DE2454561A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents
HalbleitervorrichtungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
ER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER
D UOOO München 22 D-48OO Bielefeld
Iriftütraße 4 Siekerwall 7
S74P186 18· NOV. 1974
SONYCORPORATION
Tokio, Japan
Tokio, Japan
.HALBLEITERVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des
. Patentanspruchs 1 und bezieht sich insbesondere auf einen Transistor, der einen
zusätzlichen Ladungsträger-injizierenden Übergang aufweist, der angrenzend an
einen Emitterbereich ausgebildet ist,
Für herkömmliche, nach bekannten Doppel-Diffusionsverfahren hergestellten Transistoren
wird ein Emitterbereich angestrebt, dessen Verunreinigungs- oder Fremdstoffatomkonzentration
hoch ist im Vergleich zu einem Basisbereich. Dadurch wird ein hoher Verstärkungsfaktor und ein vergleichsweise großer Emitterwirkungsgrad
Gamma (γ) erzielt.
Der Stromverstärkungsfaktor h bei auf Masse liegendem Emitter (Emitterschaltung)
stellt einen der Parameter der Transistorkettenwerte dar und ist unter Verwendung
des Verstärkungsfaktors Alpha (oC) bei auf Masse liegender Basis (Basisschaltung)
durch die folgende Gleichung gegeben:
509830/062σ*
Der Verstärkungsfaktor Alpha ist gegeben zu
OC=OC* /3.Y
(2),
worin OC das Kollekformultiplikationsverhältnis, ß den Basistransportfaktor und V
den Emitterwirkungsgrad kennzeichnen.
Für einen npn-Trans is tor läßt sich der Emitterwirkungsgrad wie folgt darstellen:
J .
Y j +J 1 + j /J ~{ό)'
η ρ P n
Darin sind mit J die Stromdichte der vom Emitter- in den Basisbereich injizierten Elektro-/ η '
nen und'mit J die Stromdichte der vom Basis- in den Emitterbereich injizierten Löcher be-
P
zeichnet. Beide Stromdichten lassen sich wie folgt darstellen:
zeichnet. Beide Stromdichten lassen sich wie folgt darstellen:
q D N f
)
Λ-- p p {Hj
J | η | L | P | D | ρ | D | η | P | η | P |
N | ||||||||||
J | L |
In diesen Gleichungen bezeichnen
L die D iff us ions länge der Elektronen im Basisbereich,
η
L die Diffusionslänge der Löcher im Emitterbereich,
P
D die Elektronendiffusionskonstante,
D die Elektronendiffusionskonstante,
D die Löcherdiffusionskonstante,
P
N die Minoritätsträgerdichte im Basisbereich,
N die Minoritätsträgerdichte im Basisbereich,
50 9830706 2 0
-3- ' ■
P die Minoritätsträgerdichte im Emitterbereich und η
V die am Emitter-Basisübergang angelegte Spannung.
Das Verhältnis P/N läßt sich durch ein Verhältnis N./N ersetzen, wobei mit N die
ηι ρ AD D
Verunreinigungskonzentration im Emitterbereich und mit N die Verunreinigungskonzentration
im Basisbereich bezeichnet sind. Die Diffus ions länge L im Basisbereich ist begrenzt
durch die Basisbreite bzw. -weite W; Damit läßt sich das Verhältnis O darstellen als
Die Diffusionskonstanten sind eine Funktion der Trägerbeweglichkeit und der Temperatur und
werden fUr die weiteren Betrachtungen als gleichbleibend oder Festwerte angenommen.
Es ist einleuchtend, daß das Verhältnis O so klein wie möglich sein sollte, um einen mög- .
liehst hoben Verstärkungsfaktor h__ (Emitterschaltung) des Transistors zu erhalten.
Bei herkömmlichen, durch das erwähnte Doppel-Diffusionsverfahren hergestellten Transistoren
wird die Verunreinigungskonzentration Nn im Emitterbereich hoch gewählt, um das Verhältnis
ο zu verkleinern. Jedoch werden die Rauschkennwerte schlecht, wenn die Verunreinigungskonzentration
im Emitferbereich sehr hoch wird, beispielsweise größer als etwa
19 3 V
10 Atome/cm . Der Grund dafür ist vor allem darin zu sehen, daß im hochdotierten Bereich
Fehler im Gitteraufbau und Versetzungen auftreten, so daß der Emitter·*·Übergang
schlecht wird. ■
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Kennwerte einer Halbleitervorrichtung
der eingangs genannten Art zu.verbessern, und insbesondere einen Bipolartransistor zu
schaffen, der sich durch niedrige Rauschkennwerte auszeichnet. Ein zusätzliches Erfindungsziel wird in der Schaffung eines Bipolar-Transistors gesehen, der einen niedrigen Basis-Bahnwiderstand
bzw. einen niedrigen spezifischen Widerstand r , der Basisschicht auf-
bb
weist.
/4 5098 30/0620
-A-
Die Lösung dieser technischen Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß durcli die im Patentanspruch
1 angegebenen Maßnahmen, die durch einen Unteranspruch vorteilhaft weitergebildet
sind.
In vorteilhafter Anwendung auf einen Bfpolar-Transistor mit einem Emitter, einer Basis und
einem Kollektor besteht die Erfindung darin, daß ein elektrisch mit der Basis verbundener zusätzlicher Bereich vorgesehen ist, der parallel zum Emitter-Basis-Übergang
liegt und Minoritätsträger in den Emitter injiziert. Dieser zusätzliche Bereich weist eine
Mehrzahl von Fenstern auf, in die eine Mehrzahl von ohmschen Kontakten für den Emitter
eingesetzt sind.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen durch die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Schnittansicht eines bereits früher vorgeschlagenen Transistors;
Fig. 2 eine Draufsicht bzw. die Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 - erläutern den Herstellungsprozeß dieser Ausfuhrungsform der Erfindung und
Fig. 11 verdeutlicht eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung. l
Von der gleichen Anmelderin wurde bereits eine Halbleitervorrichtung, insbesondere ein
Transistor, vorgeschlagen, dereinen Emitterbereich mit niedriger Verunreinigungskonzentration
und einen zusätzlichen, Träger-injizierenden Bereich aufweist. Ein solcher Halbleiteraufbau
ist in Fig. 1 dargestellt.
Das Beispiel zeigt einen npn-Transistor, der im wesentlichen aus einem Halbleitersubstrat
S besteht, in dem als Kollektor ein erster Bereich 1, als Basis ein zweiter Bereich 2 und als
Emitter ein dritter Bereich 3 ausgebildet sind. Die Anordnung weist weiterhin einen vierten
Bereich auf, der mit dem zweiten Bereich verbunden ist und einem pn-Übergang J züge-
5 09830/0620
zugewandt ist, der sich zwischen dem zweiten Bereich 2 und dem dritten Bereich 3 befindet.
Bezugshinweis J bezeichnet einen pn-übergang zwischen dem ersten Bereich 1 und dem zweiten Bereich 2. Die Bezugshinweise 5c, 5b und 5e kennzeichnen eine erste, eine
zweite bzw. eine dritte Elektrode, d.h. eine Kollektorelektrode, eine Basiselektrode bzw.
eine Emitterelektrode. Mit Bezugshinweis ό ist eine isolierende Schicht, etwa eine SiO- Schicht
(Silizium Dioxid) bezeichnet, die auf der Oberfläche des Substrats S'ausgebildet
ist. .
Die Verunreinigungskonzentrationen des zweiten und des dritten Bereichs 2 bzw. 3 sind
15 3
in der Größenordnung von 10 Atomen/cm gewählt/ sie liegen damit niedriger als bei
herkömmlichen Halbleitervorrichtungen dieser Art. Diese so dotierten Bereiche weisen daher
eine gute Gitterstruktur auf.
Ein Bereich 3' weist einen niedrigen spezifischen Widerstand und also eine hohe Verunreinigungskpnzentration
auf und befindet sich in dem dritten Bereich 3 an einer Stelle, an der die Emitterelektrode 5e vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Bereich 1' mit niedrigem spezifischen
Widerstand, d.h. ebenfalls mit hoher Verunreinigungskonzentration,in dem ersten
Bereich 1, und zwar entfernt vom Kollektor-Übergang J ausgebildet.
Die Elektroden 5e, 5b und 5c werden mit Spannungen so beaufschlagt, daß der EmitrerUber-
gang J in Vorwärts- oder Durchlaßrichtung und der Kollektorübergang J in Umkehr- oder
e c
Sperrichtung vorgespannt sind. In diesem Fall arbeitet der Transistor so, daß der erste, zweite
bzw. dritte Bereich 1, 2 bzw. 3 als Kollektor, Basis bzw. Emitter wirken. Bei diesem Transistoraufbau
ergibt sich eine vergleichsweise lange Lebensdauer der Löcher aufgrund der niedrigen Fremdstoff- oder Verunreinigungskonzentration im Emitterbereich 3 und wegen
der guten Gitterstruktur. Anders ausgedrückt: die Diffus ions länge L der Löcher im Emitter-
bereich 3 ist verhältnismäßig groß, und dies führt zu einem hohen Emitterwirkungsgrad V^
(Gamma) ( entsprechend den Gleichungen (6) und (3). Trotz dieser vergleichsweise "großen
Diffusionslänge L tritt eine Rekombination an der Oberfläche des Halbleiterkörpers auf,
P ·
wenn die Löcher diese Fläche erreichen, und dies führt dazu, daß die Diffusionslänge L
P nicht wesentlich größer wird, wie es für viele Anwendungsfälle, insbesondere bei Transistoren
509830/0620 /ό
wünschenswerf wäre. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Transistor liegt der vierte Bereich 4
mit-p-Typ-Leitfähigkeit in dem η-leitenden Emitter 3 und ist gegen den Emitter-Übergang
J gerichtet und dazu parallel. Dies führt dazu, daß die Oberflächenrekombination sehr
klein und damit die Diffusionslänge L sehr groß wird. Als Folge davon wird auch der
P
Emitterwirkungsgrad Γ (Gamma) sehr groß.
Emitterwirkungsgrad Γ (Gamma) sehr groß.
Zusätzlich zur großen Diffusionsfänge L wird die Stromdichte J der vom Basisbereich 2 in
P P
den Emitterbereich 3 injizierten Löcher aufgrund des zusätzlichen vierten Bereichs 4 klein.
Dabei ist die am vierten Bereich 4 des Transistors liegende Spannung im wesentlichen gleich
der Spannung, die den zweiten Bereich 2, d.h. die Basis beaufschlagt. Da der pn-Übergang
J , zwischen dem vierten Bereich und dem Emitterbereich 3 in Durchlaßrichtung vorgespannt
ist, steigt die Löcherkonzentration angrenzend an den vierten Bereich 4 an. Damit wird der
Gradient, d.h.der Anstieg bzw. Abfall der Löcher-Konzentrationsverteilung sehr klein, d.h.
es ergibt sich eine nahezu flache Löcher-Konzentrationsverteilung. Der vom Basisbereich 2
in den Emitterbereich 3 injizierte Löcher-Diffusionsstrom J wjrd somit ebenfalls klein. Ande-
P rerseits ergibt sich damit ein hoher Emitterwirkungsgrad Y (Gamma). Das Verhältnis des
den Kollektor erreichenden Elektronenstroms zu der den Emitter-Übergang passierenden Stromkomponente
wird groß. Damit ergibt sich ein hoher Emitter-Schaltungs-Verstärkungsfaktor
Bei einem solchen Aufbau jedoch ist der Bqsis - Bahnwiders fand r , relativ groß, Snsbe-
bb
sondere dann, wenn die Emitter-Kontaktelektrode 5e, wie es bei Transistoren für höhere
Ströme der Fall ist, groß wird, da der Abstand zwischen dem Mittenbereich des Emitter-Übergangs
J unter dem Kontakt 5e und der Basiselektrode 5b lang wird. e
Zur Lösung dieses Problems wird mit der Erfindung ein neuer Weg beschritten, der im folgenden
unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 erläutert wird: Bei diesen Fig. sind die den Elementen
der Fig. 1 entsprechenden Teile mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der in den
Fig. 2 und 3 dargestellte Bipolar-Transistor umfaßt ein Siliziumsubstrat S, in dem als n-Typ-Kollektor
ein erster Bereich 1, als p-Typ-Basis ein zweiter Bereich 2, als n-Typ-Emitter ein
dritter Bereich 3 und ein vierter p-leitender Bereich 4 ausgebildet sind. Ein Kollektor-Übergang
J befindet sich zwischen dem Kollektor 1 und der Basis 2 und weist einen Endbereich
S09830/0620 /7
auf, der mit einer isolierenden Schicht 6, etwa einer Silizium-Dioxid (SiO )-Schicht an
einer Oberfläche des Halbleiterkörpers überdeckt ist. Ein Emitter-Übergang J ist zwischen
dem Emitter 3 und der Basis 2 ausgebildet. Der vierte Bereich 4 der Vorrichtung liegt angrenzend
an den Emitterbereich 3 und bildet damit einen zusätzlichen pn-Ubergang J ,.
Dieser zusätzliche pn-Übergang J , ist gegen den Emitter-Übergang J gerichtet, und
e e
beide Übergänge J und J liegen im wesentlichen parallel zueinander. Ein Teil des vier-
e e ■ ■ ■
ten Bereichs 4 ist am Rande mit dem Basisbereich 2 verbunden.
Der vierte Bereich 4 weist ein mascherl- oder gitterartiges Muster auf, was sich gut in Fig.
erkennen läßt und enthält eine Mehrzahl von Öffnungen 7. Ein Teil des dritten Bereichs
liegt an der Oberfläche des Halbleiterkörpers in den Öffnungen 7 des vierten Bereichs 4.
Eine Mehrzahl von n-leitenden Bereichen 3' mit niedrigem Widerstand sind in den Öffnungen 7 des vierten Bereichs 4 ausgebildet und stellen eine Verbindung zum dritten Bereich her,
wobei sich ein η -η-Übergang ergibt.
Die Basiselektrode 5b befindet sich am Randbereich des vierten Bereichs 4. Der verbleibende
Teil des vierten Bereichs 4 ist mit einer isolierenden Schicht 6 abgedeckt. Die Emitterelektrode
5e ist so niedergeschlagen, daß sich eine Berührung mit allen niederohmigen Bereichen
3' in den Öffnungen 7 ergibt und erstreckt sich bis zu einem Teilbereich der isolierenden
Schicht 6, die den dritten Bereich 3 und die η -η-Übergänge an der Oberfläche des Halbleiterkörpers
abdeckt.
Die Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung, gesehen in Richtung der Pfeile an der Linie
III- III in Fig. 2.
Der Abstand zwischen dem zweiten Bereich 2 und dem vierten Bereich 4 ist mit -C bezeichnet.
Dieser Abstand C ist kleiner gewählt als die Diffusions länge L der vom zweiten
P Bereich 2 in den dritten Bereich injizierten Ladungsträger. In anderen Worten: der Abstand Ί'
zwischen dem Emitter-Übergang J und dem zusätzlichen pn-Übergang J , wird kleiner
e e
als die Diffusionslänge L der Minoritätsträger im Emitterbereich 3.
P · ■
50983070620
Bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Transistor wird der zusätzliche pn-Übergang
J , zwischen dem dritten Bereich 3 und dem vierten Bereich 4 in Vorwärtsrichtung
vorgespannt, wenn der Emitter-Übergang J zwischen dem zweiten Bereich 2 und dem
dritten Bereich 3 in Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung beaufschlagt ist. Auf diese Weise
wird die Impedanz zwischen dem zweiten Bereich 2 und dem vierten Bereich 4 sehr niedrig/
da der Abstand t kleiner gewählt ist als die Diffusionslänge L .
Als Folge davon wird der Basis-Anschluß-bzw. -schichtwiderstand r, des Transistors sehr
klein, d.h. dieser Widerstand sinkt beispielsweise um die Hälfte im Vergleich zu dem Basis-Schicht-
widerstand r. , bei der Anordnung nach Fig. 1, wobei die niedrigen Rauschkennwerte beibb
behalten bleiben.
Im folgenden wird nun unter Bezug auf die Fig. 4-10 der Herstellungsprozeß für eine solche
erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung beschrieben: Wie Fig. 4 zeigen soll, wird zunächst ein η-Typ Silizium (Si)-.Substrat T vorbereitet, das
einen spezifischen Widerstand von 0,008 ■» 0,12 _fl.cm aufweist. Die Dicke des Substrats
1' beträgt etwa
Gemäß Fig. 5 wird zunächst eine erste Halbleiterschicht 8 aus η-Typ Silizium, also vom
gleichen Leitfähigkeitstyp wie das Substrat, auf der Oberfläche des Substrats 1, entsprechend
einer bekannten Epitarialtechnik wachsen gelassen. Die erste Schicht 8 weist eine relativ
niedrige Verunreinigungskonzentration und damit einen hohen spezifischen Widerstand von
beispielsweise 2 ilcm auf. Die Dicke der Schicht 8 wird zu etwa 10A gewählt. Durch
epitaxiales Wachstum auf der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 8 wird dann kontinuierlich
eine zweite Halbleiterschicht 9 aus p-Typ Silizium erzeugt, die im wesentlichen den
zweiten Bereich 2 bildet. Der spezifische Widerstand der zweiten Schicht 9 wird zu etwa
3 ücm gewählt, und die Dicke beträgt etwa 3-4A . Ebenfalls durch epitaxiales Wachstum
wird auf der Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht 9 anschließend eine dritte Halblederschicht
10 aus η-Typ Silizium ausgebildet. Der spezifische Widerstand der dritten Schicht 10 ist relativ hoch, beispielsweise 2 jflcm, und die Dicke dieser Schicht wird zu
etwa 5 - 7/i<- gewählt. Diese drei Halbleiterschichten 8, 9 und 10 können durch kontinuierliches epitaxiales Wachstum im gleichen Ofen erzeugt werden und bilden einen HaIb-
509830/0620 /9
ι
-9-
leiterkörper oder ein Substrat S, zusammen mit dem Substrat 1' mit niedrigem spezifischen
Widerstand. Weiterhin wird als Diffusionsmaske eine isolierende Schicht 6 auf der Oberfläche
des Silizium Substrats S, d.h. die Schicht 10 in bekannter Weise hergestellt. Beispielsweise
kann die isolierende Schicht 6 eine durch Wärmewachstum, also durch Oxydieren in einer Sauerstoffatmosphäre bei 1130 C für 30 Minuten erzeugte Silizium-Dioxid-(SiO
)-Schichtsein.
Durch ein Photoätzverfahren wird in der isolierenden Schicht 6 ein ringförmiges Fenster
freigelegt. Durch Diffusion durch das ringförmige Fenster in der isolierenden Schicht 6 wird
ein n-Typ-Diffusionsbereich 11 erzeugt, der sich von der Oberfläche der Schicht 10 bis zur
ersten Schicht 1 in der Schicht 8 erstreckt und durch die zweite und dritte Schicht 10 bzw.
9 hindurchgeht. Dieser diffundierte Bereich 11 umgibt und bildet den zweiten Bereich 2, d.h.
den Basisbereich des Transistors, wie sich aus Fig. 6 erkennen läßt. Der Diffusionsprozeß
für den n-leitenden diffundierten Bereich 11 erfolgt bei 1240 C während 100 Minuten und ergibt
einen Schichtwiderstand von etwa 1 OjHL/Flächeneinheit.
Weiterhin wird in der isolierenden Schicht 6 innerhalb der Fläche des diffundierten Bereichs
11 ein weiteres ringförmiges Fenster geöffnet. Durch dieses innere Fenster in der isolierenden
Schicht 6 wird durch Diffusion ein p-Typ Diffusionsbereich 12 ausgebildet, der sich von
der Oberfläche der Schicht 10 zur zweiten Schicht 9 durch die Schicht 10 hindurch erstreckt.
Dieser Bereich umgibt und bildet den dritten Bereich 3, d.h. den Emitterbereich, und weist
eine niedrige Verunreinigungskonzeniration auf. Der Diffusionsprozeß, durch den der diffundierte
p-Typ- Bereich 12 bei etwa 1240 C während einer Dauer von 50 Minuten hergestellt
wird, ergibt einen Schicht- oder Flächenwiderstand von etwa o-fl/Flächeneinheit.
In der isolierenden Schicht 6 wird, zur Ausbildung des vierten Bereichs, in gitterähnlicher
Struktur als Uberdeckung des p-Typ-Diffusionsbereichs 12 ein weiteres Diffusionsfenster
geöffnet. Der gitterähnliche vierte^p-leitende Bereich 4 wird - wie Fig. 8 erkennen läßt durch
Diffusion durch das Fenster erzeugt, das in der isolierenden Schicht 6 ausgespart
wurde, die mit dem zweiten Bereich 2 über den diffundierten p-Typ-Bereich 12 verbunden
ist. Der vierte Bereich 4 wird flacher hergestellt als die Dicke oder Stärke der
dritten Schicht 3 und umgibt eine Mehrzahl von Fenstern in der Überdeckung des dritten
509030/0820 /10
Bereichs 3. Dieser vierte Bereich wird durch Diffusion bei 1100 C in einer bestimmten
Atmosphäre während 100 Minuten erzeugt, so daß sich ein Flächen- oder Schichtwiderstand
von etwa 180-i^/Flächeneinheit ergibt.
In der den dritten n-Typ-Bereich 3 überdeckenden isolierenden Schicht 6 wird an einer dem
dritten Bereich 3 zugewandten Stelle eine Mehrzahl von Fenstern ausgespart. Die n-Typ-Bereiche
3' mit hoher V.erunreinigungskonzentration werden durch diese Fenster in der isolierenden
Schicht 6 eindiffundiert, wie die Fig. 9 veranschaulicht. Die hochdotierten Bereiche
3' werden durch eine Diffusion bei 1000 C in einer Atmosphäre während 35 Minuten
hergestellt, so daß sich ein η -Übergang zum dritten n-Typ-Bereich ergibt. Der Schicht- oder
Scheibenwiderstand der hochdotierten Bereiche 3' liegt bei etwa 10-Ώ./Flächeneinheit.
In der isolierenden Schicht 6 wird für die ohmschen Anschlußkontakte eine Mehrzahl von
Fenstern geöffnet. Eine Emitterelektrode 5e und eine Basiselektrode 5b werden niedergeschlagen,
so daß die Emitterelektrode 5e alle starkjaotierten Bereiche 3' kontaktiert und die
Basiselektrode 5b mit dem diffundierten Bereich 12 in Verbindung kommt. Auf die Unterfläche
des Halbleiterkörpers wird eine Kollektorelektrode 5c niedergeschlagen, d.h. auf den n-Typ-Bereich
1' mit niedrigem spezifischen Widerstand. Dies ist in Fig. 10 veranschaulicht.
Der zweite Bereich 2, die Basis, wird durch epitaxiales Wachstum in der soweit beschriebenen
Ausführungsform erzeugt. Im Rahmen der Erfindung jedoch kommt auch eine selektive Diffusion
oder das Verfahren der Ionenimplantation infrage.
Der vierte Bereich 4 ist mit dem zweiten Bereich 2, also mit der Basis, über den diffundierten
Bereich 12 gleichen Leitfähigkeitstyps verbunden. Die elektrische Verbindung dieser beiden
Bereiche kann jedoch auch auf andere Weise hergestellt sein, beispielsweise durch eine metallische
Verbindung.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung. In diesem Fall sind die stark
dotierten Bereiche 3' mit η-Leitfähigkeit durch den gesamten Flächenbereich der Fenster
des vierten Bereichs 4 diffundiert. Diese Ausfuhrungsform empfiehlt sich, wenn das Muster
für die Halbleitervorrichtung sehr fein ist, beispielsweise wenn der Transistor gemäß der
609830/0620 /π
- 11 -
Erfindung Teil einer integrierten Schaltung, insbesondere einer sogenannten LSI-Schaltung
(Large Scale Integrated) ist. * . .
Die Erfindung ist in gleicher Weise auch auf einen pnp-Transistor und vorteilhaft auch auf
Thyristoren anwendbar.
509830/0620
Claims (2)
- S74P1B6Sony Corporation
Tokio, JapanPATENTANSPRÜCHEHalbleitervorrichtung mit einem ersten Bereich eines bestimmten ersten Leitfähigkeitstyps, einem zweiten Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps und mit einem dritten Bereich, dessen Leitfähigkeit dem Typ des ersten Bereichs entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an den dritten Bereich (3) ein dem Leitfähigkeitstyp des zweiten Bereichs (2) entsprechender vierter Bereich (4) vorhanden ist, der einen zusätzlichen Halbleiter-Ubergang(J ), bildet und eine Mehrzahl vonFenstern aufweist, daß der Abstand (■£) zwischen dem vierten und dem zweiten Bereich geringer gewählt ist als die Diffusionslänge im dritten Bereich, und daß ejne Mehrzahl von ohmschen Kontaktbereichen in den Fenstern des vierten Bereichs ausgebildet ist. - 2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Bereich durch eine dem zweiten Leitfähigkeitstyp entsprechenden Halbleiterbereich (12) mit dem zweiten Bereich verbunden ist.509830/0620Leerseite
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827330A1 (de) * | 1978-06-22 | 1980-01-03 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Verfahren zur verminderung des breitbandrauschens |
Families Citing this family (6)
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US4158206A (en) * | 1977-02-07 | 1979-06-12 | Rca Corporation | Semiconductor device |
US4157560A (en) * | 1977-12-30 | 1979-06-05 | International Business Machines Corporation | Photo detector cell |
JPS60108567U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-23 | 市光工業株式会社 | ドアミラ− |
US6448589B1 (en) * | 2000-05-19 | 2002-09-10 | Teccor Electronics, L.P. | Single side contacts for a semiconductor device |
US6862162B2 (en) * | 2003-04-23 | 2005-03-01 | Teccor Electronics, Lp | Thyristor circuit providing overcurrent protection to a low impedance load |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
US3444443A (en) * | 1966-12-26 | 1969-05-13 | Hitachi Ltd | Semiconductor device for high frequency and high power use |
-
1973
- 1973-11-19 JP JP12992473A patent/JPS5616553B2/ja not_active Expired
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1974
- 1974-11-07 GB GB48300/74A patent/GB1487764A/en not_active Expired
- 1974-11-11 US US05/522,773 patent/US3968511A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1974-11-18 FR FR7437957A patent/FR2251916B1/fr not_active Expired
- 1974-11-18 CA CA213,927A patent/CA999980A/en not_active Expired
- 1974-11-19 NL NL7415073A patent/NL7415073A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-11-19 IT IT29607/74A patent/IT1025835B/it active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827330A1 (de) * | 1978-06-22 | 1980-01-03 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Verfahren zur verminderung des breitbandrauschens |
Also Published As
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US3968511A (en) | 1976-07-06 |
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