DE2553151C2 - - Google Patents

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DE2553151C2 DE19752553151 DE2553151A DE2553151C2 DE 2553151 C2 DE2553151 C2 DE 2553151C2 DE 19752553151 DE19752553151 DE 19752553151 DE 2553151 A DE2553151 A DE 2553151A DE 2553151 C2 DE2553151 C2 DE 2553151C2
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine integrierte IIL-Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Eine IIL (Integrierte Injektionslogik)-Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus der DE-OS 22 24 574, insbesondere Figuren 16 und 17, bekannt, dessen Basis als Signaleingang und dessen Kollektor als Signalausgang dienen. Der Aufbau der Schaltungsanordnung weist eine erste Schicht auf, in der die Emitterzone dieses Invertertransistors liegt. In einer zweiten Schicht mit zur ersten Schicht entgegengesetztem Leitungstyp liegt die Basiszone des Invertertransistors, die auch Kollektorzone des Stromquellentransistors der IIL-Schaltung ist. Zwischen der ersten und der zweiten Schicht liegt ein im Betrieb elektrisch vorgespannter PN-Übergang vor. Ein zweiter PN-Übergang liegt zwischen dieser zweiten Schicht, der Kollektorzone des Stromquellentransistors, und dem Basisbereich dieses Stromquellentransistors vor. Ein dritter PN-Übergang liegt vor zwischen dem Basisbereich und dem Emitterbereich des erwähnten Strom­ quellentransistors. Es ist offen, welche Höhe die Vor­ spannungen haben, die im Betrieb an diesen einzelnen PN-Übergängen anliegen.
In der nicht vorveröffentlichten älteren Patentanmeldung P 25 45 368, spätere DE-OS 25 45 368, ist ebenfalls eine IIL-Schaltungsanordnung beschrieben. Prinzipiell weist diese u. a. die Merkmale der aus der vorgenannten Druckschrift bekannten IIL-Schaltungsanordnung und damit die Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 der vorliegenden Erfindung auf. Bei dieser nicht vorbe­ kannten Schaltungsanordnung ist außerdem noch eine Diode vorgesehen, die zum Anlegen eines Potentialunterschiedes dient.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik, nämlich gegenüber der DE-OS 22 24 574, ist es, eine derartige IIL-Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 zu schaffen, deren Injektionsverhalten noch verbessert ist.
Diese Aufgabe wird mit einer integrierten IIL-Schaltungsan­ ordnung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Der Patentanspruch 2 gibt eine weitere Ausge­ staltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung an.
Aus der obengenannten Druckschrift ist das Prinzip einer IIL-Schaltungsanordnung mit Invertertransistor und Stromquellentransistor bekannt. Soweit bedarf es hier keiner weiteren Erläuterung. Erfindungsgemäß ist für eine solche bekannte IIL-Schaltungsanordnung die Hinzufügung einer Diode zwischen dem Basisanschluß des Stromquellen­ transistors und dem Emitteranschluß des Invertertransistors vorgesehen. Diese Maßnahme erlaubt es, bei der erfindungsgemäßen Schaltungs­ anordnung gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung den Injektionsstrom, der der Basis des Invertertransistors zugeführt wird, zu verringern.
Die nicht vorveröffentlichte ältere Patentanmeldung enthält keine Diode in einer solchen Ausbildung, wie sie mit dem Patentanspruch 1 angegeben ist.
Der zugrundeliegende Stand der Technik wird anhand der Fig. 1-5, die Erfindung anhand der Fig. 6 und 7 im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine IIL-Schaltungsanordnung bekannter Art;
Fig. 2 eine Äquivalentschaltung für die Schaltungsanordnung nach Fig. 1;
Fig. 3 in einer graphischen Darstellung die Betriebskennlinien der Anordnung nach Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere IIL-Schaltungsanordnung;
Fig. 5 eine Schaltung mit einer IIL-Schaltungsanordnung nach Fig. 4;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer IIL-Schaltungsanordnung;
Fig. 7 ein der Anordnung nach Fig. 6 entsprechendes Schalt­ bild.
In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer bekannten IIL- Schaltungsanordnung dargestellt, zu der eine den Emitter bildende, als Substrat verwendete Sili­ ciumunterlage 1 vom N-Typ gehört. In die Oberfläche der Unter­ lage 1 ist ein Basisbereich 2 vom P-Typ hineindiffundiert, und in den Basisbereich 2 ist ein Kollektorbereich 3 vom N-Typ hineindiffundiert. Ferner weist die IIL-Vorrichtung nach Fig. 1 einen Injektionsbereich 4 vom P-Typ auf, der in die gleiche Fläche der Unterlage 1 hinein­ diffundiert ist wie der Basisbereich 2.
Fig. 2 zeigt u. a. eine der Anordnung nach Fig. 1 äquivalente Schal­ tung. Zu dieser Schaltung gehört ein Invertertransistor Q 1, bei dem die geerdete Unterlage 1 nach Fig. 1 den Emitter, der Be­ reich 2 die Basis und der Bereich 3 den Kollektor bildet. Fer­ ner ist ein zweiter Transistor Q 2 vorhanden, der die Stromquelle für die Basis des Invertertransistors Q 1 bildet, und zu dem der Bereich 4 als Emitter, die Unterlage 1 als Basis und der Bereich 2 als Kollektor gehören. Somit istder Transistor Q 1 ein NPN-Transistor, während der Transistor Q 2 ein PNP-Transi­ stor ist. Zwei der genannten Bereiche sind den Transistoren Q 1 und Q 2 gemeinsam.
Weiterhin gehört zu der Schaltung nach Fig. 2 ein dritter Transistor Q 3, der die vorausgehende Stufe einer komplizierte­ ren Schaltung bildet, und bei dem es sich um einen weiteren NPN-Transistor handelt, und der einen geerdeten Emitter sowie einen an einem Knotenpunkt a mit dem Kollektor des Transistors Q 2 und der Basis des Transistors Q 1 verbundenen Kollektor be­ sitzt. Somit bildet der Transistor Q 2 die Kollektorlast des Transistors Q 3, doch kann man den Transistor Q 3 auch als einen Bestandteil der Kollektorlast des Transistors Q 2 betrachten. Der verbleibende Teil der Last des Transistors Q 2 wird durch den Basis-Emitter-Teil des Transistors Q 1 gebildet. Dieser Teil ist mit dem Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors Q 3 paral­ lelgeschaltet.
Fig. 3 zeigt in einer graphischen Darstellung den Kollektor­ strom I C des Transistors Q 2 der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 in Ab­ hängigkeit von der Kollektor-Emitter-Spannung V CE . Die Kollek­ tor-Emitter-Spannung ist von Null aus nach oben bis zu der Spannung V CC der Stromquelle gemessen. Die Kurve 5 ist die Betriebskurve des Transistors Q 2 für eine bestimmte Betriebs­ spannung. Es ist ersichtlich, daß diese Kurve im oberen Be­ reich der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors Q 2 prak­ tisch waagerecht verläuft, und daß der Transistor Q 2 in diesem Bereich als eine Quelle für einen konstanten Strom arbeitet.
Die Kurven 6 und 7 in Fig. 3 veranschaulichen Betriebskenn­ linien des die Last des Transistors Q 2 bildenden Transistors Q 3. Die Kurve 6 bezeichnet den Zustand, bei dem der Transistor Q 3 leitfähig ist und daher einen Stromleitungsweg von geringem Widerstand zwischen dem Knotenpunkt a und Masse bildet, während die Kurve 7 für den Fall gilt, daß der Transistor Q 3 nicht leitfähig ist. In der Praxis könnte die Kurve 7 sogar noch tiefer liegen, als sie in Fig. 3 eingezeichnet ist.
Die Kurve 8 ist eine typische Exponentialkurve für eine Diode und veranschaulicht das Diodenäquivalent des Basis-Emitter-Teils des Transistors Q 1 für den Fall, daß dieser Transistor leit­ fähig ist.
Der Arbeitspunkt, der für den Transistor Q 2 gilt, wenn der Transistor Q 3 leitfähig ist, ist der Punkt A, an dem die Be­ lastungskurve 6 die Betriebskennlinie 5 schneidet. Bei diesem Betriebszustand ist die Spannung an dem Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors Q 2 gleich V CE 1, und diese Spannung ist nur wenig niedriger als die Speisespannung V CC . Der Spannungsab­ fall am Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors Q 3 ist sehr gering.
Der Arbeitspunkt für den Transistor Q 2 ist für den Fall, daß der Transistor Q 3 nicht leitfähig und der Transistor Q 1 leit­ fähig ist, durch den Schnittpunkt B zwischen den Kurven 5 und 8 gegeben. Der Schnittpunkt B liegt auf dem steil verlaufenden Abschnitt der Kurve 5, und daher hat der Kollektorstrom des Transistors Q 2 einen Wert I C 2, der erheblich niedriger ist, als es dem Wert I C 1 des waagerechten Teils der Kurve 5 entspricht. An dem Arbeitspunkt B ist das Potential V CE 2 zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors Q 2 relativ niedrig. Die Differenz zwischen diesem Potential und dem Erstpotential, das Potential des Punktes a nach Fig. 2, hat den relativ hohen Wert von V CC - V CE 2.
Die Tatsache, daß der Kollektorstrom I C 2 des Transistors Q 2 bei dem Be­ triebszustand, mit dem der Transistor Q 1 leitfähig ist, während der Transistor Q 3 nicht leitfähig ist, erheblich geringer ist als der maximale Wert I C 1, ist unerwünscht, denn der umgekehrt aufgebaute Transistor Q 1 arbeitet bei der Schal­ tung mit geerdetem Emitter nicht mit einer hohen Stromverstär­ kung. Daher würde es zweckmäßiger sein, den Transistor Q 2 als Stromquelle zu betreiben, die den Transistor Q 1 mit einem rela­ tiv starken Basisstrom versorgt.
Geht die Spannung V CE an dem Transistor Q 2 vollständig bis auf Null zurück, so daß sich der Emitter und der Kollektor des Transi­ stors Q 2 auf den gleichen Potential befinden, arbeitet der Kollektor 2 nach Fig. 1 auch als Emitter, der Minoritätsträger (Löcher) in den Basisbereich 1 injiziert. Hierdurch wird der Kollektorstrom I C des Transistors Q 2 veranlaßt, nahezu bis auf Null zurückzugehen, da die Injektion durch den Emitter durch die Injektion durch den Kollektor ausgeglichen wird. Da der Kollektor-Basis-Übergang des Transistors Q 2 mit dem Emitter- Basis-Übergang des Transistors Q 1 identisch ist, läßt es sich nicht vermeiden, daß der Kollektorstrom I C 2 an dem Punkt B schwächer ist als der Strom I C 1. Der genannte gemeinsame Über­ gang ist in der Vorwärtsrichtung vorgespannt, wenn der Tran­ sistor Q 1 leitfähig ist, und bei diesem Betriebszustand werden von der Basis 2 aus in den Emitter 1 injizierte Löcher in dem Emitter 1 wieder miteinander vereinigt, oder sie werden durch den Bereich 4 gesammelt, so daß sie den Basisstrom "verbrauchen", wodurch die Stromverstärkung H fe des Transistors Q 1 verringert wird.
Fig. 4 zeigt eine weitere Schaltungsanordnung mit einer Unterlage 11 aus Silicium vom N-Typ, die eine Hauptfläche 10 a aufweist. In der Hauptfläche 10 a ist z. B. mittels Diffusion, ein Bereich 12 vom P-Typ ausgebildet, innerhalb dessen zwei Bereiche 13 und 14 vom N-Typ vorhanden sind. Innerhalb des Bereichs 14 ist ein weiterer Bereich 15 vom P-Typ ausgebildet. Die Bereiche 11, 12 und 13 bilden den Emitter bzw. die Basis bzw. den Kollektor eines NPN-Inverter­ transistors. Die Bereiche 15, 14 und 12 bilden dagegen den Emitter bzw. die Basis bzw. den Kollektor eines als Stromquelle arbeitenden PNP-Transistors Q 2. Die Transistoren Q 1 und Q 2 ähneln den entsprechend bezeichneten Transistoren der bekann­ ten Schaltung nach Fig. 2.
Die Bereiche 13 und 14 sind durch einen Abstand getrennt, der größer ist als die Diffusionsstrecke der Minoritätsträger in dem Bereich 12, um die Bereiche 13, 12 und 14 daran zu hindern, als Transistoren zu arbeiten. Auch die Bereiche 11 und 14 sind durch einen Abstand getrennt, der größer ist als die Diffu­ sionsstrecke der Minoritätsträger in dem Bereich 12, um zu verhindern, daß die Bereiche 11, 12 und 14 als Transistor ar­ beiten.
Der in Fig. 4 mit J 1 bezeichnete PN-Übergang zwischen den Be­ reichen 14 und 15 muß in der Vorwärtsrichtung vorgespannt wer­ den, wenn der Transistor Q 2 leitfähig gemacht werden soll. Ferner muß der PN-Übergang J 2 zwischen den Bereichen 11 und 12 in der Vorwärtsrichtung vorgespannt werden, wenn der Tran­ sistor Q 1 leitfähig gemacht werden soll. Man kann an den Be­ reich 14 ein solches Potential anlegen, daß ein zwi­ schen den Bereichen 12 und 14 vorhandener PN-Übergang J 3 in der Vorwärtsrichtung weniger stark vorgespannt wird als der Übergang J 2, oder daß er auf den Wert Null oder in der Gegen­ richtung vorgespannt wird. Der Abstand, der zwischen dem Kol­ lektor-Basis-Übergang J 3 des Transistors Q 2 und dem Emitter- Basis-Übergang J 2 des Transistors Q 1 vorhanden ist, ermöglicht es, die an dem Übergang J 3 liegende Spannung herabzusetzen und hierdurch auf bequeme Weise den Injektionsstrom abzuschwä­ chen, der von dem Kollektor 12 zur Basis 14 des Transistors Q 2 fließt, denn der Injektionsstrom ist proportional zu einer Exponentialfunktion der Spannung an dem Übergang J 3. Der Kollektorinjektionsstrom, der bei dem Transistor Q 2 von dem Kollektor 12 zu der Basis 14 fließt, kann erheblich schwächer sein als der von dem Emitter 15 zu der Basis 14 fließende In­ jektionsstrom. Das Potential des Bereichs 14 wird auf einen höheren Wert eingestellt als das Potential des Bereichs 11. Beispielsweise kann zwischen den Bereichen 11 und 14 ein Span­ nungsunterschied von 0,1 bis 0,7 V vorhanden sein. Der Bereich 15 kann auf eine Spannung eingestellt sein, die noch um etwa 0,7 V höher ist als die Spannung an dem Bereich 14.
Durch die in Fig. 4 dargestellte Anordnung der Halbleiterbe­ reiche wird der Verlauf der in Fig. 3 wiedergegebenen Kenn­ linie des Transistors Q 2 verändert. Hierbei verlängert sich die Linie 5 nach links entlang der gestrichelten Linie 5′, da der Kollektorstrom I C selbst dann nahezu konstant bleibt, wenn sich die Spannung V CE dem Wert Null nähert. Der Arbeitspunkt des Transistors Q 2 verringert sich zu dem Punkt B′, in dem die Kurve 8 die Linie 5′ schneidet. Man kann die Spannung an dem Übergang J 1 z. B. um etwa 0,5 bis 0,7 V ändern, um den Strom I C bzw. den Widerstand des Transistors Q 2 zu regeln.
Zu den Anschlüssen der Anordnung nach Fig. 4 gehören eine mit der Unterlage 11 verbundene Elektrode 21, eine an den Be­ reich 12 angeschlossene Elektrode 22, eine mit dem Bereich 13 verbundene Elektrode 23, eine an den Bereich 14 angeschlossene Elektrode 24 sowie in Verbindung mit dem Bereich 15 ste­ hende Elektrode 25. Mit den Elektroden 21 bis 25 sind die Anschlüsse t 1 bis t 5 verbunden.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung mit mehreren IIL-Schaltungsanordnungen nach Fig. 4. Der Invertertransistor Q 1 und der zugehörige, die Stromquelle bildende Transistor Q 2 werden durch die gestrichelte Linie S eingeschlossen. Zu einer vorgeschalteten Stufe gehört ein Transistor Q 3, dessen Kollektor mit der Basis des Transistors Q 1 und dem Kollektor des Transistors Q 2 verbunden ist, d. h. mit ein und demselben Halbleiterbereich 12 nach Fig. 4. Die Eingangsklemme Tin ist an die Basis des Transistors Q 3 ange­ schlossen. Die Emitter der Transistoren Q 1 und Q 3 sind direkt miteinander verbunden. Die Basis des Transistors Q 2 liegt an einer weiteren Klemme t 4, und die Klemme t 5 ist mit der positi­ ven Klemme der Stromquelle verbunden, so daß an ihr eine Span­ nung +V CC liegt. Die Klemme t 5 ist an den Emitter des Tran­ sistors Q 2 angeschlossen. Dem Transistor Q 2 kann ein Satz von weiteren Transistoren nachgeschaltet sein, von denen der erste in Fig. 3 mit Q 2′ bezeichnet ist. Dies soll andeuten, daß der Transistor Q 1 zu dem Transistor Q 2′ in der gleichen Beziehung steht wie der Transistor Q 3 zu dem Transistor Q 2. In Fig. 5 deuten die waagerechten gestrichelten Linien an, daß man eine beliebige Anzahl von Transistorpaaren vorsehen kann, die in der gleichen Weise geschaltet sind wie die Transistoren Q 1 und Q 2′. Die letzten Transistoren, die am rechten Ende von Fig. 5 dargestellt sind, stehen in Verbindung mit einer ersten Aus­ gangsklemme Tout 1, die an die Kollektoren der Transistoren C 2 n und Q 1 (n -1) angeschlossen sind. Die Kollektoren dieser beiden Transistoren sind direkt miteinander verbunden. Eine weitere Ausgangsklemme Tout 2 ist an einen zweiten Kollektor des Tran­ sistors Q 1 (n -1) angeschlossen. Es ist ersichtlich, daß bei der Schaltung nach Fig. 5 im Gegen­ satz zu der Schaltung nach Fig. 2 die Basis des Transistors Q 2 und die Basiselektroden der entsprechend geschalteten Transi­ storen nicht mit dem Emitter des Transistors Q 1 verbunden, son­ dern an eine gesonderte Klemme t 4 angeschlossen sind, so daß man an dieser Stelle eine andere Spannung anlegen kann, was im Einklang mit der Tatsache steht, daß es möglich ist, den Bereich 14 nach Fig. 4 auf einen anderen Wert vorzuspannen als den Bereich 11. Fig. 6 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen IIL-Schaltungsanordnung, bei der bestimmte Teile bei der Anordnung nach Fig. 4 vorhandenen Teilen entsprechen und daher jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Zu der insgesamt mit 10 bezeichneten Anordnung gehört als Substrat eine Unter­ lage 31 vom P-Typ, in deren Oberseite eine Schicht 32 vom Typ N+ eingebettet ist, die unter den Bestandteilen von drei Tran­ sistoren Q 1, Q 2 und Q 3 angeordnet ist. Die eingebettete Schicht 32 trennt den größten Teil der Oberfläche der Unterlage 31 von einer epitaxialen Schicht 33 vom N-Typ. Die Störstoffkon­ zentration der eingebetteten Schicht 32 vom Typ N+ beträgt etwa 1020 Atome/cm3 und diejenige der Schicht 33 etwa 1016 Atome/cm3. Die Schicht 33 hat eine Dicke von etwa 1 Mikrometer, und sie erfüllt die gleiche Aufgabe wie die Unterlage 11 nach Fig. 4. Auf die Schicht 33 ist eine Schicht 37 vom Typ P+ diffundiert, bei der die Störstoffkonzentration etwa 1019 Atome/cm3 beträgt, und auf diese Schicht ist eine epitaxiale Schicht 34 vom P-Typ mit einer Störstoffkonzentration von etwa 1017 Atome/cm3 und einer Dicke von etwa 1 Mikrometer aufge­ bracht. Ferner sind zwei Zellen 34 a und 34 b vorhanden, die voneinander getrennt von einem isolierenden Gitter umschlos­ sen sind, das aus einem Material vom Typ N+ besteht, welches in mehrere Bereiche 35 hineindiffundiert ist und sich an der Oberseite der Schicht 34 in die eingebettete Schicht 32 hinein­ erstreckt. Der in der Zelle 34 a liegende Teil der Schicht 33 ist in Fig. 6 zusätzlich mit 11 bezeichnet, da er der Unterlage 11 nach Fig. 4 entspricht. Der in der Zelle 34 a liegende Teil der Schicht 34 vom P-Typ trägt zusätzlich die Bezeichnung 12, da er dem Bereich 12 nach Fig. 4 entspricht. Entsprechend sind Bereiche 13 und 14 vom N-Typ in den Bereich 12 hineindiffun­ diert, und ein weiterer Bereich 39 vom N-Typ ist in den Teil der Schicht 34 hineindiffundiert, der sich in der Zelle 34 b befindet. Ein Bereich 15 vom Typ P+ ist in den Bereich 14 hineindiffundiert, und ein weiterer Bereich 36 vom Typ P+ ist in den Bereich 12 zwischen den Bereichen 13 und 14 hineindiffundiert. Außerdem ist ein weiterer Bereich 38 vom Typ P+ in die Oberfläche des Sperrbereichs 35 zwischen den Zellen 34 a und 34 b hineindiffundiert, und ein letzter Bereich 40 vom Typ P+ ist in die Oberfläche der Schicht 34 innerhalb der Zelle 34 b hineindiffundiert. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bilden die Bereiche 11, 12 und 13 den Emitter bzw. die Basis bzw. den Kollektor des Invertertransistors Q 1. Die Be­ reiche 15, 14 und 12 bilden den Emitter bzw. die Basis bzw. den Kollektor des als Stromquelle wirkenden Transistors Q 2. Die Bereiche 33 und 39 bilden den Emitter bzw. den Kollektor des Eingangsinvertertransistors Q 3, und der innerhalb der Zelle 34 b liegende Teil der Schicht 34 vom P-Typ bildet den Basisbe­ reich dieses Transistors. Die Bereiche 34 und 38 bilden eine Diode D 2, deren Wirkungsweise nachstehend anhand von Fig. 7 erläutert wird. Der Bereich 35 und die Unterlage 31 sind ge­ erdet. Die eingebettete Schicht 37 überdeckt zwar eine Fläche unter­ halb der Bereiche 15 und 36, doch erstreckt sie sich nicht so weit nach unten, daß sie in Berührung mit der eingebetteten Schicht 32 steht, noch so weit in seitlicher Richtung, daß sie die Sperrbereiche 35 berührt. Auch erstreckt sich die Schicht 37 nicht zwischen den Bereichen 13 und 11 der Schicht 33. Die eingebettete Schicht 37 verringert den Kollektorwider­ stand des Transistors Q 2 und den Basiswiderstand des Transi­ stors Q 1. Dadurch, daß sie sich unterhalb der Bereiche 15 und 36 erstreckt und hierdurch den Weg der Minoritätsträger zwi­ schen diesen beiden Bereichen und der Schicht 33 verlängert, verhindert sie, daß die Bereiche 15, 14, 12 und 32 als Transi­ stor zur Wirkung kommen. Der Bereich 36 umschließt vorzugs­ weise den Bereich 14, und er kann sich bis zu dem Bereich 37 nach unten erstrecken. Er verhindert, daß die Bereiche 13, 12 und 14 als Transistor zur Wirkung kommen. Der Bereich 36 und die eingebettete Schicht 37 bilden zusammen mit dem Bereich 12 Übergänge, die Minoritätsträger daran hindern, sich in der Basis des Transistors Q 1 wieder zu vereinigen; hier­ durch wird die Stromverstärkung des Transistors Q 2 gesteigert. Fig. 7 zeigt eine Schaltung mit Schaltungselementen gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 6. Die Schaltung nach Fig. 7 ent­ spricht im wesentlichen der Schaltung nach Fig. 5, jedoch sind zusätzlich eine Diode D 1 zwischen den Klemmen t 5 und t 4 sowie eine weitere Diode D 2 zwischen der Klemme t 4 und Masse vorhan­ den. Die Dioden wirken als Spannungsteiler, um die Spannung an der Klemme t 4 vorzugeben, die mit der Basis des Transistors Q 2 ver­ bunden ist. Der Emitter-Basis-Übergang des Transistors Q 2 stellt eine Diode dar, so daß bei der Ausführungsform nach Fig. 6 nur noch die Diode D 2 zusätzlich ausgebildet werden muß.

Claims (3)

1. Integrierte Injektionslogik-Schaltungsanordnung
  • a) mit einem Invertertransistor (Q 1), dessen Basis als Signaleingang und dessen Kollektor als Signalausgang dienen und dessen Emitter mit Masse verbunden ist, und einem Stromquellentransistor (Q 2), dessen Emitter mit einer Speisespannung (V cc ) verbunden ist,
  • b) mit einer ersten Schicht (33) vom ersten Leitungstyp, die als Emitterzone des Invertertransistors (Q 1) dient,
  • c) mit einer epitaxialen zweiten Schicht (34) vom zweiten Leitungstyp, die als Basiszone des Invertertransistors (Q 1) und als Kollektorzone des Stromquellentransistors (Q 2) dient und mit der ersten Schicht (33) einen ersten PN-Übergang (J 2) bildet,
  • d) mit einem Kollektorbereich (33) des Invertertransistors (Q 1) vom ersten Leitungstyp und mit einem Basisbereich (14) vom ersten Leitungstyp des Stromquellentransistors (Q 2), die in der zweiten Schicht (34) angeordnet sind, wobei der Basisbereich (14) des Stromquellentransistors (Q 2) mit der zweiten Schicht (34) einen zweiten PN-Übergang (J 3) bildet und mit einer Elektrode (24, t 4) versehen ist,
  • e) mit einem Emitterbereich (15) vom zweiten Leitungstyp des Stromquellentransistors (Q 2), der im Basisbereich (14) des Stromquellentransistors (Q 2) angeordnet ist und mit dem Basisbereich (14) des Stromquellentransistors (Q 2) einen dritten PN-Übergang (J 1) bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • f) ein Sperrbereich (35) vom ersten Leitungstyp in der zweiten Schicht (34) vorgesehen ist, der als isolieren­ des Gitter ausgebildet ist, sich in die erste Schicht (33) hineinerstreckt, und in dem ein weiterer Bereich (38) vom zweiten Leitungstyp angeordnet ist,
  • g) wobei der Sperrbereich (35) und der weitere Bereich (38) eine Diode (D 2, J 4) bilden, die zwischen der Elek­ trode (24, t 4) und Masse liegt, und wobei der Sperrbereich (35) mit Masse verbunden ist.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Schicht (34) einen zusätzlichen Bereich (36) vom zweiten Leitungstyp mit vergleichsweise hoher Störstellenkonzentration aufweist, der so ausgebildet ist, daß er den Basisbereich (14) des Stromquellentransistors (Q 2) umgibt.
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