DE2203209C3 - 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 betneben, so können Eingangsspannungen in der Größenordnung von 1 V auftreten.
Derart starke hochfrequente Signale könnu.1 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 angeordnetes — Netzwerk aus PIN-Dioden zu verwenden (Hewlett-Packard,
Application Note 912). Als PIN-Dioden werden solche Dioden bezeichnet, welche zwischen
ihrem P-leitenden und N-Ieitenden Gebiet ein als I-Ieitend 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 '.!erstellen, so müßte jede PIN-Oiode in einer
Isolationsinsel angeordnet werden. Da aber eine PIN-Diode ein sehr dickes (etwa 100 μ.τη) 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 τη Halbleiterkörper aufgrund der langen Erwärmung
unzulässig reduziert. Weiterhin wird auch das Großsignalverhalten der PIN-Dioden schlecht. Aufgrund
von unerwünscli.en lateralen Diffusionen wird darüber hinaus die notwendige Fläche sehr groß.
Schließlich ist auch die gtoße 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 Halbleiterschaltungsanordnungen
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 zweiten, zum ersten
entgegengesetzten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration aufweist daß der scheibenförmige
Halbleiterkörper an der zweiten, der ersten Scheiberioberfläche
gegenüberliegenden Scheibenoberfläche
25
jo
40
55 und die erste und die zweite Halbleiterzone des zweiten
Leitungstyps 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 and an der zweiten
Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration ein erstes bzw. ein zweites
Steuersignal zugeführt werden, sow . die Kontaktelektrode an der zweiten Halblcitcrionr des zweiten
Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende
Verbindung an Masse angeschlossen wird.
hs s;nd 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 Mch 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 sinH. Dies
besitzt jedoch den Nachteil, daß Signale entweder nur voll durchschaltbar oder nur voll sperrbar und damit
ke ne Zwischenwerte der Dämpfung realisiert sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft die Schaltungsanordnung zum Betrieb des Halbleiterbauelements
nach der Erfindung und besteht darin, daß zwischen der Kontaktelektrode an der ersten 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 Halbleiterkörpers ein erstes Steuersignal eingespeist
wird, das in seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist, daß es für minimale Dämpfung einen
vVert besitzt, bei dem der durch die erste Halbleiterzone des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und den scheibenförmigen Halbleiterkörper gebildete PN-Übergang einen Strom in Durchlaßrichtung
führt, und für zunehmende Dämpfung bis zur maximalen Uämf Tung 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 übel' ems das cu dämpfende hochfrequente
Signal nicht leitende Verbindung an Masse angeschlossenen Kontaktelektrode an der zweiten Scheibenoberfläche
des scheibenförmigen Halbleiterkörpers 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 des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration üfid 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 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
nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
r ι g. ι eine Ausidhrurigs!"rr
η ■ 9% np I *\ I p^l £% ι f A i*hn
mentes nach der Erfindung;
F i g. 2 eine zweite Ausführungsform eines Halbleiterbauelementes 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
F i g. 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
Scheibenoberfläche eines scheibenförmigen Halbleiterkörpers 1 des einen, ersten Leitungstyps und niedriger
Dotierungskonzentration, der beispielsweise ein schwach η-leitender Silicium-Einkristall mit einer
Phosphor-Dotierungskonzentration von etwa 1O12Cm-3
sein kann, zwei p-leitende Halbleiterzonen 2 und 3 des zweiten, zum ersten entgegengesetzten Leitungstyps
und hoher Dotierungskonzentration vorgesehen, weiche beispielsweise durch eine Bor-Diffusion mit einer
Konzentration von etwa 5 χ 1020cm-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 1020Cm-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 Kontaktelektrode IO
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-Diffusion mit einer Konzentration von 3 χ 1020Cm-3 !sergestellt
werden. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der Ausfühfungsfofm nach Fig. 1, wobei gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die vierte Zone 12 ist bei dieser Ausführungsform nicht unbedingt erforderlich; vielmehr kann die Zone 12
fehlen und an dieser Stelle lediglich die Kontaktelektrode 13 vorhanden seih.
Bei der Ausführutigsfofm des Halbleiterbauelements
nach Fig. 3 ist eine der vierten Zone 12 bei der Ausführungsform nach Fig.2 entsprechende vierte
Zone 312 benachbart zu der ersten Zone 2 an der dieser Zone 2 gegenüberliegenden zweiten Scheibenoberfläehe
des Halbleiterkörpcrs 1 vorgesehen. Diese Zone 312 ist mit einer Kontaktelektrode 313 versehen und liegt
über eine Zuleitung an einer Anschlußklemme 314. Bei riiatfof Λ t ίο fit K rn t->*>of ί-vrr« η irrt ■*■»! oino Ae**· 7 r\tM% Q nn^k
den F i g. 1 und 2 entsprechende Zone 19 lediglich einen
Teil der zweiten Scheibenoberfläche des Halbleiterkörpers 1 ein. Ensprechende Abmessungen weist daher
auch die für diese Zone 39 vorgesehene Kontaktelektrode 310 auf, welche über eine Zuleitung an einer
Anschlußklemme 311 liegt.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die Zone 312 nicht unbedingt erforderlich; sie kann vielmehr fehlen
und an d-: ser Stelle lediglich die Kontaktelektrode 313
vorhanden sein.
Anhand einer in Fig.4 dargestellten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zum Betrieb des
Halbleiterbauelements nach der Erfindung wird im Folgenden dessen Wirkungsweise erläutert.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird ein zu dämpfendes hochfrequentes Eingangssignal an einer Eingangsklemme
40 eingespeist und über eine Koppelkapazität 41 auf die erste Zone 2 gegeben. Die erste Zone 2 liegt
weiterhin über einen Widerstand 45 an einer Steuersignalquelle.welche
ihrerseits zwischen einer Klemme 44 und Masse angekoppelt ist. Entsprechend liegt die
zweite Zone 3 über eine für das Eingangssignal leitende Verbindung in Form einer Kapazität 48 an Masse und
über einen Widerstand 47 an einer Steuersignalquelle, welche zwischen einer Klemme 46 und Masse
angekoppelt ist. Das gedämpfte Ausgangssignal wird über eine Koppelkapazität 51 an einer Ausgangsklemme
50 abgenommen. Die Kontaktelektrode 10 — und entsprechend die Kontaktelektrode 310 bei der
Ausführungsform nach Fig.3 — liegt über eine das
Eingangssignal nicht leitende Verbindung in Form einer Drossel 49 an Masse.
Die Wirkungsweise des Halbleiterbauelementes im Betrieb einer Schaltung nach F i g. 4 ist nun die folgende:
Ist die Steuerspannung an der Klemme 44, weiche eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung mit
gegenüber der Signalfrequenz sehr kleiner Frequenz sein kann, in Bezug auf Masse positiv, so ist der durch
die erste Zone 2 mit dem Gebiet 8 des Halbleiterkörpers 1 gebildete PN-Übergang bei den oben angegebenen
Leitungstypen dieser Zonen in Durchlaßrichtung vorgespannt Daher fließen aus der ersten Zone 2 über
den PN-Übergang Löcher in das Gebiet 8. Entsprechend fließen aus der hochdotierten Zone 9 Elektronen
in das Gebiet 8. Da dieses Gebiet 8, wie oben angegeben, gegenüber den Zonen 2,3 und 9 schwach dotiert ist ist
die Dichte der aus diesen Zonen injuzierten Ladungsträger
sehr viel größer als die Dichte der Dotierungsatome in diesem Gebiet Daher ist der differentielle Widerstand
zwischen den Zonen 2 und 9 im Vergleich zu dem
Zustand bei fehlendem Steuersignal an der Klemme 44 Um mehrere Zehnerpotenzen kleiner.
Liegt dabei gleichzeitig an der Klemme 46 die
Spannung Null bzw, 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 eingespeiste Eingangssignal ohne wesentliche Dämpfung
(z, Bi kleiner 1 dB) über die erste Zone 2 und die
Zone 9 zur Ausgangsklemme 50 fließen.
Liegt andererseits an der Klemme 44 in 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 aus der Zone 3 und Elektronen aus der Zone 9 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 0hm 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
weiterhin 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 800 MHz 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 gesch-eht diese Veränderung automatisch, wobei
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 Halbleiterbauelementes
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 Fig.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 Sleiierspahhuhg, an der Klemme 46 in Bezug auf Masse eine positive Steuerspannung und an einer
mit der Klemme 14 des Halbleitefbaiielemenies
verbundenen Klemme 42 eine negative Sleüefspännüng.
Weiterhin liegt die Zone 12 hdchfreqUenzmäßig 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 Signalleitung ist. Damit werden Keliektionen des hingangssignais verhindert.
Beginnt bei kleinerer Dämpfung Steuerstrom 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 Halbleiterbauelementes näherungsweise gleich dem Wellenwiderstand der Eingangsleitung ist. In Richtung kleinerer Dämpfungen geht der Steuerstrom zwischen der ersten Zone 2 und der Zone 12 gegen Null.
Beginnt bei kleinerer Dämpfung Steuerstrom 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 Halbleiterbauelementes näherungsweise gleich dem Wellenwiderstand der Eingangsleitung ist. In Richtung kleinerer Dämpfungen geht 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 Steuerspannung Null auch negative Spannungen angelegt werden. Wesentlich ist lediglich,
daß für die verschiedenen angegebenen Betriebszustände mit unterschiedlichen Dämpfungen die Potentialdifferenzen
vorhanden sind, welche zu der angegebenen Stromverteilung an den verschiedenen PN-Übergängen
führen. Ist 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 kleincals
der Wellenwiderstand einer an die Eingangsklemme dn -ιηηοίηηηοΐΐβη Fincronorclpitiina cn tgnn nach pinpr
--1 —-.o--k-rr'
· o·—o- - o·
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 Halbleiterbauelementes 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 Beschallung des
Halbleiterbauelementes nach Fig.4 bildenden Schaltungselemente
in den Halbleiterkörper 1 selbst gebildet
d. h, als integrierte Schaltungselemente ausgeführt sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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) ohmisch kontaktiert sind, daß das zu dämpfende hochfrequente Signal
der Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleiterzonc
(2) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration zugeführt und das gedämpfte
hochfrequente Signal an der Kontaktelektrode (10; 310) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper
(1) abgenommen wird oder das zu dämpfende hochfrequente Signal der Kontaktelektrode (10)
an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) zugeführt und das gedämpfte hochfrequente Signal
an der Kontaktelektrode (4) an der ersten Halbleitcrzone (2) des zweiten Leilungstyps und
hoher Dot'^r.ingskonzentration abgenommen wird,
und daß in beiden Fällen außerdem an der Kontaktelektrode (4, 5) an der ersten und an der
zweiten Haibleilerzone (Z, 3) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskoi.zentration ein erstes
bzw. ein zweites Steuersignal zugeführt werden,
sowie die Kontaktelektrode (5) an der zweiten Halbleiterzone (3) des zweiten Leitungstyps und
hoher Dotierungskonzentration über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende Verbindung
(48) an Masse angeschlossen wird. -to
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige
Halbleiterkörper (1) eine an die zweite Scheiben oberfläche grenzende, dritte Halbleiterzone (9; 39)
des ersten Leitungstyps und hoher Dotierungskon- « zentration aufweist, an der die ohmsche Kontaktelektrode
(10; 310) an dem scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) angebracht ist.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige M
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 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des scheibenförmigen
Halbleiterkörpers (1), an dem die weitere ohmsche Kontaktelektrode (13*313) angebracht ist,
aus einer, vierten Halbleiterzone (12j312) des ersten
Leitürigslyps und hoher Dotierungskonzentration
besteht.
5j Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die erste und die zweite Hafbleilerzone (2, 3) des zweiten
Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration in eineT Reihe zueinander ausgerichtet 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 einer Reihe zueinander ausgerichtet angeordnet sind.
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
(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
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, bei dem dieser PN-Übergang keinen Strom führt,
und zwischen der über eine das zu dämpfende hochfrequente Signal leitende Verbindung (413) an
Masse angeschlossenen Kontaktelektrode (5) an der zweiten Halbleiterzone (3) 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 ds zweiten Scheibenoberfläche
des scheibenförmigen Halbleiterkörpers (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 zweiti π Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und den scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) 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 Flußrichlung führt.
8 Schaltungsanordnung nach Anspruch /.dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der weiteren ohmschen Kontaktelektrode (13; 313) an dem scheibenförmigen
Halbleiterkörper (1) und der ohmschen Kontaktelektrode (10; 310) an der zweiten Scheibenoberfläche
des scheibenförmigen Halbleiterkörpers (1) ein drittes Steuersignal eingespeist wird, das in
seiner Amplitude und Polarität derart veränderbar ist. daß bei großer Dämpfung /wischen der ersten
Haibleiterzone (2) des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration und der weiteren
ohmscheri Kontaktelektrode (13| 313) an dem
scheibenförmigen Halbleiterkörper (1) eine Potentialdifferenz entsteht, bei der der differentielle
Widersland zwischen der ersten Ha|bleilerzone (2)
des zweiten Leitungstyps und hoher Dotierungskonzentration
und der weiteren ohmschen Kontaktelektrode (I3| 313) an dem scheibenförmigen Halbleiter*
-eL.
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 (13j 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. |
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| IT32950/72A IT971901B (it) | 1972-01-24 | 1972-12-15 | Attenuatore integrato e disposizio ne circuitale per l esercizio di detto attenuatore |
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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)
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| DE2203209B2 DE2203209B2 (de) | 1979-05-23 |
| DE2203209C3 true DE2203209C3 (de) | 1980-01-31 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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