DE2439051A1 - Steuerbares halbleiterbauelement - Google Patents

Steuerbares halbleiterbauelement

Info

Publication number
DE2439051A1
DE2439051A1 DE2439051A DE2439051A DE2439051A1 DE 2439051 A1 DE2439051 A1 DE 2439051A1 DE 2439051 A DE2439051 A DE 2439051A DE 2439051 A DE2439051 A DE 2439051A DE 2439051 A1 DE2439051 A1 DE 2439051A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
signal
layer
semiconductor component
component according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2439051A
Other languages
English (en)
Inventor
Otto G Dipl Phys Dr Folberth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IBM Deutschland GmbH
Original Assignee
IBM Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IBM Deutschland GmbH filed Critical IBM Deutschland GmbH
Priority to DE2439051A priority Critical patent/DE2439051A1/de
Priority to US05/589,303 priority patent/US4059814A/en
Priority to FR7521464A priority patent/FR2282168A1/fr
Priority to GB31436/75A priority patent/GB1500440A/en
Priority to JP50092643A priority patent/JPS5143085A/ja
Publication of DE2439051A1 publication Critical patent/DE2439051A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N70/00Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/10Solid-state travelling-wave devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Description

Amtliches Aktenzeichen:
Ke uanme1 duner
Aktenzeichen der Anmelderin: ' GE 973 033
Die Erfindung betrifft ein steuerbares Halbleiterbaualement mit einer aktiven, durch Leitfähxgkeitsmodulation gesteuerten Halbleiterstrecke .
Die bekannten aktiven Halbleiterelemente haben ihre Grundlage in der Transistortechnolocrie, die wiederum auf der Halbleiter-Physik basiert. Bei der Konzeption von Transistoren wird dabei davon ausgegangen, daß die elektrischen Eigenschaften von Halbleiterzonen in gezielter Weise durch Steuergrößen beeinflußt werden können. Hierbei hat sich als Steuermedium insbesondere die Ladungsträgerinjektion, wie sie bei bipolaren Transistoren Anwendung findet, und die Ladungsträgerinfluenz, wie sie bei Feldeffekt-Transistoren Anwendung findet, bewährt.
In beiden Fällen basiert der Steuermechanismus auf einer Leitfähigkeitsmodulation der aktiven Zone (Basiszone bzw. Kanalzone) durch den Zusatz bzw. Abzug von beweglichen Ladungsträgern mittels des Steuermediums, also mittels Injektion oder Influenz. Die Leitfähigkeitsmodulation der aktiven Zone wird benützt, um durch ein
609809/0570
Eingangssignal ein verändertes Ausgangssignal zu erzeugen. Beispielsweise wird ein sinusförmiges Eingangssignal in ein entsprechend verstärktes, eventuell phasenverschobenes aber sonst wenig verändertes Ausgangssignal gleicher Frequenz umgewandelt.
Die ordnungsgemäße Funktion aller Transistoren als Signa!umsetzer setzt voraus, daß die dielektrische. Relaxations zeit klein ist gegen alle anderen im Wirkungsablauf vorkommenden charakteristischen Zeiten. Die dielektrische Relaxations zeit ist definiert als τ... =
ρ·ε, wobei ρ den spezifischen Widerstand und ε die Dielektrizitätskonstante angibt. Die Einführung der dielektrischen Relaxationszeit ist dadurch begründet, daß die durch Anlegen eines elektrischen Feldes induzierte Polarisation nach Abschalten des Feldes nicht momentan erlischt. Im elektrischen Wechselfeld erfolgt eine Phasenverschiebung zwischen Feldstärke und Polarisation. Das bewirkt bei Frequenzen, die der reziproken Relaxationszeit, also der Relaxationsfrequenz vergleichbar sind, Dispersion und Absorption dar elektrischen Wellen.
Daher ist es notwendig, daß Transistoren für höchste Frequenzen relativ hoch dotiert sein müssen, andernfalls würde die Relaxationsfrequenz in die Größenordnung der zu verstärkenden Frequenz: kommen und die Transistoren wurden nicht mehr funktionieren.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein steuerbares Halbleiterbauelement anzugeben, für das die genannte Einschränkung nicht gilt. Es wird also ein Halbleiterbauelement angestrebt, bei dem die üblichen Begrenzungen hinsichtlich der Grenzfrequenzen nicht bestehen und mit dem sich beliebig hohe Signalfrequenzen verarbeiten lassen, solange man sich nur in einem Gebiet (anormaler) Dispersion bewegt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe für ein stauerbares Halbleiterbauelement mit einer aktiven, durch Leitfähigkeitsmodulation gesteuerten Halbleiterstrecke dadurch gelöst, daß längs dar HaIb-
GE 973 033
609809/0 5 70
7439051
leiterstrecke zwischen einem Eingang,- an dem ein Eingangssignal einer über der Relaxationsfrequenz liegenden Signalfrequenz eingekoppelt wird, und einem Ausgang, an dem das Ausgangssignal ausgekoppelt wird, Steuermittel angeordnet sind, über die durch Leitfähigkeitsmodulation mit einer unter der Relaxationsfrequenz liegenden Steuerfrequenz die Laufzeit des über die Halbleiterstrecke geleiteten Signals steuerbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele bestehen insbesondere darin, daß die Leitfähigkeitsmodulation durch Ladungsträgerinjektion längs der Halbleiterstrecke erfolgt oder daß die Leitfähigkeitsmodulation durch Influenz läncfs der Halbleiter strecke, erfolgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungsn des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger vorteilhafter Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den bekannten prinzipiellen Aufbau eines inte grierten Schaltungsblocks mit einem Leiterzug,
Fig. 2 die Schnittansicht eines mit Ladungsinfluenz arbeitenden erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements
Fig. 3 die Schnittansicht eines mit Ladungsträgerinjek
tion arbeitenden erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements und
Fig. 4 eine vorteilhafte Weiterbildung des Ausführungs
beispiels gemäß Fig. 2.
Aus IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-19, Nr. 11, November 1971, Seiten 369 - 881 sind bereits.
GE 973 033
609809/0 570 ORIGINAL INSPECTED
theoretische und experimentelle Untersuchungsergebnisse bekannt, die die Hochfrequenz-Signalübertragungseigenschaften von in der integrierten Halbleitertechnik derzeit verwendeten Leitungsanordnungen betreffen.
Dabei handelt es sich um planare Leiterzüge, die über einer auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats aufgebrachten Isolationsschicht verlaufen und die einzelnen in das Substrat integrierten aktiven und passiven Bauelemente miteinander verbinden.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer derartigen Struktur. Ein Halbleitersubstrat oder eine Halbleiterschicht 1, die beispielsweise aus Silizium besteht, ist an der Unterseite mit einer Metallschicht 2 belegt. Auf der Oberseite ist eine Isolationsschicht 3, beispielsweise aus Siliziumdioxid aufgebracht, über dieser Isolationsschicht verlaufen die Leiterzüge 4 in Form von planaren, streifenförmigen Metallschichten. Die verwendeten Metallschichten bestehen beispielsweise aus Aluminium.
Die Untersuchungsergebnisse aus der oben genannten Veröffentlichung zeigen, daß bei einer derartigen Struktur drei Grund-Wellentypen auftreten können.
Es sind dies der dielektrische Quasi-TEM-Mode, der Skineffekt-Mode und der sogenannte Slow-Wave-Mode.
Für das Zustandekommen dieser drei Grund-Wellentypen gelten folgende Bedingungen. Ist das Produkt aus B'requenz des zu übertragenden Signals und spezifischem Widerstand des Halbleitermaterials der Halbleiterschicht groß genug, um einen kleinen dielektrischen Verlustwinkel zu erzeugen, so wirkt die Halbleiterschicht im wesentlichen als Dielektrikum. In diesem Fall wird sich ein Wellentyp ausbilden, der weitgehend dem TEM-Mode (transversale elektromagnetische Welle) entspricht, solange die Wellenlänge viel größer als die Dicke der aus der Halbleiter-
GE 973 033
609809/0570
schicht und der Isolationsschicht bestehenden dielektrischen Schicht ist.
Bei weiterer Erhöhung der Frequenz tritt der Dispersionseffekt auf. Der Dispersionseffekt beruht auf einer Wellenllängenabhängigkeit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellenbewegung. Bei Auftreten dieses Effektes ist die Annäherung an den TEII-Mode nicht mehr gegeben.
Ist das Produkt aus Frequenz und spezifischem Widerstand so crroß, daß nur noch eine geringe Eindringtiefe in die Halbleiterschicht festzustellen istr dann wirkt die Halbleiterschicht wie eine verlustbehaftete Laitungsoberfläche. Es bildet sich ein Wellentyp entsprechend dem Skineffekt-Mode aus.
Zusätzlich zu dem "dielektrischen" und "metallischen" Grenzvarhalten der betrachteten Struktur ist schließlich der dritte., als Slow-Wave-Mode bekannte Wellentyp festzustellen. Dieser Wellantyp tritt auf, wenn die Frequenz etwas weniger hoch und der spezifische Widerstand relativ gering ist. In diesem Fall pflanzt sich eine langsame Oberflächenwelle entlang der Leitung fort. Dieser Wellentyp tritt in dem derzeit in der integrierten Halbleitertechnik praktisch bedeutsamen Frequenz-Widerstandsbereich bei der Verarbeitung von Impulsen im Sub-Nanosekunden-Bereich auf.
Ein durch den Eingang auf dieses Leitungssystem eingekoppeltes Signal wird während seiner Fortpflanzung vom Eingang zum Ausgang verändert, abhängig von den Leitungseigenschaften des Systems. Für eine vorgegebene Frequenz sind also entsprechend dem vorstehenden in diesem Zusammenhang zwei Extremfälle von besonderer Bedeutung ;
a) Das Halbleitermaterial ist gutleitend, d. h., in "diesem Falle ist das Leitungssystem im "Slow-Wave-Mode". Die Signalgeschwindigkeit ist langsamer als diejenige des
GE 973 033
609809/0570
TEM-Mode.
b) Das Halbleitermaterial ist schlechtleitend, d. h., in diesem Falle ist das Leitungssystem im "Quasi-TEM-Mode" mit einer entsprechenden Signalgeschwindigkeit die größer ist als im Falle a.
Unter Berücksichtigung dieser Zusammenhänge erhält man ein typisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Es handelt sich hierbei um einen Typ, bei dem die Leitfähigkeitsmodulation durch Ladungsträgerinfluenz erfolgt. Grundsätzlich entspricht die Struktur der in Fig. l perspektivisch dargestellten Halbleiteranordnung mit einem Leiterstreifen. Diese Struktur ist in Schnittansicht (Schnitt längs dieses Leiterzuges) dargestellt. Demzufolge befindet sich auf der Unterseite der Halbleiterschicht 1 eine Metallschicht 2. Die Oberseite der Halbleiterschicht ist mit der
Isolationsschicht 3 abgedeckt. Auf die Isolationsschicht 3 ist
der Leiterstreifen 4 aufgebracht. Am Anfang des Leiterstreifens 1 und darunterliegend an der Metallschicht 2 sind Kontakte 5 und 6 angeordnet, die jeweils mit einer Eingangsklemme 7 bzw. 8 verbunden sind. Am anderen Ende des Leiterstreifens 4 ist ein Kontakt 9 und darunterliegend an der Metallschicht 2 ein Kontakt 10 angeordnet. Der Kontakt 9 ist an eine Ausgangsklemire 11 und der Kontakt 10 an eine Ausgangsklemme 12 angeschlossen. Außerdem
sind an die untere Metallschicht 2 und an den Leiterstreifen 4
Kontakte 13 bzw. 14 angebracht, die mit zugeordneten Steuerklemmen 15 und 16 verbunden sind.
Es ergibt sich nun folgende Wirkungseise des Bauelements. Legt
man an die beiden Eingangsklemmen 7 und 8 ein Eingangssignal einer Frequenz an, die über der bereits definierten Relaxationsfrequenz liegt, so pflanzt sich eine entsprechende Welle ausgehend vom Eingang längs der Halbleitarschicht fort und kann am Ausgang als Ausgangssignal abgenommen werden. Legt man gleichzei-
GE 973 033
609809/0570
7439051
tig ah die Steuerklemmen 15, 16 ein Steuersignal an, dessen Frequenz wesentlich kleiner als die Relaxationsfrequenz ist, so werden in Abhängigkeit von der Polarität dieses Steuersignals und der Dotierung der Halbleiterschicht in der Halbleiterschicht aufgrund des bekannten Feldeffektes zusätzliche Ladungsträger erzeugt oder abgezogen. Das bedeutet aber, daß die Leitfähigkeit der Halbleiterschicht mit der Steuersignalfrequenz verändert, also moduliert wird. Diese Leitfähigkeitsmodulation bewirkt eine entsprechende Laufzeitmodulation und/oder Amplitudenmodulation des über die Halbleiterstrecke übertragenen Eingangssignals. Mit anderen Worten, am Ausgang erhält man ein hinsichtlich Laufzeit, Frequenz, Amplitude und/oder Phase in Abhängigkeit vom Steuersignal verändertes Ausgangssignal.
Selbstverständlich kann die Steuerklemme 15 auf Bezugspotential, also beispielsweise Massepotential gelegt werden. Außerdem ist es möglich, auf gesonderte Steuerkontakte 13r 14 bzw. Steuerklemmen 15, 16 zu verzichten und das Steuersignal beispielsweise ebenfalls an den Eingangsklemmen zuzuführen. Die einzelnen Schichten sind hinsichtlich ihrer Dicken- und Längenabmessungen variabel. Voraussetzung für das Zustandekommen des Feldeffektes ist jedoch, daß die Isolationsschicht 3 hinreichend dünn ist. Anhaltspunkte dafür ergeben sich aus der Feldeffekt-Transistortechnik, die auch hinsichtlich der Größe des aufzuwendenden Steuersignals Auskunft gibt.
Das in Fig. 3 wiederum im Schnitt dargestellte, zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements unterscheidet sich im wesentlichen vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch, daß die Leitfähigkeitsmodulation nicht durch Influenz sondern durch Ladungsträgerinjektion erfolgt. Für die vergleichbaren bzw. identischen Teile der Anordnung sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 verwendet, so daß ein direkter Vergleich ermöglicht wird. Die Struktur ist wiederum ein schichtförmig aufgebautes Leitungssystem mit der im betrachteten Beispiel N -do-
GE 973 033
60 9809/067Q
tierten Halbleiterstrecke 1 und der darauf aufgebrachten Isolationsschicht 3 mit dem Leiterstreifen 4. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 1st hier die Metallschicht 2 durch eine in einzelne getrennte Bereiche 24 unterteilte, in die N~-dotierte Halbleiterstrecke 1 eingebrachte P -dotierte Halbleiterschicht ersetzt. Die P -dotierten Teilbereiche 24 sind mit Kontakten 21 versehen, die an einen gemeinsamen ersten Steueranschluß 22 geführt sind. Die zwischen den P+-dotierten Teilbereichen 24 an die Oberfläche tretenden Bereiche der M -dotierten Halbleiterstrecke 1 sind mit Kontakten 20 versehen. Diese Kontakte sind mit einem zweiten gemeinsamen Steueranschluß 23 verbunden. Die eine Eingangsklemme 7 ist über den Kontakt 5 wiederum mit dem Leiterstreifen 4 verbunden, während die andere Eingangsklemme 8 über einen Kontakt 6 an den am einen Ende der Halbleiterstrecke 1 liegenden P -dotierten Teilbereich 24 geführt ist. Entsprechendes gilt für die Ausgangsklemme 11, die wiederum am Leistreifen 4 angeschlossen ist, während die Ausgangsklemme 12 über den Kontakt 10 mii
24 verbunden ist.
den Kontakt 10 mit dem dort liegenden P+-dotierten Teilbereich
Es ergibt sich folgende Betriebweise des Halbleiterbauelements. Ein an die Eingangsklemmen 7 und 8 angelegtes Eingangssignal, dessen Frequenz höher als die Relaxationsfrequenz ist, wird über die Halbleiterstrecke 1 in der bereits beschriebenen Weise zu den Ausgangsklemmen 11, 12 übertragen. Durch Anlegen eines Steuersignals, dessen Frequenz kleiner als die Relaxationsfrequenz ist, an die Steuerklemmen 22 und 23 können Ladungsträger in die Halbleiterstrecke 1 injiziert werden. Es läßt sich also auch hier eine Leitfähigkeitsmodulation mit Hilfe des Steuersignals durchführen. Die hochdotierten Teilbereiche 24 gewährleisten dabei einen guten Kontakt zu der N -dotierten Halbleiterstrecke 1.
Anwendungsbeispiele für die erfindungsgemäßen Halbleiterbauelemente gemäß den Fign. 2 und 3 sind die Frequenz- und/oder Phasen- und/oder Amplitudenmodulation. Insbesondere eignen sich
GE 973 033
6 0 3809/0570
derartige Bauelemente für eine Art Puls-Code-Verfahren. Als weiteres Anwendungsgebiet sind analoge oder digitale Schieberegister mit einstellbarer Verzögerungszeit zu nennen. Schließlich läßt sich mit Hilfe derartiger Bauelemente aine Impulsverformung entsprechend einem vorgegebenen Programm durchführen.
Eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 2 lediglich dadurch, daß der Leiterstreifen 4 unterbrochen ist und somit aus Teilstücken 25, 26, 27, 28 und 29 besteht. An den beiden äußeren Teilstücken 25 und 29 ist die Eingangsklemme 7 bzw. die Ausgangsklemme 11 angeschlossen. Die im Zuge der Halbleiterstrecke 1 liegenden Teilstücke 26, 27 und 28 sind mit Steuerklemmen 30, 31 und 32 versehen. Diese Teilstücke sind also gesondert und" unabhängig voneinander ansteuerbar. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich für eine Anwendung in Form einer Majoritätslogik. Man kann dabei beispielsweise die logischen Pegel folgendermaßen festsetzen: Bei einer logischen Eins ist das Ausgangssignal gegenüber dem Eingangssignal soweit verzögert, wie es mindestens der Aktivierung der drei Teilstücke 26, 27 und 28 entspricht. Wird das Ausgangssignal gegenüber dem Eingangssignal weniger stark verzögert, entsprechend der Aktivierung von nur zwei oder weniger Teilstükken des Leiterstraifens, so erhält man eine logische Null. In zwei Extremfällen läßt sich damit eine UND- oder eine ODER-Schaltung aufbauen. Man kann dabei folgende Festsetzung wählen; Nur wenn alle Teilstücke aktiviert sind, ist die Verzögerung so groß, daß das Ausgangssignal als logische Eins gewertet wird, in allen anderen Fällen entspricht es einer logischen Null. Auf diese Weise erhält man eine UND-Schaltung.
Nur wenn keine induzierte Verzögerung eintritt, wird das Signal als logische Eins gewertet. Wenn eine induzierte Verzögerung auftritt, so wird dieser Zustand als logische Null gewertet. Die induzierte Verzögerung kann dabei abhängig von der Anzahl der
GE 973 033
6ü9809/0570
?Λ39051
aktivierten Teilstücke beliebig groß sein, solange mindestens nur ein Teilstück aktiviert wird. Auf diese Weise erhält man eine ODER-Schaltung.
Zusammenfassend sei noch auf folgende Punkte hingewiesen. Die beschriebene Wirkungseise tritt auch auf, wenn man ausschließlich im Slow-Wava-Mode arbeitet. Dabei hat man zweckmäßige-rweisE? den Bereich auszuwählen, bei dem die Signalgeschwindigkeitsänderung in Abhängigkeit von der Leitfähigkeitsmodulation maximal ist. Ähnliches gilt dann, wenn man im Grenzgebiet zwischen Skin-Effekt-Mode und Slow-Wave-Mode arbeitet. Auch dabei hat man zweckmäßigerweise den Bereich auszuwählen, bei dem die Signalgeschwindigkeitsänderung in Abhängigkeit von der Leitfähigkeitsmodulation maximal ist.
Es ist ebenso darauf hinzuweisen, daß die Ladungsträgerinjektion auch durch andere Effekte erfolgen kann, beispielsweise durch Lichteinstrahlung.
Das beschriebene Halbleiterbauelement läßt sich vorteilhaft mit Gunn-Oszillatoren kombinieren und auch zusammen monolithisch integrieren. Dabei übernehmen die Gunn-Elemente die Funktion der Schwingungserzeugung (Signalerzeugung) und die erfindungsgeir.äßen Halbleiterbauelemente die Funktion der Signalfortleitung und Modulation. Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist noch, daß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements die herkömmliche Aufteilung eines Netzwerkes in Komponenten und Laitungan wegfallen kann. Komponenten und Leitungen sind nunmehr ein und dasselbe. Die Signalverteilung geschieht während der Fortlfiitung. Damit umgeht man die Schwierigkeiten jedes herkömmlichen Signal-Verarbeitungsnetzwerkes, bei dem die Signalmodulation immer lokalisiert erfolgt. Die Leitungen verknüpfen diese lokalisierten Elemente, wobei unerwünschte Verzögerungen und Verzerrungen eintreten. Diese werden um so größer, je höher die Frequenz ist. Beim
GE 973 033
6Q9Ö09/Ü57Q
2A39051
erfindungsgemäßen Konzept werden gerade diese Verzerrungen und Verzögerungen zur Signalrcodulation- und Verknüpfung ausgenutzt,
GE 973 033
60 9 8 09/0-5 7Ό'

Claims (1)

  1. - 12 PATE NTANSPRÜCHE
    Steuerbares Halbleiterbauelement mit einer aktiven, durch Leitfähigkeitsmodulation gesteuerten Halbleiterstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Halbleiterstrecke (1) zwischen einem Eingang (7, 8), an dem ein Eingangssignal einer über die Relaxationsfrequenz liegenden Signalfrequenz eingekoppelt wird, und einem Ausgang (11, 12), an dem das Ausgangssignal ausgekoppelt wird, Steuermittel angeordnet sind, über die. durch Leitfähigkeitsmodulation mit einer unter der Relaxationsfrequenz liegenden Steuerfrequenz die Laufzeit des über die Halbleiterstrecke (1) geleiteten Signals steuerbar ist.
    Halbleiterbauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeitsmodulation durch Ladungsträgerinjektion längs der Halbleiterstrecke (1) erfolgt.
    Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeitsmodulation durch Influenz längs der Halbleiterstrecke (1) erfolgt.
    Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem schichtförmigen Leitungssystem mit einer Halbleiterschicht (1) besteht, auf deren Oberseite zunächst eine Isolationsschicht (3) und dann ein Leiterstreifen (4) aufgebracht ist, daß in die Unterseite entlang des Leiterstreifens (4) voneinander getrennte, entgegengesetzt zur Halbleiterschicht dotierte Zonen (24) eingebracht sind und daß diese Zonen einerseits und die dazwischenliegenden Bereiche der Halbleiterschicht andererseits gemeinsam kontäktiert sind, wobei das Eingangssignal am einen Ende und das Ausgangssignal am anderen Ende des Leitungssystem jeweils zwischen Leiterschicht (4) und der dortliegenden dotierten Zone (24) zu- bzw. abgeführt und
    GE 973 033
    610 9809/0570
    das Steuersignal über die dotierten Zonen (24) längs der Halbleiterstrecke (1) zugeführt wird.
    5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem schichtförmigen Leitungssystem mit einer aus einer Leiterschicht (2), einer Halbleiterschicht (1), einer Isolationsschicht (3) und schließlich einem Leiterstreifen (4) aufgebauten Schichtfolge besteht, wobei das Eingangssignal am einen Enden und das Ausgangssignal am anderen Ende des Leitungssystems jeweils zwischen dem Leiterstreifen und der Leiterschicht zu- bzw. abgeführt und das Steuersignal am Leiterstreifen (1) zugeführt wird.
    6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschicht unterbrochen ist und einzel ansteuerbare Elektroden (25, 26, 27, 23 und 29) bildet.
    7. Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Grundbaustein für eine Majoritätslogik.
    8. Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Verwendung in der integrierten Schaltungstechnik derart, daß Teilstücke des dort ohnehin benötigten Leitungssystems direkt als steuerbare Bauelemente dienen.
    GE 973 033
    80 8809/0570
    Leerseite
DE2439051A 1974-08-14 1974-08-14 Steuerbares halbleiterbauelement Withdrawn DE2439051A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2439051A DE2439051A1 (de) 1974-08-14 1974-08-14 Steuerbares halbleiterbauelement
US05/589,303 US4059814A (en) 1974-08-14 1975-06-23 Controllable semiconductor element
FR7521464A FR2282168A1 (fr) 1974-08-14 1975-07-01 Element semi-conducteur commande
GB31436/75A GB1500440A (en) 1974-08-14 1975-07-28 Controlling high frequency signals
JP50092643A JPS5143085A (de) 1974-08-14 1975-07-31

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2439051A DE2439051A1 (de) 1974-08-14 1974-08-14 Steuerbares halbleiterbauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2439051A1 true DE2439051A1 (de) 1976-02-26

Family

ID=5923209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2439051A Withdrawn DE2439051A1 (de) 1974-08-14 1974-08-14 Steuerbares halbleiterbauelement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4059814A (de)
JP (1) JPS5143085A (de)
DE (1) DE2439051A1 (de)
FR (1) FR2282168A1 (de)
GB (1) GB1500440A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59158090A (ja) * 1983-02-28 1984-09-07 松下電工株式会社 薄金属板加熱ロール
GB2149208B (en) * 1983-10-28 1987-02-25 Gen Electric Co Plc Solid-state bloch-type electronic oscillators
US4675628A (en) * 1985-02-28 1987-06-23 Rca Corporation Distributed pin diode phase shifter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3358245A (en) * 1964-09-25 1967-12-12 Pigg Jay Cee Phase modulated solid state device
US3721923A (en) * 1971-08-06 1973-03-20 Rca Corp Comprising a slab of semiconductor material
CA978911A (en) * 1972-01-19 1975-12-02 The Gillette Company Apparatus for controlling discharge of material from a pressurized dispensing package
US3778643A (en) * 1972-05-18 1973-12-11 Gen Motors Corp A solid state variable delay line using reversed biased pn junctions
US3916351A (en) * 1974-08-06 1975-10-28 Us Army Electronic frequency selector

Also Published As

Publication number Publication date
FR2282168B1 (de) 1977-07-22
JPS5143085A (de) 1976-04-13
FR2282168A1 (fr) 1976-03-12
GB1500440A (en) 1978-02-08
US4059814A (en) 1977-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1252660B1 (de) Bipolartransistor
DE3513659A1 (de) Verteilter leistungsverstaerker
DE2834905A1 (de) Ultrahochfrequenz-phasenschieber und abtastantennen mit derartigen phasenschiebern
DE2607940A1 (de) Mehrschichtiges halbleiterbauelement
DE3005179A1 (de) Aofw-verzoegerungsleitung mit variabler verzoegerung und damit hergestellter monolithischer, spannungsgeregelter oszillator
DE2424947C2 (de) Wanderwellen-Feldeffekttransistor
DE3013196A1 (de) Halbleiteranordnung
DE68911860T2 (de) Mikrowellen-Phasenschieber mit O- oder Pi-Phasenverschiebung.
DE69026427T2 (de) Stetig veränderlicher analoger Phasenschieber
DE1541409B2 (de) Frequenzmodulierter Gunn-Oszillator
DE69408144T2 (de) Optische vorrichtungen zur phasenmodulation und verfahrens zu deren betrieb
DE3844393A1 (de) Schaltungsanordnung mit geschalteter spule
DE1614300B2 (de) Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode
DE1950937C3 (de) Halbleiterbauelement zur Erzeugung von in der Frequenz steuerbaren Mikrowellen
DE3030636A1 (de) Vorrichtung zur verarbeitung von akustischen oberflaechenwellen
DE2165417A1 (de) Elektronische Schaltung
DE1514867A1 (de) Flaechenhafte Halbleiterdiode
DE2240855A1 (de) Austasteinrichtung
DE2439051A1 (de) Steuerbares halbleiterbauelement
DE69119273T2 (de) Dielektrischer Resonator mit Mikrowellenmetallstreifen und mit diesem Resonator ausgerüstete Vorrichtung
DE2613581C2 (de)
DE68916829T2 (de) Mikrowellenphasenschieber.
DE1962403A1 (de) Verzoegerungseinrichtung fuer elektrische Signale
DE2448050C2 (de) Josephson-Element mit Mehrfachsteuerleitungen
DE2063242A1 (de) Mikrowellen Bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination