DE2364263A1

DE2364263A1 - Halbleitereinrichtungen mit variabler kapazitaet

Info

Publication number: DE2364263A1
Application number: DE2364263A
Authority: DE
Inventors: William Ernest Engeler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1974-07-18
Also published as: NL7317739A; JPS49126285A; US3808472A

Description

Dr. rer. nat. Horst Schüler PATENTANWALT

6 Frankfurt/Main 1, 21. Dez. 1973

Niddastraße 52 WK . /Rg./CS./he.

Telefon (0511)237220 Postschedc-Konfo: 282420 Frankfurt/M. Bank-Konto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

2595-RD-5415

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road SCHEWECTADY, Ν·Υ»/U.S.A.

Halbleitereinrichtungen mit variabler Kapazität

Die Erfindung betrifft Halbleitereinrichtungen für variable Kapazität (CIS) (Leiter-Isolator-Halbleiter) . Gern äß der Verwendung in diesem Text inplizierfc der Ausdruck "Kapazitätseinrichtung" oder "Einrichtung" gewöhnlich die Zuführung irgendeiner Spannung zu dem Kondensator und beinhaltet in diesem Sinne eine aktive Schaltungsanordnung und "dynamische Kapazität".

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Die folgende Terminologie wird im gesamten Text verwendet und eine Betrachtung der Figur 2 ist in diesem Sinne förderlich.

"Signalspannung" ist eine Hochfrequenzspannung, beispielsweise mit einer Frequenz von 100 MHz_s wie sie später in Form eines Beispiels in der Beschreibung enthalten ist. Bei den Ausdrücken der Figur 2 stammt die "Signalspannung" von dem Generator 35 und soll der Kapazität oder Kondensatoreinrichtung zwischen den Elektroden 15 und l6 zugeführt werdenο

"Betriebsspannung". Bezüglich der Anwendung auf die vorliegende Erfindung bedeutet dieser Ausdruck einfach eine Betriebsgleichspannung oder "Ruhespannung" (Batterie 30 in Figur 2), welcher die "Signaispannung" überlagert ist« Di© "Betriebsspannung™ wird ebenfalls zwischen den Elektroden 15 und 16 zugeführt. In der Anwendung auf vorbekannte Einrichtungen kann die "Betriebsspannung" auch die'^rSteuerspannung'^f einschließen.

"Steuerspannung'⁸ . Dies ist eine variable Spannung., welche dazu, dient _s den Wert der Kapazität zu variieren oder/modulieren. In Figur 2 ist sie durch die Batterie 33 dargestellt, welche symbolisch als variable Batterie gezeigt ist«. Gemäß der Erfindung ist die Zuführung der"Steuerspannung¹¹¹-von der Zuführung der Signalspannung und der Betriebsspannung getrennt_β In Figur 2 wird die Steuerspannung zwischen den Elektroden 22 und 16 zugeführt _β Die Halbleiterei'nrichtungen mi^i /Spännung variierbarer Kapazität werden allgemein als Varactordioden bezeichnet und ergeben eine spannungsabhängige Kapazität _s welche eine Funktion der zwischen ihren beiden Elektroden zugeführten Spannung ist. Diese Spannungen schließen die Betriebsspannung, die Signalspannung und die Steuerspannung ein«, Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine· neuartige Halbleitereinrichtung mit variabler Kapazität zu schaffen₉ bei der die Kapazität im wesentlichen unabhängig von der Signalspannung und der Betriebsspannung ist und im wesentlichen allein von der Steuerspannung abhängig ist. Eine solche Abhängigkeit macht die Kapazitätsänderung voraussagbar und weiterhin ist die Kapazitätseinrichtung brauchbar

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für höhere Frequenzbereiche, in denen einige vorbekannte Einrichtungen nicht verwendet werden konnten.

Es ist -daher eine Aufgabe der Erfindung, verbesserte Einrichtungen mit variabler Kapazität zu schaffen. .

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht einer Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt für eine Halbleitereinrichtung nach Figur 1 einschließlich der Vorspannungseinrichtung und der Auswertungs- oder Verbraucherschaltungen, welche mit den Anschlüssen der Halbleitereinrichtung verbunden sind.

Figur 3 zeigt eine Kurvenschar für das Potential der Halbleitereinrichtung nach den Figuren 1 und 2 als Funktion eines Abstandes senkrecht zur Oberfläche des unter der ersten Elektrode liegenden Halbleiterkörpers. Dabei stellt jede Kurve die Variation des Potentials von einem Maximalwert an der Oberfläche auf einen Minimalwert in der maximalen Abreicherungstiefe für jeweilige Oberflächenpotentiale an der Oberfläche dar entsprechend bestimmten Ladungsdichten an derselben»

Figur 4 -zeigt ein Paar von Kurven₉ welche jeiieils die Art und Weise veranschaulichen_s in der sich die Kapazität zwischen den Elektroden der Halbleitereinrichtung der Figuren 1 und 2 als Funktion der Betriebsgleichspannung ändert j welche zwischen, den ersten und zweiten Elektroden angelegt wird₉ und zwar für eine jeweilige zwischen den zweiten und dritten Elektroden der Einrichtung nach Figur 2 angelegte Steuerspannung.

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Figur 5 zeigt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 6 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt für die Ausführungsform nach Figur 5 und die Sehaltkreise zum Betrieb derselben.

Figur 7 zeigt eine Schnittansicht für eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung»

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung einschließlich eines Paares von Halbleitereinrichtungen_s welche aus Halbleitermaterialien mit verschiedenem Leitfähigkeitstyp aufgebaut sinä und welch© so verschaltet - sind₉ daß sie geringe Schwankungen der Kapazitäten der» Einrichtungen mit den an den Elektroden anstehenden · Spannungen kompensieren„ . . '

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figuren 1 und 2_S welche eine Halbleitereinrichtung 10 mit durch Spannen variierbarer Kapazität gemäß einer Ausführungsfors! der vorliegenden Erfindung zeigenο Die Einrichtung enthält einen Körper aus Halbleitermaterial, beispielsweise aus Silizium vom. W-»Typ₀ Zweckmäßiger-'weise kann dieser Körper aus einem Substrat mit Silicium des N-Typs-mit geringem spezifischen Widerstand (W*⁴"^"'bestehen und aus einer Schicht 12 mit Silizium dep M-Typs (M) mit ifesentlich größerem spezifischen Widerstands beispielsifeis© .5 Ohm=onio Die Schicht 12 xfird epitaxial auf dem Substrat 11 aiafgexiaehsen und ergibt eine freiliegende Hauptoberfläche oder Oberfläche 13° ZweekraäMgerweise Iibmu das Substrat 11 ©ine Di©&© von etwa O₃25hm (etwa O₀OlO Zoll) besitzen und die ©pitaxiale Setsi©ht 12 kann ©ine Dicke von etsra IO Mikron besitzen<. Eine dSna© Schicht 1*5 aus einesi geeigneten■isolierenden Material_fl beispielsweise aus Siliiiumdiosqrd mit miner Dicke von 1000 t_D ist ataf der freiliegenden Hauptoberfläehe 13 der epifeassialen Sehieht vorhandene Ein leitender Film ©des⁸ ein© Platte 15 slms einem geeigneten Material ₃ beispielsweise MoIvMMn₉ ist auf amp .isolierenden Sehieht 14 aus«

gebildet, welche einen Teil der Hauptoberfläche der Schicht 13 überlagert, und bildet eine erste Elektrode der Einrichtung. Ein weiterer Film oder eine Platte 16 eines geeigneten Materials ist mit der gegenüberliegenden Fläche des Substrats 11 in einem Ohm'sehen Kontakt an dieser Fläche befestigt und bildet die zweite Elektrode der Einrichtung. Eine solche Platte 16 kann beispielsweise ein Kopfstück oder eine Kopfplatte oder Tragstruktur darstellens wie sie gewöhnlich für Halbleiterschaltungen verwendet wird. Ebenso kann beispielsweise die Platte 16 aus einer Goldschicht bestehen, welche oben auf einem Keramikisolator ausgebildet ist und einen Teil einer ⁱ³Mikrostreifen-Schaltung" (microstrip circuit) bildet.

Eine Einrichtung zur Erzeugung einer Verarmung oder Abreicherung in der Halbleiterschicht 12 ist vorgesehen in Form einer Batterie 30 und einer Hochfrequenzdrosssl_31_g welche so in Reihe verbunden sindg daß der negativ© Anschluß dex= Batterie 30 über die Drossel 51 mit der ersten Elektrode 15 und der positive Anschluß der Batterie 30 mit der.zweiten Elektrode Ιβ verbunden sind«,

Ss wird nunmehr Besag genommen auf dl® Figur 5° Hierbei sei angenommen β daß die Kapasitätseinrachtung 10 der Figuren 1 und 2 die bisher beschriebene Einrichtung ist und die ttishep gegebenen typischen Abmessungen aufweist Cd» Ji₀ die M-Sehichfc 12 besitzt einen spesifisshea Widerstand von 5 Ota-cm- und etwa eine Dicke von 10 Mikrong die Siliziumdioxydsshicht besitzt eine Dicke von etwa 1000 2 usw_o)_o Es wird, weiterhin angenommen_s daß die Potentialquelle oder Batterie 30 für die Betriebsspannung ein Potential von -20 Volt besitzt (ihr negativer Anschluß^ bezogen auf den positiven Anschluß oder auf die Elektrode 16) und daß der negative Batterieanschluß über die Drossel 31 mit der Elektrode durch Schließen eines vorgestellten nicht gezeigten Schalters verbunden ist» Die Figur 3 veranschaulicht die Potentialverteilung' 0 (ausgedrückt In Volt) innerhalb der Schicht 12 vom N-Typ und unterhalb der Elektrode 15, und zwar als eine Funktion oder in Abhängigkeit von dem Abstand d von der Oberfläche 13 der Schicht 12. Insbesondere zeigt die Kurve ¹Il die Potentxalvertexlung in

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dem Augenblick der Zuschaltung des Potentials von -20 Volt von der Batterie 30 zur Elektrode 15. Die Kurve 42 zeigt die Potentialverteilung kurze Zeit danach <>

Nach weiterer Zuführung der Betriebsspannung von »20 Volt wird der CIS-Kondensator über die Schwellwertspannung hinaus vorgespannt (d. ho über diejenige Spannung hinaus _a bei der in der Halbleiterschicht erzeugte Minoritätsträger sich an der Oberfläche ansammeln und den Leitfähigkeitstyp des zur Oberfläche benachbarten Bereichs umkehren)₀ Genauer ist diese Schwellwertspannung als diejenige Spannung definierte bei der die Leitüngs- und Valenzbänder so gebogen xierä@n₀ daß die Potentialdifferenz zwischen dem Valensband an der Oberfläche und dem Fermiwerfe im Hauptteil des Körpers gleißh dex⁵ Potentialdifferens swisehen dem Leitungsband und dem .Fermiwert im Hauptteil sindo In dem Augen-= blick des Anlegens der Spannung von °20 Volt an den CIS-Kondensator wird das. Qberfläcfoenpotontial -IT₃S Volt und die Potential= verteilung" im Verarmung®= oder Abreicherungsbereich (Sperrbe-= reich) verläuft gemäß der Darstellung in der Kurve 41 von einem Wert von ^ml?_s5 VoIt₁ an der Oberfläche su einem Werfe Null bei d«,_s wobei d^ die Strecke bedeutet_s in der dis Halbleiterschichfc an Majoritätsträgerη abgersichert ist_o Mach einer kurzen Zeitdauer sammeln sieh an der Oberfläche Minor-ltätsträger a.n_s welch© bei= spielsweise in der Halbleifcerschleht thermisch erzeugt wurdenο Wenn da,® Ladungsdiehfc© an des³ Oberfläche 2 χ 10 Träger (Löcher)

2
pro em beträgt _ΰ dann ändert sich das Potential im Sperrbereich von =8 Volt an der Ober'fläehe auf Mull in einem Abstand d_2s welcher gemäß der Darstellung in Kurv® 42 kleiner Ist als der Ab~ stand d^o

Es wird erneut Bezug genommen auf die Figur 2₀ Gemäß der Erfindung ist angrenzend an" die Hauptoberfläche 13 ein Kanalbereich mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp vorgesehene Der Kanal ist in Kontakt mit dem oberflächennahen Bereich 21 der epitaxialen Schicht 12_s welcher unter der ersten Elektrode 15 liegt, d.h. es ist eine geringfügige Überlappung zwischen dem Kanalbereich und der Platte 15-vorgesehene Dadurch kommt der Kanalbereich in-

Kontakt oder Eingriff mit einem Oberflächenteil des der Oberfläche benachbarten Bereichs 21, wenn die Spannungen zur Erzeugung der Abreicherung oder Verarmung zwischen der ersten und zweiten Elektrode angelegt werden. Der Kanalbereich 20 besitzt eine längliche Gestalt und verläuft ausgehend von dem oberflächennahen Bereich. Eine dritte Elektrode 22 ist an einem Punkt entfernt oder abgewandt von dem oberflächennahen Bereich vorgesehen. Wie noch nachstehend beschrieben und erläutert, ist der Kanalbereich so proportioniert und besitzt einen solchen spezifischen Widerstand, daß er einen hohen Widerstand zwischen dem oberflächennahen Bereich 21 und der dritten Elektrode 22 ergibt. Die Leitfähigkeit des Kanalbereiches kann auch noch gesteuert werden durch Verwendung eines Bereiches mit relativ großem spezifischen Widerstand, der durch die Implantation von relativ wenigen Akzeptor-Verunreinigungsatomen gebildet ist. Auf diese Weise können Widerstände in der Größenordnung von Megohm gebildet werden.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Batterie oder Quelle für variable Spannung zwischen der zweiten Elektrode ±6 und der dritten Elektrode 22 angeschaltete itfobei der negative Anschluß der Quelle mit der dritten. Elektrode 22 verbunden ist und der positive Anschluß mit der zweiten Elektrode 15 verbunden ist. Weiterhin ist eine Quelle 35 für ein Hochfrequenzsignal, eine Impedanz 363 beispielsweise ©ine Induktanz und ein Gleichstromsperrkondensator 37 in der genannten Reihenfolge zwischen die zweite Elektrode 16 and die erste Elektrode 15 geschaltet. Der Zweck des Kanalbereiches 20 der Elektrode 22 und der variablen Spannung' 33 wird noeh unter Bezugnahme auf dx© Figuren 2 und und später die Figur H eFlauterb _e

Das Potential das oberfläehemiahen B©2»eieh@s 2I₀ welcher unter der ersten Elektrode liegt₉ wird gesteuert dursh, das an der dritten Elektrode 22 zugeführt© Potentials da sie mit dem oberflächennahen Bereich durch den Kanalbereich 20 mit hohem Widerstand verbunden ist. In einer solchen Struktur wird die zwischen der ersten und zweiten Elektrode erscheinende Kapazität durch das

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an der dritten Elektrode erscheinende Potential bestimmt. Die über der ersten und zweiten Elektrode erscheinende Kapazität wird durch die dielektrischen Schichten zwischen den Elektroden bestimmt, d. h. durch die isolierende Schicht zwischen der ersten Elektrode 15 und der Oberfläche der Halbleiterschicht 12 und durch den Verarmungs- oder Sperrbereich, welcher in dem oberflächennahen Bereich 21 erzeugt wird. Wenn die zwischen der ersten und zweiten Elektrode liegende Betriebsspannung konstant ist, d. h. für diesen Zeitpunkt wird angenommen, daß das Ausgangssignal des Generators 35 Null Volt beträgt₉ dann würde die Zuführung eines Potentials zur dritten Elektrode und zu einer Änderung mit geringer Geschwindigkeit von -17»5 Volt auf Null bewirken, daß sich die zwischen der ersten und zweiten Elektrode erscheinende Kapazität von einem Mindestwert, bestehend aus einer geringen Sperrkapazität in Reihe mit der dielektrischen Kapasität, auf einen Maximalwert entsprechend einer großen Sperrkapazität in Reihe mit der konstanten dielektrischen Kapazität ver= änderte Die Sperrkapazität entsprechend dem Abstand dp liegt selbstverständlxch zwischen den Extremwerten der Sperrkapazität und damit den Extremwerten der resultierenden Kapazität₈ wenn an der Steuerelektrode 22 ein Vorspannungspotential, von = 8 Volt zugeführt wird«, Bei dem Zustand mit einer an der Steuerelektrode zugeführten Spannung Null ist die relativ große Kapazität;, welche, •durch den kleinen Sperrbereich in Reihe mit dem Dielektrikum des Isolators erhalten wird ₉ die Gleichgewichtskapazität.j,... welche ..man ohne Vorhandensein einer Steuerelektrode erhalten würde, wenn noch eine ausreichende Zeit zur Verfügung stünde zum Erreichen eines Gleichgewichtes der Oberfläche mit dem Fermiwert der Hauptmasse des Halbleiters ο Diese Kapazität wird oft als C . bezeichnet_s da dies-, der niedrigste Wert ist_a welcher In der üblichen OV-Kurve erhalten wirdρ Er ist jedoch nicht der Minimalwert_s sondern eher der Maximalwert der Kapazität _s ifelehen man bei Betrieb der Steuerelektrode mit negativen Potentialen erhält ₀ Höhere Kapazitätswerte können ersielt werden,, wemi die Steuerelektrode auf positiven Potentialen betrieben wird. Diese Betriebsweise ist im allgemeinen nicht erwünscht infolge der Ladungsinjektion in den Hauptteil der Einrf,©fot«ng_a

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Wenn zwischen der ersten und zweiten Elektrode der Einrichtung ein Wechselsignal mit geringer Amplitude und niedriger Frequenz zugeführt wird bei einem festgelegten Potential auf der dritten Elektrode j dann wird Ladung zyklisch in den oberflächennahen Bereich über den Widerstandskanalbereich 20 eingegeben und entnommen. Wenn die Frequenz des Wechselspannungs-Kleinsignals hoch ist im Verhältnis zur Zeitkonstante des Kanalbereichs und der Sperrkapazität des oberflächennahen Bereiches 21, d. h. der Generator 35 liefert eine Spannung mit relativ niedriger Amplitude und bei einer relativ hohen Frequenz_s dann wird die Vorspannungsquelle 55 vom oberflächennahen Bereich 21 entkoppelt. Daher wird die Ladung nicht In einem wesentlichen Ausmaße im Zyklus in den oberflächennahen Bereich eingebracht und aus ihm entnommen, und dies gilt besonders ₃ wenn die Frequenz des Wechselspannungs-" signals mit geringer Äm_plitude sehr groß ist im Verhältnis au-r vorgenannten Zeitkonstante. Wenn die Zahl der Minoritätsträger relativ klein ist_ß welche in der- Halbleiterschisht während einer Periode des Hochfrequenzsignals erzeugt werden·> dann wird die zwischen der ersten und zweiten Elektrode erscheinende Kapazität .im wesentlichen konstant sein und sieh nur geringfügig infolge geringer Änderungen der Kapasitäfc und Betriebsspannung ändern= Die vorgenannte Isitkonstanfee ist wesentlich kürzer als die ex*- ford®bliebe Zeife eub. Ansammeln von MinoritätstPägera im ober« flächennahea Bereich bei Anlegen der angedeuteten Potentiale zwischen der ©rsfesn und &mtt®n Elektrode in ©iner Struktur_s Vielehe keinen ICaraalfo ©reich und keine dritte Elektrode enthält« Der Wert der ICapssItät si-jisehen äer ersten und sweiten Elektrode kann geändert i-i@w&®n auweh Veränderung des aa ά@ΐ? dritten oder Steuerelektrode süagefühs^se Potentials ₀ Dies t'jürd® eine Änderung d@s Oöepfiäohenpeßentisls des ©be^fläehennahen Bereichs gemäß der Zsitteonstante öer Steuersehaltung oder des Steuerkreises foe= wirken einschlieBlich-des Widerstandes das Kanalbereichs und der Sperrsehichtkapasität des Qbisrfläehenbenachbarten Bereichs« Diese Zeitkonstant© war© kurs genug₈ um ©in® Kapazitätsänderung als Ergebnis der Steuerspannung su gestatten und di© Forderungen des Systems z-u erfüllen^ in dem @s ..verwendet werden soll, beispielsweise sollte hierzu bei Kanalwahlschaltungen für Fernsehen ein

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Bruchteil einer Sekunde benötigt werden, um irgendeine bemerkbare Verzögerung im Ansprechen des Systems auf eine Veränderung der Steuerspannung zu vermeiden« Es wird daher eine Einrichtung vorgesehen zur Steuerung der Kapazität ₈. welche zwischen den ersten und zweiten Elektroden erscheint₈ und swar durch ein unter den angedeuteten Bedingungen einer dritten Elektrode augeführtes Potentials do ho die Zeitkonstante der Sperrschichtkapazität und des Widerstandes des Kanalbereiehs wird beträchtlich kleiner ein-= gestellt als die Zeitkonstante ₀ Vielehe benötigt wird zur Erzeu™ gung ausreichender Minoritätsträger in dem oberflächennahen Be^a reich zu einer merkliehen Änderung des Qberfläehenpotentials des oberflächennahtn Bereiches und ist bed<stat©nd großes? als dl© Period© des

Es wird nunmehr Bezug genommen auf Figur k_g welche mehrer© Kurven einsehließlioh der Kurven H5 und k6 geigt₀ Diese seigen die And©= rung der Kapazität.C Causgedrückt In Willkürliehen Einheiten) _s weleh© zwischen den-Elektroden 15 und 1(5 gesehen wird_fl als eine Punktion der Groß© der Betriebsspannung (E₃^)₀ und zwaz» für meh~ rere angenommen© Wert® d@r Steuersparanung 33 j> welche zwischen den zweiten und dritten Elektroden angelegt-viirdo Di© Kurve ^5 .zeigt die Art "und Weise _s. In d©r sieh die KapaaltSLt mit der Betriebs-= spannung ändert _B warm dl® Steuerspannung =17₀5 V beträgt_o Die Kurv© Hß geigt di© Art und Weise der Änderung der Kapazität mit der Betriebsspannung^ wenn die"Steuerspannung =8 Volt beträgt₀ Wenn die von der Batterie 50 gelieferte Betriebsspannung auf ■=20 Volt eingestellt wirö und öl© Steui^spannung von der Qualle 33 auf =17_S5 V eingestellt wlrd_o dann Ist der nL· Kapasltätswert durch den Punkt hl auf d©r liiwwm k5 darg©§t©üt ' k ~-₃ entsprechend der größten Sperrs©hIehtbr@it©₀ Ifenn dl© SfeQUsrspan·⁰ '-nung auf =8 ¥olt eingestellt wird_B dann wird die ICapasIfcät durch den Punkt 48 auf der Kurve 46 dargestellt ₀ Mit weiterer Abände-= rung der Steuerspannung von der Quell© '33 In Richtung des Viertes Mull erhöht sich dl© Kapazität so lange _ΰ bis bei einer Steuerspannung von nahezu Mull die iCapasItät an ihrem höchsten Wert ist _s welcher dem 61@iehgewishtsw@rt G «- entspricht₀- Für eine

min ^u

Einrichtung _s welche aus einer SIlisIum^Hglblelterschicht des

- li -

Leitfähigkeitstyps N mit einer resultierenden Donatoraktivatorkonzentration von 10 ^ entsprechend einem.spezifischen Widerstand von etwa 5 Ohm-cm, einer Siliziumdioxyd-Isolierschicht mit einer Dicke von 1000 8, einer ersten Elektrode mit einer Fläche von etwa 0,156 mm (etwa 250 χ 10 Quadratzoll) aufgebaut ist und bei der ein Betriebspotential von -20 V zwischen der ersten und zweiten Elektrode und eine Steuerspannung von -14 V, bezogen auf die zweite Elektrode,an der dritten Elektrode angelegt ist, wird eine Kapazität von 8 pico Farad erhalten. Wenn die Steuerspannung auf -8 Volt geändert wird, dann wird eine Kapazität von 10 pico Parad erhalten. Bei Null Volt nähert sich die Kapazität dem Gleichgewichtswert C . von 20 pico Parad. Es ist oft erwünscht, den Kapazitätsänderungsberexch der Einrichtung über den Bereich hinaus zu verändern, welcher mit einer gleichförmigen Konzentration der Verunreinigungen erzielt werden kann. Dies kann erreicht werden durch Erhöhung der Konzentration in der Nähe der Oberfläche des Halbleiters. Hierdurch wird die Gleichgewichts-Sperrschichttiefe vermindert und damit C_n^_n auf einen Wert erhöht, welcher nahezu gleich der Isolationskapazität C ist. Wenn eine stärker negative Steuerspannung zugeführt wird, dann wird der Sperrschxchtbereich auf einen Wert vergrößert, der sich an denjenigen Wert annähert, welcher bei einer gleichförmigen Konzen-

tration der Verunreinigungen in dem Substrat erhalten wird.

Die Neigung oder Steigung der Kurve bei jeder Kurve der Figur 4 ist gering für Werte der zugeführten Betriebsspannung in der Nähe des Wertes, bei dem eine Umkehrung des Leitfähigkeitstyps im oberflächennahen Bereich auftritt. Die Steigung vermindert sich mit steigender Betriebsspannung und nähert sich einem Wert Null für große Werte der' Betriebsspannung. Da die Amplitude der Signalspannung, bezogen auf die gewählte Betriebsspannung, gering ist, wird nur eine geringfügige Änderung der Kapazität durch Änderungen in der Amplitude dieser Spannung erzeugt. Solche Kapazitätsänderungen können beseitigt oder kompensiert werden, indem eine Kapazitätseinrichtung parallel geschaltet wird, bei welcher die Steigung oder Kurve der Kennlinie Kapazität-Betriebsspannung komplementär zur Einrichtung nach Figur 2 ist, welche eine HaIb-

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leiterschicht des N-Typs verwendet (d. h. sie steigt mit Verminderung der Spannung an), wie beispielsweise eine Kapazitätseinrichtung identisch zur Einrichtung nach Figur 2 mit Ausnahme der Verwendung einer Halbleiterschicht des P-Typs. Eine Kombination von Einrichtungen, in denen dieses Ergebnis erzielt wird, ist im Zusammenhang mit Figur 8 beschrieben. Diese Struktur beseitigt oder vermindert wesentlich Signal verserrungsfehle r, welche durch eine Änderung der Kapazität mit der Signalspannung bewirkt werden. .

Beim Betrieb der Einrichtung .nach Figur 2 in einer Schaltung bewirkt die Betriebsquelle eine Abreicherung von Majoritätsträgern aus dem Oberflächen-benachbarten Bereich, welcher unter der ersten Elektrode liegt. Die Steuerspannung von der Quelle 33, welche über den Kanalbereich angelegt ist, stellt ein Oberflächenpotentis 1 in dem oberflächen-hen Sperrschichtbereich und damit eine Kapazität zwischen der ersten und zweiten Elektrode ein, welcher der Steuerspannung entspricht. Die Hochfrequenzsignalspannungen, weiche in den Kreis mit der ersten und zweiten Elektrode zugeführt werden, besitzen eine geringe Amplitude im Vergleich mit der zugeführten Betriebsspannung und eins hohe Frequenz und haben daher keine merkliche Auswirkung auf die Kapazität, welche zwischen der ersten, und zweiten Elektrode der Einrichtung vorhanden ist. Die Änderung der Steuerspannung erzeugt eine Änderung in · der .Kapazität wie dies vorstehend im. Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschrieben ist. Für das obige Beispiel könnte eine Einrichtung mit einer zwischen 8 Picofarad unu 20 Picofarad variablen Kapazität beispielsweise in den Hochfrequenz- oder Zwischenfrequeazstafer» von Fernsehempfängern verwendet werden, bei denen Frequenzen von mehreren Megaherta verwendet werden„ Eine geeignete Zeitkonstante für ' 'die Schaltung aus Sperrsehietitkap^zität und "Kanalwiderstand würde beispielsweise mehrere Mikrosekunden betragen. Eine Erzeugungsgeschwindigkeit für Minoritätsträger, welche den Inversionskanal in Millisekunden auffüllen würde, wäre dabei klein genug um eine Arbeitsweise der Einrichtung gemäß der zuvor beschriebenen Betriebsweise zu ergeben.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figuren 5 und 6, welche eine weitere Ausführungsforrni der vorliegenden Erfindung ähnlich der Ausführungsform nach Figur 2 zeigen. Die Elemente der Einrichtung nach den Figuren 5 und 6 welche identisch sind zu den Elementen der Einrichtung nach Figur 2

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sind identisch bezeichnet. In der Einrichtung FO der Figuren F und 6 erstreckt sich der Kanalbereich Pl mit dem Leitfähigkeitstyp P teilweise zu dem oberflächennnhen Bereich 21 weicherunter der ersten Elektrode 15 liegt und ist nicht unmittelbar in Kontakt mit dem oberflächennahen Bereich. Eine Schicht aus isolierendem Material 52, beispielsweise aus: Siliciumdioxyd, ist über der freiliegenden Oberfläche der isolierenden Schicht 14. und dem ersten Film IP aus leitendem Material vorgeseheö» Ein zweiter leitender Film oder Platte mit einer schmalen länglichen Form bildet eine vierte Elektrode und ist über der Schicht 52 der Isolation überlappend zum ersten leitenden "Film W und auch .zur Kgsnte des K??nalbe~ reiches 51 entfernt von $®τ dritten Elektrode 22 vorhanden,, Der_ zweite Film FS- liegt datier Isolierend über dem oberf läehenmstien Teil des Bereichs 54 .zwischen dem ofoerf lächenimhen Bereich 21 und dem fön®!bereich 51 de© Leitfähigkeitstyps P. Die Spannung zur Erzeugung der Sperrschicht oder Verarmung, welche von der Quell©" F6"und föber einen Behälter 57 zwischen der ,vierten Elektrode und d©r sw©it©a Elektrode angelegt worden ist, kenn den Bereich 54 d©r darunter liegendea HalbX©iterschicht umkehren um ©in© Widers ta adsmäfäige ¥erbindung zwischen dem oberflacheanafaan Beroiefe 21 und ύ@τ dritten Elektrode 22 zu erhalten,, Daher ist ein® -Einrichtung vorgesehen um die Kapazitätssteuerspannung von der.Quelle 33 in gewünschter Weise einzuschalten und auch aur Erzielung eines erwünschten Kanalwiderstandes zwischen dem oberflächennahen Bereich 21 und der dritte» Elektrode 22 mit Hilfe einer Steuerung der Umkehrung der Leitfähigkeit des Bereichs 54, welcher unter der vierten Elektrode-53 liegt«, In dieser Abbildung ist such eine über einen Schalter 57 zwischen die vierte Elektrode 53 und die zweite Elektrode· 16 geschaltete Vorspannungsquelle 56 gezeigt und weiterhin eine verallgemeinerte Impedanz 58 welche beispielsweise eine Induktanz sein kann_t die parallel zu der Kapazität geschaltet ist, welche zwischen der ersten

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und zweiten Elektrode erscheint um hierdurch einen abgestimmten Kreis oder Resonpnzkreis zu erhalten. Weiterhin ist eine Quelle für Ilochf requenzsignale zwischen die erste und zweite Elektrode über einen Gleichstromsperrkondensator 59 geschaltet. Das Potential der Quelle 56 wird so eingestellt, daß man in der Lage ist, einen Umkehrungskanal mit einem vorbestimmten hohen Widerstand zwischen dem oberflächennahen Bereich 21 und dem Bereich 51 des Leitfähigkeitstyps T bei Anlegen dieser Quelle zu erhalten. Wenn der Schalter 57 geschlossen wird, ergibt sich ein Hochwiderstandskanal zwischen .der dritten Elektrode 22 und dem oberflächennahen Bereich 21 und die Einrichtung arbeitet anschließend bei Vorhandensein von Änderungen der Steuerspannung von der Quelle 33 in gleichartiger Weise wie die Einrichtung nach Figur 2. Die Komponente des Kpna!Widerstandes, welcher durch den Bereich Pl des P-Typs erhalten wird, kann in gewünschter Weise und mit beliebiger Größe einem Teil des Gesamtk?na!Widerstandes zwischen der dritten Elektrode und dem oberflächennahen Bereich 21 gemacht werden. Ebenso kann der durch die Umkehrung der Leitfähigkeit des Bereichs 54 erhaltene K?na!widerstand in gewünschter Weise einfach dadurch verändert werden, daß die von der Quelle 56 gelieferte Gitterspannung verändert wird.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figur 7 welche eine Einrichtung 60 ähnlich der Einrichtung 10 der Figur 2 zeigt. Die Elemente der Einrichtung 60, welche identisch sind mit den Elementen der Einrichtung 10 der Figur 2 sind in identischer Weise bezeichnet. In der Einrichtung 60 wird auf der Schicht 12 ein Feldeffekttransistor 65 gebildet um den Kanalwiderstand zwischen dem oberflächennahen Bereich 21 und der dritten Elektrode 22 zu erhalten. Der Feldeffekttransistor 6^ enthält einen kleinen Source-Bereich 66 des P-Typs welcher in Kontakt mit dem oberflächennahen Bereich 21 ist und ebenso einen Drain-Bereich 67 in Kontakt mit der dritten Elektrode weiterhin ist

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eine Gitterelektrode 68 ruf der isolierenden Schicht 14 überlappend bezüglich des Bereiches für Source und Dr?in vorhanden. Die Gitterelektrode 68 ist über einen Sehr lter 69 mit dem negativen Anschluß der Steuersp?nnungsquelle 70 verbunden und der positive Anschluß derselben ist mit der zweiten Elektrode 16 verbunden. Des Betriebspotentifil_ wird der ersten und zweiten Elektrode über eine Gleichspsnnungsquelle 30 zugeführt, dexen negative Anschluß über eine Induktrnz 71 mit der ersten Elektrode und der positive Anschluß mit der zweiten"Elektrode für Einrichtung verbunden sind.

Eine Quelle 35 für ein Hochfrequenzsignal wird in die SchPltung eingekoppelt, welche durch die Induktanz 71 und die zwischen der ersten und zweiten Elektrode 15 und 16 erseheinende Induktivität gebildet ist; dies geschieht mit Hilfe einer weiteren Induktivität 72, welche in den Kreis der Quelle 35 geschaltet ist und auf die Induktanz 71 gekoppelt ist. Beim Betrieb wird der Feldeffekttransistor 65 durch das Schließen des Schslters 69 und die Zuführung eines geeigneten Gitterpotentials von der Quelle 70 stromdurchlässig gemacht,, Dp bei erseheint das Potential ΐ>η der dritten Elektrode pm oberflächennrhen Bereich 21 und bestimmt die Ks»ppzität, welche über der ersten und zweiten Elektrode 15 und 16'erscheint und dnmit die Ansprechehprakteristik der angeschlossenen"Sehr lter. Eine Veränderung des Steuerpotehtials 33 ändert die Kapazität- der Einrichtung und damit die Ansprechkurve der angeschlossenen Schaltung. Für eine richtige Arbeitsweise sollte der Source diffundierte Bereich 66 so klein wie möglich im Vergleich zur Elektrode 15 gemacht werden. Dies verhindert die zyklische Hin- und Herbewegung einer -merklichen Ladung zwischen dem Söurce-Bereich 66 und dem oberfläebennshen Bereich 21, wenn eine Signalspannung zwischen den Elektroden 15 und 16 angelegt wird. .

Es wird nunmehr Bezug genommen auf Figur 8, welche ein Pp ρ r von Einrichtungen 75 und 80 ähnlich der Einrichtung 10 nach Figur 2

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zeigt,die in einer bestimmten Schaltungsanordnung miteinander verbunden sind um die K?p?zitätsänderungen gemäß der zugeführten Signrlsprnnung zu kompensieren. Die Einrichtung 75 ist identisch zur Einrichtung IO nach Figur 2 und eine Einrichtung 80 ist identisch zur Einrichtung 10 npch Figur 2 mit Ausnahme der Verwendung eines Substrates des P-Typs und eine darauf gebildeten epitaxialen Schicht des P-Typs. Die Einrichtung 75 besitzt eine Kennlinie der Kapazität über der Betriebsspannung ähnlich zur Kennliniekapazität-Betriebsspannung der Einrichtung 10 nach Figur 4. Die Kapazitätsps?nnungskennlinie der Einrichtung 80 ist komplementär zur Kapazitätsp?nnungskennlinie der Einrichtung 75, d.h„ die Kapazität der Einrichtung 80 vermindert sich bei Erhöhung der Betriebsspannung in positiver Richtung. Die Einrichtung 7F enthält einen Körper ?us Halbleitermaterial des N-Typs, eine erste Elektrode 15, eine zweite Elektrode 16* und eine dritte Elektrode 22. Die Einrichtung 80 einschließlich eines Körpers aus Halbleitermaterial des P-Typs •enthält eine vierte Elektrode 81, eine fünfte Elektrode R2 und eins sechste Elektrode S3 entsprechend jeweils der ersten, zweiten und .dritten Elektrode der Einrichtung 75 _q Die erste Elektrode Xf? und die vierte Elektrode 81 werden miteinander und mit einem erstem Ausgangsanschluß 85 für die Kapazität verbunden. Die zweite und fünfte Elektrode 16 und.82 v/erden kapazitiv durch einen Kondensator 84 miteinander verbunden, welcher bei hohen Frequenzen eine niedrige Impedanz besitzt und weiterhin mit einer zweiten Kapazität, welche den Ausgangsanschluß ergibt, und auch mit ISpsse verbunden ist. Der positive Anschluß der Batterie 88 ist mit der zweiten Elektrode 16 und Masse verbunden und ihr negativer Anschluß ist über die Hochfrequenzdrossel 80 mit der ersten Elektrode 15 verbunden und die Batterie liefert Betriebsspannung an die erste Einrichtung 75. Die Batterie 90 liefert zusammen mit der Batterie 88 Betriebsspannung ?n die zweite Einrichtung BO und ihr positiver Anschluß ist mit der zweiten Elektrode IS und Masse ihr negativer Anschluß mit der fünften Elektrode 82 verbunden. Da die Einrichtungen mit Ausnahme

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des Leitfähigkeitstyps des IInlbleitermaterifils identisch sind ist die Spannung der Batterie Π0 normalerweise doppelt so groß wie die Spannung der Batterie 88 um*pusgeglichene Betriebsspannungen ?n dje Einrichtungen 7F und 80 zu liefern. Eine variable Sprtnnungsquefle OX ist. zwischen die dritte Elektrode und die zweite Elektrode geschrltet zur Steuerung des Potentials derselben und in ähnlicher Vfeise ist eine weitere variable Quelle 92 zwischen die sechste und fünfte Elektrode zur Steuerung des Potenti?Is derselben geschaltet. Die Einrichtungen 75 und 80 sind so pufgeb?ut, daß sie im wesentlichen ausgeglichene Kapazitäten liefern und die Betriebsspannungen sind so eingestellt, daß die Kapazitäten im wesentlichen identisch.sind„ 'Es sei angenommen, daß die Einrichtung 95 eine Kapazitäis-Spannungskennlinie nach Figur 4 besitzt und die Einrichtung 80 eine im wesentlichen identische Kennlinie für entsprechende positive Betriebsspannungen besitzt. Daher wird die geringfügige in der-Einrichtung 75 in einer Richtung bewirkte Veränderung 'der Kapazität mit der Änderung der Amplitude des über den Anschlüssen 85 und 86 zügeführten Signals durch eine entsprechende Änderung in ü<sr Einrichtung 80 in entgegengesetzter Richtung kompensiert. Das Endergebnis besteht darin, daß im wesentlichen keine Änderung der resultierenden Kapazität auftritt, welche über den Anschlüssen 85 und 86 erscheint. Ein verallgemeinerndes Beispiel zur Veranschaulichung der Größenordnung der· verschiedenen Zeitperioden oder Zeitkonstanten- der Elemente der Einrichtung und der Schaltungen für dieselbe und der Betriebspsraraeter ist aufschlußreich. Es sei angenommen, daß die Einrichtung mit variabler Kapazität als Abstimmkondensator für die Hochfrequenzstufe eines Fernsehempfängers verwendet werden soll. Unter der Annahme einer Trägerfrequenz von 100 'Megahertz wird eine Zeitperiode von 0,0t Mikrosekunden für einen Zyklus erhalten. Unter'der Annahme,'- daß die Zeitkonstante des Widerstandes des Kanalbereiches .und der Kapazität über der ersten und zweiten Elektrode der Einrichtung den tausendsten Teil der Trägerfrequenz oder 10"" Sekunden beträgt und daß die Nennkapazität

der Einrichtung 20 Picofarad ist ergibt einen Widerstand von 5 χ 1O⁺¹¹ Ohm. Wird angenommen, daß die für die vollständige Umkehrung der Oberfläche der Ilalbleiterschicht eines isolierten ClS-Kondensators nach der momentanen Zuführung eine Abreicherung bewirkenden Spannung erforderliche Zeitdauer hundertmal so groß ist wie die RC-Zeitkonstante des Kpnp!Widerstandes und der Kapazität der Einrichtung, dann erhält man eine Zeitperiode von 0,001 Sekunden. Halbleitermaterialien mit dieser letzteren Fähigkeit sind leicht erhältlich. Der gewünschte Widerstand des Kanslbereiches kann dadurch erzielt werden, .daß der Kanalbereich des P-Typs mit den erforderlichen geometrischen Abmessungen und dem erforderlichen spezifischen Widerstand gemäß den Ausführungsformen nach den Figuren 1, 2 und 8 gebildet wird. Selbstverständlich werden bei einer Benutzung der Umkehrung der Leitfähigkeit des Kanplbereich.es gemäß den Ausführungsformen nach den Figuren 5, 6 und 7 die Kanalbereiche so konstruiert, daß man den erwünschten Widerstand gemäß der geometrischen Gestaltung und den zu verwendenden Betriebspotentialen enthalte

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Claims

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Pa tentansprüche

Spannungsvariabler Kondensator mit Leiter, Isolator, II? 1 b-'leiter und mit Hnlbkondensatorelektroden welche nachstehend als erste und zweite Elektrode bezeichnet sind, wobei der Kondensator geeignet ist zur Verbindung über seine Hpuptelektroden mit einem durch eine Hochfrequenzquelle versorgten Schaltkreis und eine Quelle für Betriebspotential enthält, welche über eine Gleichstrom leitende Verbindung mit den primären Elektroden verbunden ist, wobei die erste Elektrode über einem Teil einer äußeren Oberfläche einer isolierenden Schicht liegt und diese isolierende Schicht über eine Ilpuptaußenoberflache einer Schicht von Halbleitermaterial mit relativ großem spezifischen Widerstand liegt und diese Schicht sich in ein Substrat aus Halbleitermaterial des gleichen Leitfähigkeitstyps fortsetzt, welches jedoch einen relativ geringen spezifischen Widerstand besitzt, und weiterhin das Substrat.einer äußerer Hauptoberfläche besitzt über der die zweite Elektrode liegt, wobei diese Hpuptoberflächen nachstehend als erste und zweite Hpuptoberflachen des zusammengesetzten Halbleiterkörper bezeichnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Betriebspotent ia !quelle eine Spannung mit ausreichender Amplitude liefert zur Bildung eines Sperrschicht oder Verarmungsbereichs im Innern des zur ersten Hauptoberfläche benachbarten Bereichs des Körpers, welche unter der ersten Elektrode liegt, und zur Bildung einer Inversions- oder Umkehrschicht im Innern dieses Sperrschicht oder Verarmungsbereichs und weiterhin einen Kanal aus Halbleitermaterip. 1 mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp.besitzt wobei der Kanal in Eingriff mit der isolierenden Schicht ist und sich seitwärts von einem relativ entfernt zur ersten Elektrode gelegenen Punkt in den Sperrschichtbereich hinein erstreckt

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und einen solchen spezifischen Widerstand besitzt, daß die durch den Kanalwiderstand und die Kapazität zwischen Inversionsschicht und Substrat gebildete Zeitkonstante im wesentlichen größer ist als die Periodendauer des Hochfrequenzsignals, eine dritte Elektrode auf der äußeren Oberfläche der isolierenden Schicht angebracht ist und sich durch die isolierende Schicht in den Kanal hinein an einer Stelle in der Nachbarschaft des entfernt gelegenen Punktes erstreckt und weiterhin ein variables Steuerpotenti?l zwischen der dritten und zweiten Elektrode zuführbar ist wobei dieses variable Potential der dritten Elektrode relativ zur zweiten Elektrode die gleichePolarität als das Potential von der ersten Elektrode nach der zweiten Elektrode besitzt, jedoch eine geringere Amplitude aufweist, so daß ein entsprechendes variables Potential im Sperrschichtbereich einstellbar ist und der Kapazitätswert entsprechend variierbar ist und im wesentlichen unabhängig von der Amplitude des Hochfrequenzsignals variierbar ist.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet , daß die Spannungsamplitude infolge des Hochfrequenzsignals betrachtet zwischen der ersten und zweiten Elektrode klein ist in Bezug auf die Spannungsamplitude infolge der Betriebspotentia!quelle.

3. Kondensator nach Anspruch !.oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitkonstante klein ist bezogen auf die Zeitdauer, welche zur vollen Einstellung der Inversion in dem Bereich, welcher benachbart ist zur ersten Ilauptoberfläche beim Vorhandensein einer normalen Minoritätsträgererzeugung in dem Bereich erforderlich ist.

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4. Kondensator nach einem der-Ansprüche I - 3~, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitfähigkeit des Ilrlbleitermsterinls in der Nähe der Oberfläche des zur ersten Oberfläche benpchbprten Bereiches größer ist als die Leitfähigkeit des übrigen Teils dieses zur ersten Oberfläche benpchbprten Bereiches.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in Kontakt mit einem kleinen Teil der umschließenden Oberfläche des zur ersten Oberfläche benachbarten Bereiches ist.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß der Kanal einen durch Aktivator erzeugten oberflächenbenächbarten Bereich des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps besitzt, weil ein Teil dieses Bereiches in Kontakt mit der dritten Elektrode ist.

7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der durch Aktivator induzierte oberflächenbenachbarte Bereich länglich ist.

R. Kondensator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der durch Aktivator induzierte oberflächenbenachb?rte Bereich einen seitlichen Abstand von dem zur ersten Hauptoberfläche benachbarten Bereich besitzt und weiterhin ein zweiter Kanalbereich vorhanden ist, welcher im Innern dieses letztgenannten Abstandraumes angeordnet ist, wobei dieser zweite Kanalbereich an sich den gleichen Leitfähigkeitstyp als der zur ersten Hauptoberfläche benachbarte

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Bereich besitzt und noch Einrichtungen zur Zuführung eines Potentials mit pusreichender Amplitude und richtiger Polarität für eine Inversion des Lejtfähigkeitstvps des zweiten Kpnr-1-bereiches zu diesem Bereich vorgesehen sind.

0. Kondensator nrch Anspruch R, dadurch g e k e η η zeich.net, daß eine zusätzliche Elektrode vorgesehen ist, welche sich von außerhalb der isolierenden Schicht durch die isolierende Schicht in den zv/eiten Knnal erstreckt, und das Inversionspotentip1 für diesen zweiten Ksnrl zwischen der zusätzlichen Elektrode und der zweiten Elektrode zuführbar ist.

10. Kondensator nach Anspruch 8 oder Q, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter durch Aktivator induzierter oberflächenbenachbarter Bereich des entgegengesetzten Leitfahigkextstyps vorgesehen ist, wobei dieser letzte· re Bereich den zur ersten II? upt oberf lache ben?chb?rten Bereich nach Anspruch t kontnktiert und der zv/eite Knnrl einen seitlichen Abstand beider durch Aktivator induzierten oberf lächenbenRclibPrten Bereiche dp rs teilt.

It. Kondensator npch Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dpß der durch Aktiv?.tor induzierte oberfiächenbenpchbprte Bereich nach Anspruch 6 mit dem zur ersten Hpuptoberflache benachbarten Bereich nach Anspruch 1 in Kontakt ist.

12» Kondensator nach einem der Ansprüche 1 - IX, d s,d u r c h gekennzeichnet , daß er mit einem ähnlichen

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jedoch komplementären..zweiten Kondensator kombiniert ist, welcher ein eigenes Substrat und eine eigene Schicht des vorgenannten entgegengesetzten Leitfähigkeitstvps besitzt und weiterhin einen eigenen IOnrl gemä3 /inspruch I mit einem zu seiner eigenen Schicht entgegengesetzten LeitXähigkeitstvp aufweist, wobei die ej-sten Elektroden der beiden komlementären Kondensrtoren leitend untereinrnder verbunden sind, die zweiten Elektroden der beiden Kondens?toren durch einen Kondensator für das ilochfrequenzsig-nnl untereinrnder gekoppelt sind und durch eine Gleichstromquelle zur Einstellung des richtigen BetriebspotentlcIs für den zweiten Knndensrtor. und ^veiterhin eine getrennte v?ri?ble Steuersprnnung zwischen die zweite und dritte Elektrode des zweiten Kondensrtors geschaltet ist.

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