DE2206354A1 - Dual-verbundene Mesa-Transistoren - Google Patents
Dual-verbundene Mesa-TransistorenInfo
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Description
- Dual-vertundene Mesa-Transistoren Die Erfindung bezieht sich auf dual miteinander verbundene ransistoren der Mesa-Bauart.
- Eine bekannte Verbindung von Transistoren, genannt Darllngton-Paar, ist schwierig auf das gleiche Chip zu bringen, da die Basen der zwei Transistoren auf dem Chip in gegebener Weise miteinander verbunden sind, und nicht miteinander verbunden sein sollten, um die Darlington-Verbindung zu erreichen. Es wird eine isolierende Brückenverbindung offenbart, um den Emitter von einem Transistor mit der Basis des anderen Transistors zu verbinden, während der Widerstand zwischen den Basen der zwei Transistoren auf dem Chip auf einen hohen Wert gehalten wird.
- Bei der herstellung von einer sogenannten Darlington-Verbindung werden die Kollektoren der zwei Transistoren miteinander verbunden, der Emitter des Treibertrans%stors#wird mit der Basis des Beis-tungstransistors verbunden, und die Basen der zwei Transistoren sind nicht miteinander verbunden. Wenn die zwei Transistoren auf das gleiche Chip aufgebracht werden, ist es schwierig, die Basen d# zweL iransistoren mit dem Maß zu isolieren, das notwendig ist;, um die zwei Transistoren dazu zu bringen, als ein J)arlingtorl-l'aar zu arbeiten, da das gleiche Materialvolumen als Basis für jeden der Transistoren wirkt.
- Auf der anderen Seite ergibt sich die notwendige Verbindung zwischen den zwei Kollektoren automatisch, da das gleiche Materialvolumen als Kollektor für beide Transistoren wirkt.
- Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Darlington-Verbindung von Transistoren auf einem Chip zu liefern.
- Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, ein Paar von Transistoren auf dem gleichen Chip in der Darlington-Verbindung zu schaffen, bei der zwei Basen ausreichend hoch voneinander isoliert sind, so daß die Wirkungsweise der larlington-Verbindung nicht zerstört oder stark vermindert wird.
- In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Treibertransistor und ein Leistungstransistor in der Mesa-Form auf dem gleichen Chip vorgesehen, jedoch ist eine Brücke aus Basismaterial von einem Mesatransistor zu dem anderen zurückbehalten, wobei der obere Teil der Brücke aus hochleitendem Material der Art, aus dem auch das Emittermaterial besteht, hergestellt und eine Schicht von Isolierung auf dem Oberteil der Brücke aufgebracht ist. Auf das isolierende Material der Brücke ist von der Emitterelektrode des Treibertransistors zur Basiselektrode des Beistungstransistors ein Verbindung aufgebracht.
- Weitere Vorteile der Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung eines Ausführungsbeispieles sowie aus der folgenden Beschreibung.
- Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Chips, das eine Aunfilhrungs von der Erfindung enthält; Fig. 2 einen Schnitt des Chips der Fig. 1; Fig. 3 ein Schaltdiagramm, das zg Erklärung dieser Erfindung dient.
- In Fig. 3 ist ein Darlington-Paar gezeigt, bei dem der Transistor 10 der Leistungstransistor und der Transistor 12 der Treibertransistor sein kann. Die Kollektoren der Transistoren 10 und 12 sind miteinander verbunden, und der Emitter des Transistors 12 ist mit der Basis des Transistors 10 verbunden.
- Diese, Verbindung diskreter Transistoren, wie z.B. 10 und 12, ist bekannt und wird verwendet, wo es gewünscht wird, um den zum Antrieb der zwei Transistoren 10 und 12 benötigten Basisstrom wesentlich heraubzusetzen gegenüber dem Basisstrom, der erforderlich ist, um den einen Transistor 10 anzutreiben. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Basisstrom für den Transistor 10 aus dem Kollektsr-Emittcrstrom des Transistors 12 abgeleitet wird, und daß daher der Basisstrom für das Paar von Transistoren 10 und 12 um das Produkt der Stromverstärkungsfaktoren Beta der Transistoren 10 und 12 vermindert ist. Es ist zu bemerken, daß eine Verbindung besteht zwischen den Kollektoren der Transistoren und zwischen dem Emitter des Transistors 12 und der Basis des Transistors 10, aber es gibt keine Verbindung zwischen den Basen der Transistoren 10 und 12. Wenn die Transistoren 10 und 12 auf ein Chip aufgebracht werden, ist eine Verbindung zwischen den Kollektoren gegeben, da die gleiche Masse oder das gleiche Materialvolumen die Kollektoren für beide Transistoren bilden kann. Die Verbindung des Emitters des Transistors 12 mit der Basis des Transistors 10 kann in jeder gewunschten Weise hergestellt werden, aber am bequemsten und billigsten ist es, die Verbindung entlang der Oberfläche des Basismaterials entlanglaufen zu lassen. Da die Basis der zwei Transistoren aus der gleichen Masse oder dem gleichen Idaterialvolumen hergeste]1t ist, beinhaltet das Entlangführen der Verbindung von dem Emitter crdes Transistors 12 zu der Basis des Transistors 10 über der Oberfläche des Basismaterials eine Verbindung zwischen den Basen der zwei Transistoren 10 und 12, die, wenn sie einen niedrigen Widerstand besitzt, die gewünschte Wirkungsweise der zwei Transistoren als ein Darlington-Paar zerstört oder stark schädigt. Die erfindungsgemäße Art der Schaffung eines Daxlington-Paares auf einem Chip ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt.
- In Fig. 2 ist die Basisschicht 14 eines P-Materials auf einer N-Kollektorschicht 16 aufgebracht. In der P-Schicht 14 sind Inseln 18 und 20 aus N-Emittermaterial vorgesehen. Dann wird das P-Material 14 bis zu einer Tiefe weggeätzt, um die PN-Verbindung 22 zwischen der Basisschicht 14 und der Kollektoren schicht 16 freizulegen, wodurch, mit Ausnahme der zu beschreibenden Brücke 24, die Basen der zwei Transistoren 12 und 14, bestehend jeweils aus dem Emitter iß, der Basis 14, dem Kollektor 16 und dem Emitter 20, der Basis 14 und dem Kollektor 16, voneinander getrennt sind. Es ist zu bemerken, daß die Emitterregion 20 viel größer ist als die Emitterregion 18, wodurch der Transistor 10 einschließlich dem Emitter 20 der Leistungstransistor1 und der transistor 12 der Treibertransistor sein kann. Die Kollektorelektrode ist in den Pigs 1 und 2 gezeigt, jedoch ist zu erkennen, daß die Kollektrregion für beide Transistoren 12 und 14 gemeinsam ist, wie es in Übereinstimmung mit Fig. 3 notwendig ist. Die Emitterelektrode 26 für die Emitterregion 18 ist mittels eines Leiters 28, der entlang dem oberen Teil der Brücke 24 läuft (aber von dieser mittels einer Schicht eines Slizium-Dioxide 30 isoliert ist), mit der Basiselektrode 37 des Leistungstransistors 10 verbunden, wodurch die gewünschte Verbindung von dem Emitter des Xransistors 12 zur Basis des Transistors 10 hergestellt ist. Jedoch ist die Brücke 24 aus Basismaterial, d.h.,es ist ein P-Material, wodurch das P-Material der Brücke 24 das P-Material 14 der Basen der zwei Transistoren 10 und 12 verbindet. Diese Verbindung, wie oben bemerkt, sollte vermieden oder mit einem Widerstand versehen werden, der so hoch wie möglich ist. Es ist zu bemerken, daß die Brücke 24 eine verlängerte Form besitzt, da sie von der oberen linken Rcke (Fig. 1) des Transistors 12 zur unteren linken Ecke des Transistors 10 läuft. Jedoch ist die Brücke 24 aus einem Material höheren Widerstands hergestellt, indem ein Teil 34 N+ gemacht wird, wie z.B. durch Eindiffundieier von N-Material inFessen Oberteil, bis der Widerstand des verbleibenden P-Materials der Brücke 24 soweit erhöht ist, daß die Transistoren 10 und 12 zusammen als ein Barlington-Paar arbeiter d.h., daß die Basen der Transistoren 10 und 12 voneinander iseliert sind, trotz der Tatsache, daß die Brücke 24 beibehalten ist, um den Leiter 28 zu tragen, und es wird ein Barlington-Paar hoher Güte auf dem gleichen Chip geschaffen. Diese Verminderung der ~leitfähigkeit der Brücke 24, indem der obere Teil davon aus N+ Material hergestellt wird, ist als der Pinch-Effekt bekannt.
- Da das Verfahren des Aufbringens der Isolierung 30 und der Elektroden, wie z.B. 26 und 32, und des isolierten Leiters 28 bekannt ist, erscheint eine weitere Erklärung der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 nicht erforderlich zu sein.
- Es ist offensichtlich, daß das gezeigte Ilransistorenpaar der PNP-Bauart sein kann, indem PNP-Naterial dort vorgesehen wird, wo sonst NPN-Material geliefert wird, w e es oben erklärt wurde. In diesem Falle würde der Oberteil 34 der Brücke 24 aus P+Material bestehen.
Claims (3)
1. Ein Paar von miteinander verbundenen Mesa-Transistoren mit mit
einer ersten Schicht eines Materials mit einer ersten Beitfähigkeitsart, einer zweiten
Schicht eines Materials mit einer zweiten Leitfähigkeitsart in Kontakt mit der ersten
Schicht, mindestens zwei Materialinseln der ersten Leitfähigkeitsart in der zweiten
Schicht, wobei das Material der zweiten Beitfähigkeitsart bis zu einer Tiefe entfernt
wird, die unterhalb des gleichrichtendez Übergangs zwischen der ersten uns der zweiten
Schicht um den größeren Teil der jeweiligen Inseln herum liegt, wobei Material der
zweiten Beitfähigkeitsart in Kontakt mit jeder Insel zurückgelassen wird, gekennzeichnet
durch eine Brücke, die zwischen den Materialien der zweiten Beitfihigkeitsart in
Kontakt mit jeder Insel zurückgelassen wurde, wobei mindestens der obere Teil der
Brücke aus einem Material der ersten Leitfähigkeitsart besteht; und eine ohmsche
Verbindung, die sich von einer Insel des Materials der ersten Leitfähigkeitsart
bis zu dem Material der zweiten Beitfähigkeitsart erstreckt, die die andere Insel
umgibt, wobei sich die ohmsche Verbindung entlang der Brücke erstreck
2. Erfindung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ohmsche Verbindung von der Brücke
isoliert ist.
3. Erfindung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenmaterial
der ersten Beitfähigkeitsart eine hohe Beitfähigkeit besitzt und vom N+ Typ ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11441371A | 1971-02-11 | 1971-02-11 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2206354A1 true DE2206354A1 (de) | 1972-10-05 |
Family
ID=22355034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19722206354 Pending DE2206354A1 (de) | 1971-02-11 | 1972-02-10 | Dual-verbundene Mesa-Transistoren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2206354A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2444588A1 (de) * | 1973-09-26 | 1975-03-27 | Rca Corp | Integrierte halbleiterschaltung |
| DE2607194A1 (de) * | 1975-02-28 | 1976-09-09 | Philips Nv | Halbleiteranordnung |
| EP0205638A1 (de) * | 1982-09-23 | 1986-12-30 | Eaton Corporation | Bidirektionaler Leistungsfeldeffekttransistor mit integriertem Lawinenschutz |
| EP0207178A1 (de) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | Eaton Corporation | Bidirektionaler Leistungsfeldeffekttransistor mit Feldstaltung |
-
1972
- 1972-02-10 DE DE19722206354 patent/DE2206354A1/de active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2444588A1 (de) * | 1973-09-26 | 1975-03-27 | Rca Corp | Integrierte halbleiterschaltung |
| DE2607194A1 (de) * | 1975-02-28 | 1976-09-09 | Philips Nv | Halbleiteranordnung |
| EP0205638A1 (de) * | 1982-09-23 | 1986-12-30 | Eaton Corporation | Bidirektionaler Leistungsfeldeffekttransistor mit integriertem Lawinenschutz |
| EP0207178A1 (de) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | Eaton Corporation | Bidirektionaler Leistungsfeldeffekttransistor mit Feldstaltung |
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