln sehr tiefe Isolationsdiffusionen durchgeführt werden. Bei derartigen
Diffusionen wird die Lebensdauer der Ladungsträger im Halbleiterkörper aufgrund der langen Erwärmung
unzulässig reduziert. Weiterhin wird auch das Großsignalverhalten der PIN-Dioden schlecht. Aufgrund
von unerwünschten lateralen Diffusionen wird darüber hinaus die notwendige Fläche sehr groß,
Schließlich ist auch die große kapazitive Belastung über
die isolierenden PN-Übergänge und der relativ große Serienwiderstand der PIN-Dioden nachteilig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement zur steuerbaren Dämpfung hochfrequenter
Signale anzugeben, bei dem die Nachteile der vorstehend genannten bekannten Halbleitcrschaltungsanordnungen
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Halbleiterbauelement erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der scheibenförmige
Halbleiterkörper des einen, ersten Leitungstyps und niedriger Dotierungskonzentration eine erste und
eine zweite, an die eine, erste Scheibenoberfläche grenzende Halbleiterzone des /weiten, zum ersten
entgegengesetzteii Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
aufweist, daß der scheibenförmige Halbleiterkörper an der /weilen, der ersten Scheibenoberf
lache gegenüberliegenden Schcihcnnbcrf lache
15
20
jo und die erste und die zweite hlalbleitentone des zweiten
Leitungatyps und hoher Dotierungskonzentration mit je
einer Kontaktelektrode ohmisch kontaktiert sind, daß das zu dämpfende hochfrequente Signal der Kontaktelektrode
an der ersten Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration zugeführt
und das gedämpfte hochfrequente Signal; an der Kontaktelektrode an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper
abgenommen wird oder das zu dämpfende hochfrequente Signal der Kontaktelektrode an dem
scheibenförmigen Halbleiterkörper zugeführt und das gedämpfte hochfrequente Signal an der Kontaktelektrode
an der ersten Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration abgenommen
wird, und daß in beiden Fällen außerdem an der Kontaktelektrode an der ersten und an der zweiten
Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration ein erstes bzw. ein zweites
Steuersignal zugeführt werden, sowie die Kontaktelektrode an der zweiten Halbleiiv;rzone des zweiten
Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende
Verbindung an Masse angeschlossen wird.
Es sind zwar aus den ausgelegten Unterlagen der deutschen Patentanmeldung L 12 996, 21g 11/02 Halbleiterbauelemente
mit einem scheibenförmigen Halbleiter des einen Leitungstyps und zwei an eine seiner zwei
Scheibenoberflächen angrenzenden, nebeneinander liegenden Zonen des entgegengesetzten Leitungstyps
bekannt geworden. Dabei handelt es sich jedoch nicht um für die steuerbare Dämpfung hochfrequenter
Signale geeignete Halbleiterbauelemente. Derartige Halbleiterbauelemente eignen sich nämlich unter
anderem zur Verwendung als Relais, d. h., als schaltende
Bauelemente. Für diesen Anwendungszweck können sie so betrachtet werden, daß sie zwischen Dämpfungen
des Wertes Null bis unendlich umschaltbar sind. Dies besitzt jedoch den Nachteil, daß Signale entweder nur
voll durchschaltbar oder nur voll sperrbar und damit keine Zwischenwerte der Dämpfung realisiert sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft die Schaltungsanordnung zum Betrieb des Halbleiterbauelements
nach der Erfindung und besteh' darin, daß zwischen der Kontaktelektrode an «1er ers'.en Halbleiterzone
des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration und der über eine das zu dämpfende
hochfrequente Signal nicht leitende Verbindung an Masse angeschlossenen Kontaktelektrode an der
zweiten Scheibenoberfläche des scheibenförmigen Halbleiterkörper ein erstes Steuersignal eingespeist
wird, das in seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, daß es für minimale Dämpfung einen
Wer. besitzt, bei dem der durch die erste Halbleiterzone
des zweiten Leiiungstyps und hoher Dotierungskonzentration und den scheibenförmigen Halbleiterkörper
gebildete PN-Übergang einen Strom in Durchlaßrichtung führt, und für zunehmende Dämpfung bis zur
maximalen Dürnnfung auf einen Wert abnimmt, bei dem dieser PN-Übergang keinen Strom führt, und zwischen
der über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende Verbindung an Masse angeschlossenen Kontaktelektrode
an der zweiten Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und der über -:ine das zu dämpfende hochfrequente Signal nicht leitende Verbindung an Masse angeschlossenen
Kontaktelektrode an der zweiten Scheibenoberfläche des scheibenförmigen Halbleiierkörpcrs ein
/weites Steuersignal eingespeist wird, das in seiner
Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, daß es für minimale Dämpfung einen Wert besitzt, bei dem der
durch die zweite Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration und den
scheibenförmigen Halbleiterkörper gebildete PN-Übergang keinen Strom führt, und für zunehmende
Dämpfung bis zur maximalen Dämpfung auf einen Wert zunimmt, bei dem dieser PN-Übergang einen Strom in
Flußrichtung führt.
Ausgestaltungen des Halbleiterbauelements nach der to Erfindung bzw. der Schaltungsanordnung nach der
Weiterbildung der Erfindung, sind in den Unteransprüchen 2 bis 6,8 und 9 gekennzeichnet.
Das Halbleiterbauelement nach der Erfindung und die Schaltungsanordnung zu seinem Betrieb, werden r>
nachfolgend in Ausführiingsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Halbleiterbaucle-
n'icnicä mäCii ucf liriinuüng,
Fi g. 2 eine zweite Ausführungsform eines Halbleiterbauelementcs
nach der Erfindung;
Fig.3 eine dritte Ausführungsform eines Halbleiterbauelementes
nach der Erfindung;
Fig.4 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung
zum Betrieb des Halbleiterbauelementes nach der Erfindung und
Fig. 5 eine Abwandlung eines Teils der Schaltungsanordnung
nach F i g. 4.
Bei der Ausführungsform des Halbleiterbauelements nach Fig. 1 sind angrenzend an der einen ersten in
Scheibenoberfläche eines scheibenförmigen Halbleiterkörpers 1 des einen, ersten Leitungstyps und niedriger
Dotierungskonzentration, der beispielsweise ein schwach η-leitender Siliclum-Einkristall mit einer
Phosphor-Dotierungskonzentration von etwa 10l2cm-3 ü
sein kann, zwei p-leiter.de Halbleiterzonen 2 und 3 des zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitungstyps
und hoher Dotierungskonzentration vorgesehen, welche beispielsweise durch eine Bor-Diffusion mit einer
Konzentration von etwa 5 χ IO:"cm-3 hergestellt
werden können. Auf der diesen Zonen abgewandten zweiten Scheibenoberfläche des Halbleiterkörpers 1 ist
eine stark dotierte η-leitende dritte Halbleiterzone 9 des ersten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
ganzflächig über den Halbleiterkörper 1 verteilt vorgesehen, welche beispielsweise durch eine Phosphordiffusion
mit einer Konzentration von etwa 3 χ 1O20Cm-3 hergestellt werden kann. Bei dieser
Zonenanordnung verbleibt zwischen den Zonen 2,3 und 9 ein schwach leitendes Gebiet 8 des Ausgangs-Halbleiterkörpers
1.
Die erste und zweite Zone 2 bzw. 3 ist jeweils mit einer Kontaktelektrode 4 und 5 versehen, welche über
Zuleitungen zu den Anschlußklemmen 6 und 7 geführt sind. Ensprechend ist die Zone 9 bei dieser Ausführungsform
ganzflächig mit einer Kont- ktelektrode 10 versehen, welche über eine Zuleitung an einer
Anschlußklemme 11 liegt
Vorzugsweise sind dabei die Zonen 2 und 3 in einer Reihe zueinander ausgerichtet angeordnet
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform des Halbleiterbauelements nach der Erfindung ist neben der
ersten Zone 2 eine vierte Zone 12 des ersten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration vorgesehen,
die durch eine weitere Kontaktelektrode 13 kontaktiert ist. Die Kontaktelektrode 13 ist über eine
Zuleitung zu einer Anschlußklemme 14 geführt Diese vorzugsweise, aber nicht notwendig stark n-leitende
Zone 12 kann beispielsweise durch Phosphor-Diffusioi mit einer Konzentration von 3 χ 1020Cm"3 hergestell
werden. Im übrigen entspricht diese Ausführungsforn der Ausführungsform nach Fig. I, wobei gleiche Teili
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die vierte Zone 12 ist bei dieser Ausführungsforn nicht unbedingt erforderlich; vielmehr kann die Zone V,
fehlen und an dieser Stelle lediglich die Kontaktelektro de 13 vorhanden sein.
Bei der Ausführungsform des Halbleiterbauelement: nach Fig. 3 ist eine der vierten Zone 12 bei de
Ausführungsform nach F i g. 2 entsprechende viert· Zone 312 benachbart zu der crs'.en Zone 2 an der diese
Zone 2 gegenüberliegenden zweiten Schcibenoberflä ehe des Halbleiterkörpers 1 vorgesehen. Diese Zone 31!
ist mit einer Kontaktelektrode 313 versehen und lieg über eine Zuleitung an einer Anschlußklemme 314. Be
dieser Ausführungsform nimmt eine der Zone 9 nacl ucii r i g. ϊ ünu 2 cniSprcCncnuc £-ui"ic 39 icuigiiCn cii'ici
Teil der zweiten Scheibenoberfläche des Halbleiterkör pers 1 ein. Ensprechende Abmessungen weist dahe
auch die für diese Zone 39 vorgesehene Kontaktelektro de 310 auf, welche über eine Zuleitung an eine
Anschlußklemme 311 liegt.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die Zone 31; nicht unbedingt erforderlich; sie kann vielmehr fehlei
und an dieser Stelle lediglich die Kontaktelektrode 3Γ vorhar.knsein.
Anhand einer in Fig. 4 dargestellten Ausführungs form einer Schaltungsanordnung zum Betrieb de:
Halbleiterbauelements nach de,· Erfindung wird in Folgenden dessen Wirkungsweise erläutert.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird ein zu dämpfen des hochfrequentes Eingangssignal an einer Eingangs
klemme 40 eingespeist und über eine Koppeikapazitä 41 auf die erste Zone 2 gegeben. Die erste Zone 2 lieg
weiterhin über einen Widerstand 45 an einer Steuersi gnalquelle.welche ihrerseits zwischen einer Klemme Φ
und Masse angekoppelt ist. Entsprechend liegt di< zweite Zone 3 über eine für das Eingangssignal leitende
Verbindung in Form einer Kapazität 48 an Masse unc über einen Widerstand 47 an einer Steuersignalquelle
welche zwischen einer Klemme 46 und Masse angekoppelt ist. Das gedämpfte Ausgangssignal wire
über eine Koppelkapazität 51 an einer Ausgangsklem me 50 abgenommen. Die Kontaktelektrode 10 — unc
entsprechend die Kontaktelektrode 310 bei dei Ausführungsform nach F i g. 3 — liegt über eine dai
Eingangssignal nicht leitende Verbindung in Form einei Drossel 49 an Masse.
Die Wirkungsweise des Halbleiterbauelemenies in
Betrieb einer Schaltung nach F i g. 4 ist nun die folgende Ist die Steuerspannung an der Klemme 44, weiche eins
Gleichspannung oder eine Wechselspannung mi gegenüber der Signalfrequenz sehr kleiner Frequen;
sein kann, in Bezug auf Masse positiv, so ist der durci
die erste Zone 2 mit dem Gebiet 8 des Halbleiterkörper: 1 gebildete PN-Übergang bei den oben angegebener
Leitungstypen dieser Zonen in Durchlaßrichtung vorgespannt Daher fließen aus der ersten Zone 2 übei
den PN-Übergang Löcher in das Gebiet 8. Entspre chend fließen aus der hochdotierten Zone 9 Elektroner
in das Gebiet 8. Da dieses Gebiet 8, wie oben angegeben gegenüber den Zonen 2,3 und 9 schwach dotiert ist, is
die Dichte der aus diesen Zonen injuzierten Ladungsträ
ger sehr viel größer als die Dichte der Dotierungsatome in diesem Gebiet Daher ist der differentielle Wider
stand zwischen den Zonen 2 und 9 im Vergleich zu den
Zustand bei fehlendem Steuersignal an der Klemme 44 um mehrere Zehnerpotenzen kleiner.
Liegt dabei gleichzeitig an der Klemme 46 die Spannung Null b/.w. eine negative Spannung, so fließt
über den, durch die zweite Zone 3 mit dem Gebiet 8 gebildeten PN-Übergang kein Strom in Flußrichtung.
In diesem Zustand kann das an der Eingangsklemme 40 ein/ :speiste Eingangssignal ohne wesentliche Dämpfung
(z. 8. kleiner 1 dB) über die erste Zone 2 und die Zone 9 zur Ausgangsklemme 50 fließen.
Liegt andererseits an der Klemme 44 i;i Bezug auf Masse die Spannung Null bzw. eine negative Spannung,
so fließt über den durch die erste Zone 2 mit dem Gebiet 8 gebildeten PN-Übergang kein Strom in Flußrichtung.
Liegt dabei gleichzeitig an der Klemme 46 in Bezug auf Masse eine positive Steuerspannung, so ist der durch die
zweite Zone 3 und das Gebiet 8 gebildete PN-Übergang in Durchlaßrichtung vorgespannt. Daher werden
Löcher 3-js der Zone 3 und Elektronen aus der Zone 3 in
das Gebiet 8 injiziert, so daß der differentielle Widerstand der Strecke zwischen der zweiten Zone 3
und der Zone 9 sehr gering wird (beispielsweise etwa 5 Ohm bei einem Steuerstrom von 1OmA). Da der
Pn-Übergang zwischen der ersten Zone 2 und dem Gebiet 8 nicht in Flußrichtung vorgespannt ist, kann das
an der Klemme 40 eingespeiste Eingangssignal in diesem Betriebszustand nur über die relativ kleine
Sperrschichtkapazität (ζ. B. etwa 0,3 pF) von der Zone 2 zur Zone 9 gelangen. Da aber die Strecke zwischen der
Zone 9 und der Zone 3 leitend ist und da die Zone 3 weiter' in über die Kapazität 48 an Masse liegt, wird das
Eingangssignal praktisch vollständig nach Masse abgeleitet. Die dabei erreichbaren Dämpfungen liegen
beispielsweise für eine Frequenz von 800MHz über 4OdB und steigen in Richtung auf tiefere Frequenzen
weiter an.
Um Zwischenwerte der Dämpfung zu erhalten, werden die oben genannten Steuersignale kontinuierlich
zwischen den Extremwerten verändert. In Empfängern geschieht diese Veränderung automatisch, wobei
das Halbleiterbauelement als Stellglied des Regelkreises verwendet wird.
Die Zonen 2 und 3 müssen in ihre Abmessungen nicht gleich sein. Insbesondere kann die Fläche der zweiten
Zone 3 größer sein, wodurch das Eingangssignal über einen kleinen Widerstand nach Masse abfließen kann.
Bei der in soweit beschriebenen Wirkungsweise des Halbleiterbauelements kann bei großen Dämpfungen
eine Fehlanpassung an eine an die Eingangsklemme 40 angekoppelte (nicht dargestellte) Eingangsleitung auftreten.
Um derartige Fehlanpassungen zu vermeiden, sind bei den Ausführungsformen des Halbieiterbauelementes
nach den F i g. 2 und 3 die vierte Zone 12 bzw. 312 vorgesehen. Diese Zonen sind, wie oben schon
erläutert, im Vergleich zum Gebiet 8 des Halbleiterkörpers 1 hochdotiert.
In die Schaltung nach F i g. 4 ist nun die Ausführungsform des Halbleiterbauelementes nach F i g. 2 eingeschaltet
Es ist jedoch zu bemerken, daß bei Einschaltung der Ausführungsform des Halbleiterbauelementes
nach Fig.3 in die Schaltungsanordnung nach Fig.4
hinsichtlich der vorgenannten Anpassung die gleiche Wirkung erzielt wird.
Bei großen Dämpfungen liegt an der Klemme 44 in Bezug auf Masse die Steuerspannung Null bzw. eine
negative Steuerspannung, an der Klemme 46 in Bezug auf Masse eine positive Steuerspannung und an einer
mit der Klemme 14 des Halblciterbauelementes verbundenen Klemme 42 eine negative Steuerspannung.
Weiterhin liegt die Zone 12 hochfrequenzmäßig auf Masse. Ein bei dieser Potentialverteilung über die erste
Zone 2 fließender Steuerstrom fließt also bei großen Dämpfungen über die Zone 12 ab. Der zwischen den
Klemmen 6 und 14 fließende Steuerstrom kann nun so gewählt werden, daß der differentielle Widerstand für
das Eingangssignal zwischen diesen Klemmen etwa gleich dem Wellenwiderstand der an die Eingangsklemme
40 angekoppelten Signallcitung ist. Damit werden Rcflektionen des Eingangssignals verhindert.
Beginnt bei 'luciMci'ci' Dämpfung Sicuersironi zwisehen
der ersten Zone 2 und der Zone 9 zu fließen, so wird der Steuerstrom zwischen der Zone 2 und der Zone
12 so verringert, daß der resultierende Eingangswiderstand des Halbleiterbauelementcs näherungsweise
gleich dem Wellenwiderstand der Eingangsleitung ist. In Richtung kleinerer Dämpfungen gehl der Steuerstrom
zwischen der ersten Zone 2 und der Zone 12 gegen Null.
Es sei bemerkt, daß die Potentiale an den Klemmen
42, 44 und 46 nicht unbedingt die oben erläuterte Verteilung besitzen müssen. Beispielsweise können
anstelle der Steuorspannung Null auch negative Spannungen angelegt werden. Wesentlich ist lediglich,
daß für die verschiedenen angegebenen Betriebszustände mit unterschiedlichen Dämpfungen die Potentialdiffercnzen
vorhanden sind, welche zu der angegebenen Stromverteilung an den verschiedenen PN-Übergängen
führen. 1st der differentielle Widerstand zwischen der ersten Zone 2 und der Zone 12 bzw. bei der
Ausführungsform nach F i g. 3 der Zone 312 bei größtem zwischen diesen Zonen fließendem Steuerstrom kleiner
als der Wellenwiderstand einer an die Eingangsklemme 40 angekoppelten Eingangsleitung, so kann nach einer
Ausgestaltung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 in der von der Klemme 42 zur Zone 12 führenden
Leitungsverbindung ein Anpassungswiderstand 43 angeschaltet werden.
Anstelle eines einzigen Halbleiterbaueiementes können
auch mehrere Halbleiterbauelemente nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen in
einem scheibenförmigen Halbleiterkörper angeordnet werden, die im Bedarfsfalle zur Erhöhung der
Dämpfung in Reihe geschaltet sein können. Es ist weiterhin nicht unbedingt erforderlich, im Halbleiterbauelement
die hochdotierte Zone 9 bzw. 39 vorzusehen. Bei einer Ausführungsform nach F i g. 1 ist dann die
Kontaktelektrode 10 direkt an dem Gebiet 8 des Halbleiterkörpers 1 angebracht Schließlich können
beispielsweise auch die passiven, die Beschattung des Halbleiterbauelementes nach Fig.4 bildenden Schaltungselemente
in den Halbleiterkörper 1 selbst gebildet,
d. h-, als integrierte Schaltungselemente ausgeführt sein.
Hierzu 1 Blatt Zcichnunsen
Claims (9)
1. Halbleiterbauelement zur steuerbaren Dämpfung hochfrequenter Signale, dadurch gekennzeichnet,
daß der scheibenförmige Halbleiterkörper (1) des einen, ersten Leitungstyps und niedriger Dotierungskonzentration eine erste und
eine zweite an die eine, erste Scheibenoberfläche grenzende Halbleiterzone (2, 3) des zweiten, zum
ersten entgegengesetzten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration aufweist, daß der scheibenförmige
Halbleiterkörper (1) an der zweiten, der ersten Scheibenoberfläche gegenüberliegenden
Scheibenoberfläche und die erste und die zweite Halbleiterzone (2, 3) des zweiten Leitungstyps und
hoher Dotierungskonzentration mit je einer Kontaktelektrode (4,5 bzw. 10; 310) ohniisch kontaktiert
sind, daß das zu dämpfende hochfrequente Signal der Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleiterzone
(2) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration zugeführt und das gedämpfte
hochfrequente Signal an der Kontaktelektrode (HO; 310) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper
(1) abgenommen wird oder das zu dämpfende hochfrequente Signal der Kontaktelektrode (10)
an dem scheibenförmige;. Halbleiterkörper (1) zugeführt und das gedämpfte hochfrequente Signal
an der Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleiterzone (2) des zweiten Leitungstyps und
hoher Dotierungskonzentration abgenommen wird, und daß !n beiden Fällen außerdem an der
Kontaktelektrode (4, 5) ar der ersten und an der zweiten Halbleilerzopc (2, 3) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotieriüigske zentration ein erstes
bzw. ein zweites Steuersignal zugeführt werden, sowie die Kontaktelektrode (5) an der zweiten
Haibleiterzone (3) des zweiten Leilungstyps und hoher Dotierungskonzentration über eine das zu
dämpfende hochfrequente Signal leitende Verbindung (48) an Masse angeschlossen wird.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige
Halbleiterkörper (I) eine an die zweite Scheibenoberfläche grenzende, dritte Halbleiterzone (9; 39)
des ersten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration aufweist, an der die ohmsche Kontaktelektrode
(10; 310) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) angebracht ist.
J. Halbleiterbauelement nach Anspruch I oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Halbleiterkörper (1) an der ersten oder an der
zweiten Scheibenoberfläche und benachbart zu der ersten Halbleiterzone (2) des zweiten Leitungstyps
und hoher Dotierungskonzentration von einer weiteren ohmschen Kontaktelektrode (13; 313)
kontaktiert ist.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch J1 dadurch
gekennzeichnet, daß der Bereich des scheibenförmigen Halbleiterkörpers (1), an dem die weitere
ohmschc Kontaktelektrode (U;.H3) angebracht ist.
aus einer, vierten Halbleiterzone (12; 112) des ersten
Leilungstyps und hoher Dotierungskonzentration besteht.
5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche
I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite llulblcitcrzonc (2, 1) des zweiten
Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration in einer Reihe zueinander aiistierichlel an der ersten
Scheibenoberfläche angeordnet sind.
6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
und die zweite Halbleiterzone (2, 3) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und die vierte Halbleiterzone (12; 312) des ersten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration an
der ersten Scheibenoberfläche in ei.7.er Reihe zueinander ausgerichtet angeordnet sind.
ι»
7. Schaltungsanordnung zum Betrieb des Halbleiterbauelements
zur steuerbaren Dämpfung hochfrequenter Signale nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleiterzone
ι j (2) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und der über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal nicht leitende Verbindung (49)
an Masse angeschlossenen Kontaktelektrode (10; 310) an der zweiten Scheibenoberfläche des
>» scheibenförmigen Halbleiterkörpers (1) ein erstes
Steuersignal eingespeist wird, das in seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, daß es für
minimale Dämpfung einen Wert besitzt, bei dem der durch die erste Halbleiterzone (2) des zweiten
>5 Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und den scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) gebildete PN-Übergang einen Strom in Durchlaßrichtung
führt, und für zunehmende Dämpfung bis zur maximalen Dämpfung auf einen Wert abnimmt,
i() bei dem dieser PN-Übergang keinen Strom führt,
und zwischen der über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende Verbindung (48) an
Masse angeschlossenen Kontaktelektrode (5) an der zweiten Halbleiterzone (3) des zweiten Leitungstyps
Η und hoher Dotierungskonzentration und der über
eine das zu dämpfende hochfrequente Signal nicht leitende Verbindung (49) an Masse angeschlossenen
Kontaktelektrode (10; 310) an der zweiten Scheibenoberfläche des scheibenförmigen Halbleiterkörpers
•ίο (1) ein zweites Steuersignal eingespeist wird, das in
seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, daß es für minimale Dämpfung einen Wert
besitzt, bei dem der durch die zweite Halbleiterzone (3) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungs-
■»"> konzentration und den scheibenförmigen Halbleiterkörper
(I) gebildete PN-Übergang keinen Strom führt, und für zunehmende Dämpfung bis zur
maximalen Dämpfung auf einen Wert zunimmt, bei dem dieser PN-Übergang einen Strom in Flußrich-
><> tung führt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der weiteren ohmschen
Kontaktelektrode (13; 313) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper (I) und der ohmschen
">■"· Kontaktelektrode (10; 310) an der zweiten Scheibenoberfläche
des scheibenförmigen Halbleiterkörpers (I) ein drittes Steuersignal eingespeist wird, das in
seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, dall bei großer Dämpfung zwischen der ersten
wf Halbleiler/onc (2) des zweiten Leitungstyps und
hoher Dotierungskonzentrption und der weiteren ohmschen Kontaktelektrode (13; 313) an dem
scheibenförmigen Halbleiterkörper (I) eine Potentialdifferenz entsteht, bei der der differentielle
'■"' Widerstand zwischen der ersten Haibleiterzone (2)
des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration und der weiteren ohmschen Kontaktelektrode
(I ): }U)iin dem scheibenförmigen Halbleiter-
körper (1) an den Wellenwiderstand der an die Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleiterzone
(2) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration geführten Eingangsleitung angepaßt
ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung zu der
weiteren ohmschen Kontaktelektrode (13; 313) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper (1), über die
dieser das dritte Steuersignal zugeführt wird, ein Anpassungswiderstand (43) liegt.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2203209A DE2203209C3 (de) | 1972-01-24 | 1972-01-24 | Halbleiterbauelement mit steuerbarer Dämpfung sowie Schaltungsanordnung zu dessen Betrieb |
| GB4866972A GB1389350A (en) | 1972-01-24 | 1972-10-23 | Integrated attenuation elements |
| CH1708372A CH551718A (de) | 1972-01-24 | 1972-11-23 | Integriertes daempfungsglied sowie verfahren zum betrieb dieses daempfungsgliedes. |
| NL7216374A NL7216374A (de) | 1972-01-24 | 1972-12-01 | |
| FR7244763A FR2169582A5 (de) | 1972-01-24 | 1972-12-15 | |
| IT32950/72A IT971901B (it) | 1972-01-24 | 1972-12-15 | Attenuatore integrato e disposizio ne circuitale per l esercizio di detto attenuatore |
| US321031A US3870976A (en) | 1972-01-24 | 1973-01-04 | Integrated attenuation element comprising semiconductor body |
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| JP1018673A JPS5646265B2 (de) | 1972-01-24 | 1973-01-24 | |
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| SE7512843A SE402683B (sv) | 1972-01-24 | 1975-11-14 | Kopplingsanordning for styrning av ett for hogfrekventa signaler avsett integrerat dempningselement med variabel dempning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2203209A DE2203209C3 (de) | 1972-01-24 | 1972-01-24 | Halbleiterbauelement mit steuerbarer Dämpfung sowie Schaltungsanordnung zu dessen Betrieb |
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| DE2203209B2 true DE2203209B2 (de) | 1979-05-23 |
| DE2203209C3 DE2203209C3 (de) | 1980-01-31 |
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Family Applications (1)
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- 1972-12-15 IT IT32950/72A patent/IT971901B/it active
-
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-
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| CA972072A (en) | 1975-07-29 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |