DE2343206A1 - FIELD EFFECT TRANSISTOR ARRANGEMENT - Google Patents
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Description
ffeiaeffekt-TransistoranordnunF!;ffeiaeffekt-transistorarrangunF !;
Die Erfindung betrifft eine Feldeffekt-Transistoranordnung mit einem Halbleitersubstrat, in dessen einer Oberfläche ein Source-Bereich und ein Drain-Bereioh sowie eine zwischen diesen verlaufende isolierende Schicht vorgesehen sind, auf der eine Widerstandsschicht angeordnet ist und unter der sich ein Kanal ausbildet.The invention relates to a field effect transistor arrangement with a semiconductor substrate in which a surface, a source region and a drain region as well as an insulating region running between these Layer are provided on which a resistive layer is arranged and under which a Channel trains.
Durch die US-Patentschrift 3 714 522 ist es bereits bekannt, eine Widerstandsschicht auf einer isolierenden Schicht sowie beide Schichten auf einem Halbleitersubstrat anzuordnen. In der Industrie besteht ein Bedarf für ein Element mit variabler Impedanz, das nicht mit Kontakten aufgebaut ist. Solche Elemente werden insbesondere für stereophonische Vier-Kanal-Geräte sowie für Analogrechner und automatische Verstärkungsregelschaltungen benötigt. Die üblichen Feldeffekt-Transistoren, photoleitfähigen CdS-ElementeIt is already through U.S. Patent 3,714,522 known a resistive layer on an insulating Layer and both layers to be arranged on a semiconductor substrate. In industry there is a need for a variable impedance element that is not constructed with contacts. Such elements are especially used for stereophonic four-channel devices as well as for analog computers and automatic gain control circuits. The usual field effect transistors, photoconductive CdS elements
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sowie andere Vorrichtungen können zur Einhaltung relativ weniger Verzerrungen und guter Linearität nur mit relativ kleinen Eingangssignalamplituden angesteuert werden, die oft unter vorbestimmten und relativ niedrigen Pegelwerten liegen. Dies "bedeutet, dass das Signal-Eauschverhältnis einen vorbestimmten Höchstwert haben muss, der aber im Hinblick auf naturgetreue Tonwiedergabe bei niedrigem Rauschpegel immer höher gefordert wird.as well as other devices can only maintain relatively little distortion and good linearity with relatively small Input signal amplitudes are controlled, which are often below predetermined and relatively low level values. this "means that the signal-to-noise ratio must have a predetermined maximum value, but this with regard to lifelike Sound reproduction with a low noise level is increasingly required.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Feldeffekt-Transistoranordnung anzugeben, die innerhalb eines breiten Bereichs ein lineares Impedanzverhalten zeigt und dadurch gegenüber bisherigen Anordnungen verbesserte Eigenschaften aufweist. Eine solche Anordnung soll nur drei Anschlüsse aufweisen und innerhallb grosser Frequenzbereiche eingesetzt werden können.The object of the invention is to provide a field effect transistor arrangement indicate which shows a linear impedance behavior within a wide range and thereby has improved properties compared to previous arrangements. Such an arrangement should only have three connections and can be used within large frequency ranges can.
Eine Feldeffekt-Transistoranordnung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäss derart ausgebildet, dass eine mit der Widerstandsschicht in Kontakt stehende Gate-Elektrode vorgesehen ist, die nur über einem Teilbereich eines der genannten Bereiche angeordnet ist.A field effect transistor arrangement of the type mentioned is designed according to the invention to solve this problem in such a way that that a gate electrode is provided which is in contact with the resistance layer and only over a partial area one of the areas mentioned is arranged.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Transistoranordnung nach der Erfindung an Hand in den Figuren dargestellter Vergleichsbeispiele beschrieben. Es zeigen:The following is an embodiment of a transistor arrangement described according to the invention with reference to comparative examples shown in the figures. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Transistoranordnung bereits vorgeschlagener Art,1 shows a schematic cross section of a transistor arrangement of the type already proposed,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Transistoranordnung nach der Erfindung,2 shows a schematic cross section of a transistor arrangement according to the invention,
Fig. J eine Grundschaltung zum Betrieb einer Transistoranordnung nach Fig. 1 undJ shows a basic circuit for operating a transistor arrangement according to Fig. 1 and
Fig. 4- eine Grundschaltung zum Betrieb einer Transistoranordnung nach der Erfindung.Fig. 4- shows a basic circuit for operating a transistor arrangement according to the invention.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sowie der mit ihr er-For a better understanding of the invention and the
"~5WBTT7WT4~""~ 5WBTT7WT4 ~"
ziel/baren. Vorteile wird zunächst eine Transistoranordnung 'bereits vorgeschlagener Art beschrieben, die in Fig. 1 dargestellt und mit 10 bezeichnet ist. Ein Halbleitersubstrat 1 vom N- (oder P)-Leitfähigkeitstyp ist mit einem P+ (N+)-Source-Bereich 2 und einem P+(N+)-Drain-Bereich 3 auf einer Aussenflache versehen, wobei beide Bereiche einen Abstand L zueinander haben. Auf der Oberfläche des Substrats 1 oder zumindest zwischen dem Source-Bereich 2 und dem Drain-Bereich 3 ist eine isolierende Schicht 4-, beispielsweise ein 8102-E1Um, vorgesehen, auf der wiederum eine Vi der stands schicht 5 ausgebildet ist. Diese Schicht kann beispielsweise aus polykristallinem Siliciummaterial bestehen, dessen spezifischer Oberflächenwiderstand 10 kOhm bis JO GOhm betragen kann. Eine Metallelektrode 6 für den Source-Bereich 2 und eine Metallelektrode 7 für den Drain-Bereich 3 sind am jeweiligen Bereich befestigt, eine erste Gate-Elektrode 8 ist nahe der Source-Elektrode 6 vorgesehen, eine zweite Gate-Elektrode 9 ist nahe der Drain-Elektrode 7 vorgesehen. Beide Gate-Elektroden 8 und 9 sind an der Widerstandsschicht 5 befestigt. Die dem Drain-Bereich zugewandte Kante der Elektrode 8 muss genau mit der'dem Drain-Bereich zugewandten Kante des Source-Bereichs 2 ausgerichtet sein, ähnlich muss die dem Source-Bereich zugewandte Kante der Elektrode 9 genau mit der dem Source-Bereich zugewandten Kante des Drain-Bereichs 3 ausgerichtet sein. Jede Abänderung dieser genauen Anordnung verursacht Verzerrungen, wie noch gezeigt wird.target / baren. Advantages, a transistor arrangement of the type already proposed is described first, which is shown in FIG. 1 and denoted by 10. A semiconductor substrate 1 of the N (or P) conductivity type is provided with a P + (N +) source region 2 and a P + (N +) drain region 3 on an outer surface, the two regions being at a distance L from one another. On the surface of the substrate 1 or at least between the source region 2 and the drain region 3, an insulating layer 4-, for example an 8102-E 1 um, is provided, on which in turn a Vi of the standing layer 5 is formed. This layer can for example consist of polycrystalline silicon material, the specific surface resistance of which can be 10 kOhm to JO GOhm. A metal electrode 6 for the source region 2 and a metal electrode 7 for the drain region 3 are attached to the respective region, a first gate electrode 8 is provided near the source electrode 6, and a second gate electrode 9 is near the drain -Electrode 7 provided. Both gate electrodes 8 and 9 are attached to the resistance layer 5. The edge of the electrode 8 facing the drain region must be precisely aligned with the edge of the source region 2 facing the drain region, similarly the edge of the electrode 9 facing the source region must be precisely aligned with the edge facing the source region of the drain region 3 be aligned. Any change in this precise arrangement will cause distortion, as will be shown.
Das Substrat 1 kann beispielsweise relativ niedrige Verunreinigungsdichte aufweisen. Besonders für den Fall einer integrierten Schaltung, in der normalerweise ein weiteres Substrat unter dem Substrat 1 mit unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp vorgesehen ist, wird mit der Dichte des Substrats 1 ein spezifischer Widerstand von ca. 5>O Ohmcm oder mehr verwirklicht, um die Auswirkung des IG-Substrats zu verringern. Die Dichte der Bereiche 2 und 3 beträgt ferner jeweils ca. 10^° Atome/cm^. Die Länge L des Kanals beträgt ca. 20 Mikron, seine Breite ca. 300 Mikron, und die Dicke Tox der isolierenden Schicht 4-beträgt im Falle von SiO2 ca. 1200 Angströmeinheiten. DieThe substrate 1 can, for example, have a relatively low impurity density. Particularly in the case of an integrated circuit in which another substrate is normally provided under the substrate 1 with a different conductivity type, a specific resistance of about 5> O Ohmcm or more is realized with the density of the substrate 1 in order to reduce the effect of the IG -Substrate decrease. The density of areas 2 and 3 is also about 10 ^ ° atoms / cm ^. The length L of the channel is approx. 20 microns, its width approx. 300 microns, and the thickness Tox of the insulating layer 4 is approx. 1200 angstrom units in the case of SiO 2. the
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Schicht 5 aus polykristallinem Silicium hat eine Dicke von ca. 1 Mikron. Der spezifische Oberflächenwiderstand dieser Schicht liegt im Bereich von 10 kOhm bis 30 GOhm. Wenn der spezifische Widerstand der Schicht 5 sehr hoch ist, müssen Spezialkontakte für die Elektroden 8 und 9 verwendet werden. Bei einer solchen Anordnung stehen ein Potential V(X) an einem Punkt X im Kanalbereich unter einem Abstand zum Source-Bereich 2, eine Gate-Spannung V^(X) an dem entsprechenden Punkt in dem Gate-Bereich und eine Schwellenspannung Vth dieser Anordnung in folgendem Zu sammenhang:Layer 5 made of polycrystalline silicon has a thickness of approx. 1 micron. The specific surface resistance of this layer is in the range from 10 kOhm to 30 GOhm. If the specific Layer 5 resistance is very high, need special contacts for electrodes 8 and 9 can be used. With such an arrangement there is a potential V (X) at a point X in the channel area at a distance from the source region 2, a gate voltage V ^ (X) at the corresponding point in the gate region and a threshold voltage Vth of this arrangement in the following context:
VG(X) - V(X) ^ VthV G (X) - V (X) ^ Vth
Dabei ist die Änderung von Vth durch die Spannung des Substrats 1 sehr klein oder vernachlässigbar, so dass die Anzahl N der Ladungsträger pro Flächeneinheit an der Stelle X den folgenden Wert hat:Where is the change in Vth due to the voltage of the substrate 1 very small or negligible, so that the number N of charge carriers per unit area at point X denotes has the following value:
N = |2. /VG(X) - V(X) - Vth/ / cm"2 N = | 2. / V G (X) - V (X) - Vth / / cm " 2
Dabei ist Go = Eox/ToxWhere Go = Eox / Tox
Eox: Dielektrizitätskonstante der isolierenden Schicht 4, q : Elektronenladungen des Trägers.Eox: dielectric constant of the insulating layer 4, q: electron charges on the carrier.
Andererseits ist der Widerstand R(X) in dem Kanal zwischen dem Ende des Bereichs 2 und der Stelle XOn the other hand, the resistance R (X) is in the channel between the end of region 2 and point X.
dß(x) = Pdβ (x) = P
dabei ist ^„(X) der spezifische Oberflächenwiderstand deswhere ^ "(X) is the specific surface resistance of the
Kanals und u die Beweglichkeit der Ladungsträger.Channel and u the mobility of the charge carriers.
Daraus ergibt sich:This results in:
4098 Π/Ö9U4098 Π / Ö9U
dXdX
Co uCo u
Entsprechend ist der Kanalstrom I
I dß(X) = dV(X)The channel current is I correspondingly
I dß (X) = dV (X)
dXdX
w u Co £VQ{X) - v(x; - vtK7wu Co £ V Q (X) - v (x; - vtK7
Wenn V&(X) - V(X) = VQ0 * konstant (2)If V & (X) - V (X) = V Q0 * constant (2)
vorausgesetzt und die Gleichung 1 von χ = 0 bis χ - L (Kanal länge) integriert wird, so ergibt sich.:assuming and equation 1 from χ = 0 to χ - L (channel length) is integrated, the following results:
ΓΓ JoYo
/vG(x) - v(x) - vtj/ dv(x) = ι o / v G (x) - v (x) - vtj / dv (x) = ι o ''
Dies bedeutet I « ß (V^0 - Vth) V (3)This means I «ß (V ^ 0 - Vth) V (3)
wobei V « V(L)t ß - where V «V (L) t ß -
öchliesslich sei bemerkt, dass die Gleichung (3) eine lineare Funktion für die Bedingung (2) darstellt. Wenn die Potentiale des Source-Bereiche 2 und des Drain-Bereiche 3 Vg + Vqq sind und dae Potential an der zweiten Gate-Elektrod· 9 Vj5 + V^0 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, so kann die Gleichung 3 erfüllt werden.Finally, it should be noted that equation (3) represents a linear function for condition (2) . When the potentials of the source regions 2 and drain regions 3 Vg + Vqq and dae potential at the second gate Elektrod · 9 PY 5 + V ^ 0, as shown in Fig. 1, the equation 3 may be fulfilled will.
Dies bedeutet, dass eine erste lineare Gleichung (I ■ IiV) im Kanal zwischen Source-Bereich 2 und Drain-Bereich 3 erhalten wird und der Kanalwiderstand fi(X).eine lineare Linie darstellt. Der Widerstand oder die Impedanz kann nur durch die Gate-Spannung Vqq gesteuert werden. Mit dieser Anordnung 10 kann eine Schaltung mit variabler Impedanz leicht verwirklicht werden.This means that a first linear equation (I ■ IiV) is obtained in the channel between source region 2 and drain region 3 and the channel resistance fi (X) represents a linear line. The resistance or impedance can only be controlled by the gate voltage Vqq. With this arrangement 10, a variable impedance circuit can be easily realized.
40 9B11/091440 9B11 / 0914
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Drain-Elektrode mit einer Klemme verbunden, die ferner mit der zweiten Gate-Elektrode 9 über einen inneren oder äusseren Kondensator G. verbunden ist. Ferner ist die Source-Elektrode mit einem -Anschluss verbunden, der ferner mit der ersten Gate-Elektrode 8 über einen inneren oder äusseren Kondensator Cp verbunden ist. Ein Steueranschluss ist mit der ersten Gate-Elektrode 8 verbunden, an die ein Steuersignal angelegt wird. In einem derartigen Fall kann, falls erwünscht, eine Gate-Gegenspannung an dem Substrat 1 liegen. Im Falle eines P-Kanal-Anreicherungstyps wird eine positive Gate-Gegenspannung angelegt, und eine Steuerspannung ist negativ.As shown in Fig. 5, the drain electrode is provided with a Terminal connected, which is also connected to the second gate electrode 9 is connected via an inner or outer capacitor G. Furthermore, the source electrode is connected to a terminal, the further to the first gate electrode 8 via an inner or outer capacitor Cp is connected. A control connection is connected to the first gate electrode 8 to which a control signal is applied. In such a case, if desired, a gate counter voltage to be applied to the substrate 1. In the case of a P-channel enrichment type, a positive gate counter voltage applied, and a control voltage is negative.
Ein Eingangssignal der Frequenz f*, das Steuersignal V^q der Frequenz fg» die Kapazität C-, die Kapazität C^ und der Widerstand Rc zwischen der ersten und der zweiten Gate-Elektrode (Widerstand der Schicht 5) werden Jeweils festgelegt, wobeiAn input signal of the frequency f * , the control signal V ^ q of the frequency fg »the capacitance C-, the capacitance C ^ and the resistance Rc between the first and the second gate electrode (resistance of the layer 5) are each determined, with
Dabei ist fp normaler Gleichstrom oder NiederfrequenzWhere fp is normal direct current or low frequency
> 7 > 7
werden gleichfalls bestimmt.are also determined.
Dann sind die ßeaktanten der KondensatorenThen the ßeaktanten of the capacitors
und Cp im Hinblick auf das Eingangssignal f1 klein, im Hinblick auf dasand Cp small with respect to the input signal f 1 , with respect to the
f~ gross. Die Gate-Potentialef ~ large. The gate potentials
Signal V^q mit der Frequenz f~ grossSignal V ^ q with the frequency f ~ large
de«r ersten und der zweiten Gate-Elektrode sind Vg +the first and second gate electrodes are Vg +
bzw.respectively.
GO.GO.
4Ö3T8TT/Ö9144Ö3T8TT / Ö914
! Entsprechend der Gleichung (3) erhält man daher eine lineare Impedanz zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich, die durch das Steuersignal V^0 an der Elektrode 8 eingestellt werden kann. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung ist sehr einfach und eignet sich daher für Anordnungen zur automatischen Verstärkungsregelung, da die erforderliche Bedingung f^ £> f2 darin erfüllt werden kann.! According to equation (3), a linear impedance is therefore obtained between the source region and the drain region, which can be set by the control signal V ^ 0 at the electrode 8. The circuit shown in Fig. 3 is very simple and is therefore suitable for arrangements for automatic gain control, since the required condition f ^ £> f 2 can be met therein.
Ein Feldeffekt-Transistor der in Fig. 1 gezeigten Art und eine Schaltung nach Fig. 3 eignen sich sehr gut für den iiiederfrequenten Bereich, jedoch nicht für die meisten Anwendungen im hochfrequenten Bereich. Wird nämlich ein Hochfrequenzverstärker aufgebaut, so wirkt sich die Kapazität zwischen der zweiten Gate-Elektrode 9 und dem Drain-Bereich 3 bzw. der Drain-Elektrode 7 schädlich aus, und es entsteht ein Leckstrom. Bei hohen Frequenzen kann der Kanalwiderstand (Impedanz) deshalb nicht leicht nur durch die Gate-Spannung V^q gesteuert werden. Ferner wird der Änderungsbereich für den Widerstand kleiner. Zusätzlich muss im Hinblick auf die Elektrode 9 die Flächen des Drain-Bereichs 3 notwendigerweise relativ gross sein, und die Übergangskapazität zwischen dem Substrat 1 und dem Drain-Bereich 3 kann im hochfrequenten Bereich nicht vernachlässigt werden.A field effect transistor of the type shown in FIG. 1 and a circuit according to FIG. 3 are very suitable for the low-frequency Range, but not for most applications in the high-frequency range. Namely, it becomes a high frequency amplifier built up, the capacitance acts between the second gate electrode 9 and the drain region 3 or the drain electrode 7 harmful, and there is a leakage current. The channel resistance (impedance) cannot therefore be used at high frequencies can easily be controlled only by the gate voltage V ^ q. Further the change range for the resistance becomes smaller. In addition, with regard to the electrode 9, the surfaces of the Drain area 3 must necessarily be relatively large, and the junction capacitance between the substrate 1 and the drain area 3 cannot be neglected in the high-frequency range.
Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung vermieden, eine entsprechende Transistoranordnung ist in Fig. 2 dargestellt und hat nur eine Gate-Elektrode. In Fig. 2 ist ein Substrat 11 vom N(P)-Ijeitfähigkeitstyp auf einer Fläche mit einem P+ (N+)-Source-Bereich 12 und einem P+ (H+)-Drain-Bereich 13 versehen, beide Bereiche haben den Abstand L zueinander. Auf der Oberfläche des Substrats 11 zwischen dem Soarce-Bereich 12 und dem Drain-Bereich 13 ist eine isolierende Schicht 14- (SiO2) gebildet, unter der sich ein Kanal ausbildet. Ferner ist auf der isolierenden Schicht 14 eine Widerstandsschicht 15 vorzugsweise aus polykristallinem Silicium gebildet. Eine einzige Gate-Elektrode 16 ist über dem Source-Bereich 12 und über einem dickeren Teil 17 der isolie-These difficulties are avoided by the invention; a corresponding transistor arrangement is shown in FIG. 2 and has only one gate electrode. In FIG. 2, a substrate 11 of the N (P) conductivity type is provided on one surface with a P + (N +) source region 12 and a P + (H +) drain region 13, both regions being at a distance L from one another. An insulating layer 14- (SiO 2 ), under which a channel is formed, is formed on the surface of the substrate 11 between the soarce region 12 and the drain region 13. Furthermore, a resistance layer 15 is preferably formed from polycrystalline silicon on the insulating layer 14. A single gate electrode 16 is over the source region 12 and over a thicker part 17 of the insulating
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renden Schicht 14 vorgesehen. Der Abstand a zu der dem Drain-Bereich 13 zugewandten Kante des Source-Bereichs 12 stellt einen vorzugsweisen Wert dar.Renden layer 14 is provided. The distance a to that of the drain region 13 facing edge of the source region 12 represents a preferred value.
Die ßource- und die Drain-Elektrode 18, und 19 ßind in der dargestellten Weise vorgesehen. Bei dem gezeigten Aueführungsbeispiel ist der spezifische Widerstand des Substrats 11The source and drain electrodes 18 and 19 are shown in FIG illustrated manner provided. In the embodiment shown, the resistivity of the substrate is 11
f« 50 Ohm cm (d. h. niedrig dotiert), und die Verunreinigungskoneentration dee Source- und des Drain-Bereichs betragen 10 Atome/cnr (d. h. hoch dotiert). Die Länge des Kanals L beträgt 10 Mikron, die Werte S1, D1 betragen 42,5 bsw. 20'Mikron Die Dicke Tox der isolierenden Schicht 14 beträgt ca. 1000 Angströmeinheiten, Jedoch ist die Dicke im Bereich 17 am Source-Bereich ca. 1,2 Mikron. Der Wert a beträgt ca. 2,5 Mikron. Die Widerstands se nicht 15 besteht aus polykristallinem Silicium, ihre Dicke beträgt ca. 1 Mikron. Der spezifische Oberflächenwiderstand beträgt 10 k 0hm bis 30 G Ohm.f «50 ohm cm (ie lightly doped), and the impurity concentration of the source and drain regions are 10 atoms / cm (ie highly doped). The length of the channel L is 10 microns, the values S 1 , D 1 are 42.5, respectively. 20 microns. The thickness Tox of the insulating layer 14 is approx. 1000 Angstrom units. However, the thickness in the area 17 at the source area is approx. 1.2 microns. The value a is approximately 2.5 microns. The resistor se not 15 consists of polycrystalline silicon, its thickness is approximately 1 micron. The specific surface resistance is 10 k ohm to 30 G ohm.
Gemäss der Erfindung wird mit einer einzigen Gate-Elektrode eine Gate-Steuerepannung V^q als konstanter Wert an den gesamten Kanal 21 angelegt. Dies bedeutet, dass bei einem Eingangssignal mit einer hohen Frequenz f^ zwischen Source-Bereich und Drain-Bereich und einem Steuersignal mit einer Spannung VnQ niedriger Frequenz fp (wobei f^ ^ f~) die Spannung an der Drain-Kante der Widerstandsschicht 15 den Wert V^ + V^0 hat, da die Drainspannung Vp der Schicht 15 über die innere Kapazität zwischen dem Kanal 21 und der Schicht 15 addiert wird. Andererseits wird die Spannung Vg + V™ an die Gate-Elektrode 16 angelegt, so dass die Potentialbeziehungen denjenigen der Anordnung nach Fig. 1 entsprechen. Der Potentialunterschied im Kanal 21 zwischen Source-Bereich und Drain-Bereich ist dann konetanz, so dass die Bedingungen für gute Linearität erfüllt sind, (siehe Gleichung (2)).According to the invention, a gate control voltage V ^ q is applied as a constant value to the entire channel 21 with a single gate electrode. This means that with an input signal with a high frequency f ^ between the source region and drain region and a control signal with a voltage VnQ of low frequency fp (where f ^ ^ f ~) the voltage at the drain edge of the resistance layer 15 den Has the value V ^ + V ^ 0 , since the drain voltage Vp of the layer 15 is added via the internal capacitance between the channel 21 and the layer 15. On the other hand, the voltage Vg + V ™ is applied to the gate electrode 16, so that the potential relationships correspond to those of the arrangement according to FIG. The potential difference in channel 21 between the source area and drain area is then constant, so that the conditions for good linearity are met (see equation (2)).
Fig. 4 zeigt eine Schaltung zum Betrieb einer Anordnung nach Fig. 2, bei der die Source-Elektrode 18 geerdet ist (Vg «= 0) und an der Gate-Elektrode 16 nur eine Gate-Spannung V^0 liegt.4 shows a circuit for operating an arrangement according to FIG. 2, in which the source electrode 18 is grounded (Vg «= 0) and only a gate voltage V ^ 0 is applied to the gate electrode 16.
A 0 9 8 1 1 Γ0ΤΤ4A 0 9 8 1 1 Γ0ΤΤ4
Der Kondensator C- zwischen Gate-Elektrode und Kanal entspricht einer inneren oder einer äusseren (parasitären) Kapazität.The capacitor C- between the gate electrode and the channel corresponds an internal or an external (parasitic) capacitance.
Eine Transistoranordnung nach der Erfindung, wie sie in Fig. dargestellt ist, führt zu gewissen Vorteilen. Nur der Abstand a muss während der Herstellung auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden, der in einem Bereich a £> O liegt. Die Herstellung ist daher sehr einfach.· D^, ist kleiner als der entsprechende Wert nach Fig. 1, da keine Gate-Elektrode 9 vorhanrden ist. Dies bedeutet, dass die Übergangskapazität zwischen Drain-Bereich und Substrat kleiner ist. Eines der Merkmale der Erfindung zeigt sich in der Tatsache, dass S. grosser als D- ist. Durch den dickeren und ausgedehnteren Teil 17 der isolierenden Schicht 14 ist die Gate-Elektrode frei vom Eingangssignal, insbesondere im Hinblick auf die Konfiguration des Source-Bereichs. Schliesslich kann die Länge L des Kanals kleiner als bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sein. Dies bedeutet, dass eine Feldeffekt-Transistoranordnung nach der Erfindung sich besser für die Anwendung im hochfrequenten Bereich eignet. Tatsächlich werden einige 100 MHz bei guter Linearität erreicht.A transistor arrangement according to the invention, as shown in FIG. 1, leads to certain advantages. Only the distance a has to be set to a predetermined value during manufacture, which is in a range a £> O. Production is therefore very simple. · D ^, is smaller than the corresponding value according to FIG. 1, since no gate electrode 9 is present. This means that the junction capacitance between the drain region and the substrate is smaller. One of the features of the invention is shown in the fact that S. is larger than D-. Due to the thicker and more extensive part 17 of the insulating layer 14, the gate electrode is free from the input signal, in particular with regard to the configuration of the source region. Finally, the length L of the channel can be smaller than in the case of the arrangement shown in FIG. 1. This means that a field effect transistor arrangement according to the invention is better suited for use in the high-frequency range. In fact, a few 100 MHz are achieved with good linearity.
Gleiche Ergebnisse wie die beschriebenen werden erzielt, wenn die Gate-Elektrode 16 nicht über dem Source-Bereich 12, sondern über dem Drain-Bereich 19 angeordnet ist.The same results as those described are achieved if the gate electrode 16 is not above the source region 12, but instead is arranged above the drain region 19.
Patentansprüche: Patent claims :
% Ö 9 BTi 7 Ö 9 IT % Ö 9 BTi 7 Ö 9 IT
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JP8595072A JPS4941081A (en) | 1972-08-28 | 1972-08-28 |
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ID=13873026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
FR2334208A1 (en) * | 1975-12-03 | 1977-07-01 | Hughes Aircraft Co | RESISTIVE GRID SEMICONDUCTOR SWITCH |
Families Citing this family (1)
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DE10350702B4 (en) * | 2003-10-30 | 2007-08-09 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device having a capacitive structure, which is robust against defects of a dielectric layer |
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- 1972-08-28 JP JP8595072A patent/JPS4941081A/ja active Pending
-
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- 1973-08-28 AT AT746773A patent/AT349530B/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
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IEEE Transactions on Electron Devices, Bd. ED-18, 1971, S.418-425 * |
In Betracht gezogenes älteres Patent: DE-PS 23 23 471 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2334208A1 (en) * | 1975-12-03 | 1977-07-01 | Hughes Aircraft Co | RESISTIVE GRID SEMICONDUCTOR SWITCH |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2343206C2 (en) | 1987-05-21 |
AT349530B (en) | 1979-04-10 |
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NL7311854A (en) | 1974-03-04 |
ATA746773A (en) | 1978-09-15 |
GB1432989A (en) | 1976-04-22 |
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