DE2756268C2 - Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode - Google Patents

Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode

Info

Publication number
DE2756268C2
DE2756268C2 DE2756268A DE2756268A DE2756268C2 DE 2756268 C2 DE2756268 C2 DE 2756268C2 DE 2756268 A DE2756268 A DE 2756268A DE 2756268 A DE2756268 A DE 2756268A DE 2756268 C2 DE2756268 C2 DE 2756268C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
junction
layer
reference voltage
semiconductor layer
polycrystalline
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.)
Expired
Application number
DE2756268A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2756268A1 (de
Inventor
Takuzo Hitachi Ogawa
Takaya Suzuki
Mitsuru Ura
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2756268A1 publication Critical patent/DE2756268A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2756268C2 publication Critical patent/DE2756268C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/866—Zener diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

2. Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine fünfte polykristalline Halblelterschlcht (34) eines Leitungstyps zwischen die dritten und vierten Halbleiterschichten eingefügt Ist.
3. Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
e.l) daß die vierte Halblelterschlcht (44A) eine polykrlstalllne Halblelterschlcht mit dem anderen Leitungstyp ist.
4. Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
b.l) daß eine der beiden den ersten pn-Übergang U\) bildenden Halbleiterschichten eine einkristalline Halblelterschlcht (32) des einen Leitungstyps Ist und an die einkristalline dritte Halbleiterschicht (30) angrenzt,
b.2) und daß die Störstellenkonzentration dieser Halblelterschlcht (32) geringer Ist als die der elnkrlstalllnen dritten Halblelterschlcht (30).
5. Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der einkristallinen zweiten Halblelterschlcht (32) größer Ist als die Dicke der entstehenden Verarmungsschicht, wenn der erste pn-Übergang (J1) In Sperrlchtung vorgespannt wird, wobei die Dicke der einkristallinen zweiten Halbleiterschicht (32) im wesentlichen die Zener-Durchbruchspannung bestimmt.
6. Temperaturkompensierie Bezugsspannungsdiode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
d.l) daß die Dicke der einkristallinen Halblelterschlcht (30) größer Ist als die der einkristallinen zweiten Halbleitersciiicht (32).
Die Erfindung bezieht sich auf eine temperaturkompenslerte Bezugsspannungsdiode der im Oberbegriff des Pstentanspruchs 1 beschriebenen, aus DE-OS 23 55 405 bekannten Art.
Die zerstörungsfreie Durchbrucherschelnung bei Bezugsspannungsdioden, die als Zener-Dloden bezeichnet werden, wird Im allgemeinen als Zener-Durchbruch bezeichnet. Es wird jedoch angenommen, daß die Erscheinung des Durchbruchs nach der angelegten Spannung in zwei Arten zu unterteilen Ist. Der Zener-Durchbruch herrscht bei Spannungen von weniger als 5 bis 6 V vor, während bei höheren Spannungen der Elektronenlawinendurchbruch vorherrscht. Trotzdem sei In der vorliegenden Anmeldung angenommen, daß die Erscheinung deb zerstörungsfreien Durchbruchs bei Bezugsspannungsdioden als Zener-Durchbruch bezeichnet wird.
Aus der DE-OS 23 55 405 Ist für eine temperaturkompensierte Referenzdiode bekannt, zwischen zwei pn-Übergängen eine einkristalline Halbleiterschicht mit hoher Störstellenkonzentration (mehr als 5xlO18 Atome/cm1) vorzusehen. Dabei weist der Wlderstandswert der n-Schlcht einen hohen Wert auf, um eine vorbestimmte Zener-Spannung zu realisieren, was zur Folge hat, daß sich beim Stromfluß ein großer Spannungsabfall ergibt. Aufgrund dieses großen Spannungsabfalls Ist die Referenzdiode für hohe Leistungen jedoch nicht geeignet. Außerdem Ist die Herstellung dieser Diode schwierig, da die Anordnung einer p+-Schicht auf der genannten n-Schlcht nur bei verhältnismäßig hohen Temperaturen durchgeführt werden kann.
Aus der US-PS 36 12 959 Ist ein Bauelement bekannt, das einen ersten p+-leltenden Bereich mit hoher Störstellenkonzentration, nämlich von mehr als etwa 1 χ ΙΟ18 Atome/cm3, einen zweiten Bereich mit dem dem ersten Bereich entgegengesetzten Leitungstyp (n) und einer je nach der gewünschten Zener-Durchbruchspannung gewählten Störstellenkonzentration, und einen dritten Bereich mit dem gleichen Leitungstyp (p+) wie der erste Bereich und einer Störstellenkonzentration von mehr als etwa 1 χ 10" Atome/cm3 enthält. Die Leitungstypen In den einzelnen Bereichen können auch umgekehrt werden. Legt man an Anode und Kathode eine positive bzw. negative Spannung an, so wird der erste Übergang In Sperrlchtung und der zweite Übergang In Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß das Bauelement In der Lage sein sollte, die Temperatur zu kompensieren, wobei die Dioden entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind. Wenn jedoch die p*-leltenden ersten und dritten Bereiche, die eine verhältnismäßig hohe Störstellenkonzentration haben, angrenzend an den n-leltenden zweiten Bereich mit verhältnismäßig niedriger Störstellenkonzentration angeordnet sind, so kann die Erscheinung eintreten, daß die Diode Ihre Funktion als Bezugsspannungselement verliert, da die Spannung zwischen Anode und Kathode plötzlich abfällt. Diese Erscheinung kann eintreten, well
zwischen den Übergängen eine Transistorwirkung einfltt. Um diese Erscheinung zu verhindern, muß der nleitende zweite Bereich verhältnismäßig dick ausgebildet werden. Dies hat den Nachteil zur Folgt, daß- der Arbeltswiderstand bei Erreichen der Zener-Durchbruch- ί spannung bzw. der Spannungsabfall verhältnismäßig groß wird.
Weiterhin 1st aus der DE-OS 19 66 857 bekannt, elnkrlstalline Halbleiterschichten, die durch gHterförmige polykristalline Schichten getrennt sind, epitaktisch auf i" ein Halbleitersubstrat aufzuwachsen. In diese polykristallinen Schichten wird dann eine Verunreinigung eingebracht, um hierdurch die Isolationseigenschaften der polykristallinen Schichte« zu verbessern und eine Anzahl von Schaltelementbereichen auf dem Halbleitersubstrat auszubilden, die voneinander isoliert sind.
Mit einem derartigen Halbleiteraufbau kann jedoch eine Translstorwlrkung nicht unterbunden werden. Außerdem 1st dieser Halblelteraufbau für den Aufbau als integrierte Schaltung nicht geeignet. ·?»
Aus der DE-AS 14 64 773 Ist bekannt, den Temperaturkoeffizienten durch eine Reihenschaltung aus drei abwechselnd entgegengesetzt gepolten Zener-Dioden zu kompensieren. Es 1st dabei aber schwierig, derartige temperaturkompensierte Bezugsspannungselemente mit konstanten Temperaturkoeffizienten mit ausreichender Reproduzierbarkeit herzustellen.
Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, eine temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode zu schaffen, die ein verbessertes Temperaturverhalten und JO einen verbesserten Temperaturkoeffizienten hat, mit hoher Reproduzierbarkelt billig hergestellt werden kann, eine verhältnismäßig hohe Zener-Durchbruchspannung hat und mit hohen Strömen belastbar und somit für hohe Leistungen einsetzbar lsi; und sich darüber hinaus für den Aufbau als Integrierte Schaltung oder zur Einfügung In eine Integrierte Schaltung eignet.
Diese Aufgabe wird durch die Im Patentanspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.
Die mittlere Lebensdauer der Träger im polykrlstalllnen Silicium beträgt 2x10"" bis 2 χ 10"10S; sie Ist wesentlich kürzer als die Lebensdauer der Träger in einem Siliciumeinkristall. Infolgedessen kann durch Verwendung einer polykristallinen Halbleiterschicht mit hoher Rekombinationsrate zur Verhinderung der Translstorwirkung zwischen den beiden Übergängen einer temperaturkompensierten Zener- oder Bezugsspannungsdiode die Dicke der polykristallinen Schicht soweit vermindert werden, daß der Arbettswiderstand der Diode und damit der Spannungsabfall und Leistungsverlust beträchtlich abgesenkt werden kann.
Durch Verwendung einer halbleitenden Einkristallschicht mit hoher Störstellenkonzentration von *nehr als 5xlO's Atomen/cm1 zur Verhinderung der Transistorwirkung können die Träger ohne Erhöhung des Arbelts-Widerstandes vernichtet werden. Somit läßt sich die Transistorwirkung zwischen den beiden pn-Übergängen praktisch ausschließen. Dieser Effekt 1st analog der Verwendung der polykristallinen Halblelterschicht als Schicht zur Verhinderung der Translstorwlrkung. &o
Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bez.ugsspannungsdiode sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Flg. 1 und 2 den schematischen Querschnitt zweier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen temperaturkompensierten Bezugsspannungsdiode.
FIg. 1 zeigt den Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bezugsspannungsdiode. Die p+- lellenden Halblellerschlchten 444 und AkA können beide aus polykristallinen! oder zumindest eine aus einkristalllnem Halbleitermaterial mit hoher Störstellenkonzentratlon gebildet werden. Im ersteren Fall können die Schichten 444 und 46Λ bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von 600 bis 1000° C gebildet werden, so daß die Svörstellenkonzentrationsgradienten Im ersten und zweiten pn-übergang J, bzw. J1 durch die Ausbildung dieser Schichten kaum nachteilig beeinflußt werden. Wenn jedoch die Zener-Durchbruchspannung hoch 1st und im ersten pn-Übergang Jx kein steller Störstellenkonzentratlonsgradlent benötigt wird, wird der Bereich 46<4 vorzugsweise aus einkristallinem Silicium hergestellt. Auch in diesem Fall können die Leitungstypen der Halbleiterschichten bei gleichen Ergebnissen umgekehrt werden.
Das Bauelement der Flg. 1 wird folgendermaßen hergestellt: Die n-leltende Schicht 32 mit einer Dicke von etwa 20 μπι und der gewünschten Störstellenkonzentration wird durch epitaktisches Aufwachsen auf der n*-leitenden Schicht 30 aus Einkristall hergestellt, deren Dicke etwa 250 μπι beträgt, und die eine hohe Störstellenkonzentration hat, z. B. etwa 1,4 χ 10'8 Atome/cm3 (spezifischer Widerstand geringer als 0,02 Ohm · cm). Die p*-leltende Schicht 44Λ aus polykristallinem Silicium, deren Stärke etwa 25 μπι beträgt und die eine hohe Störstellenkonzentration hat, wird unter Verwendung des gleichen oder eines anderen Ofens zur Dampfabscheldung auf der epitaktisch gewachsenen n-leltenden Schicht 32 ausgebildet. Auf der anderen Hauptfläche der n*-leitenden Schicht 30 wird ebenfalls durch Aufwachsen aus der Dampfphase oder Diffusion eine p*-leitende Halblelterschicht 44A aus einem Einkristall mit einer hohen Störstellenkonzentratlon und einem Leitungstyp ausgebildet, der entgegengesetzt Ist dem der Schicht 30. Nach Vollendung der Übergänge an dem Halbletter werden die Elektrodenschichten KE und AE durch Dampfabscheldung von Metall, beispielsweise Aluminium, auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats ausgebildet. Das Ende der Übergänge kann die Form eines Mesa- oder Planar-Überganges haben.
Gemäß der Flg. 2 sind auf den beiden Seiten eines n+- leltenden Halbleitersubstrats 30 mit hoher Störstellenkonzentration ein erster und ein zweiter pn-Übergang J1 bzw. Ji für den Zener-Durchbruch bzw. die Temperaturkompensation ausgebildet. Der erste pn-übergang J\ liegt zwischen einer einkristallinen η-leitenden Schicht 32, die auf einer der Hauptflächen des Substrats 30 ausgebildet Ist, und einer p+-leitenden polykristallinen Halblelterschicht 46Λ mit hoher Störsteilenkonzentration, die angrenzend an die n-leltende Schicht 32 ausgebildet ist. Der zweite pn-Übergang J1 liegt zwischen einer ^-leitenden polykristallinen Halbleiterschicht 34 mit hoher Störstellenkonzentratlon, die auf der zweiten Hauptfläche des Substrats 30 ausgebildet Ist, und einer angrenzend an die n+-leitende Schicht 34 ausgebildete p+-leltende Schicht 44/4 aus polykristallinen! Halbleitermaterial mit hoher Störsteilenkonzentration.
Die nach der zweiten Ausführungsform gemäß Flg. 2 ausgebildete Diode wird folgendermaßen hergestellt: Auf der einen Hauptoberfläche der n*-leltenden Schicht 30 aus Einern Einkristall mit einer Dicke von etwa 250 μιη und einer hohen Störstellenkonzentration von mehr als etwa 1,4 χ ΙΟ18 Atome/cm! (spezifischer Widerstand weniger als 0,02 Ohm · cm) wird durch epltaxlales Aufwachsen die n-leltende Schicht 32 mit einer Dicke von etwa 10 μιη und einem höheren spezifischen Widerstand
(ζ. B. 0,05 Ohm · cm für eine Zener-Spannung von 8 V) als die ^-leitende Halblelterschlcht 30 ausgebildet. Die Schichten 30 und 32 haben die gleiche Leitfähigkeit. Darauf wird der n-leltenden Einkristallschicht 32 die p*-leltende Schicht 46-4 aus polykristallinem Silizium mit einer Dicke von etwa 20 μιπ und einer hohen Störstellenkonzentration bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von beispielsweise 800 bis 10000C ausgebildet. Auf der anderen Hauptfläche der n+-leitenden Substratschicht 30 aus Einkristall wird durch Aufwachsen aus der Dampfphase bei niedrigen Temperaturen von 800 bis 10000C die n*-leltende polykristalline Slllzlumschlcht 34 mit einer Dicke von 15Mm, einer hohen Störstellenkonzentration und dem gleichen Leitungstyp wie die ^-leitende Einkristallschicht 30 ausgebildet. Ferner wird der n*-leitenden polykristallinen Slllzlumschlcht 34 durch ähnliches Aufwachsen aus der Dampfphase der p+-leltende Bereich 44/1 aus polykristallinem Silizium mit einer Dicke von etwa 20 μίτι, einer hohen Störstellenkonzentration und einem Leitungstyp entgegengesetzt dem der Schicht 34 ausgebildet. Das so hergestellte Bauelement hat einen pn-Übergang J1 zur Ausbildung der Zener-Durchbruchsspannung und einen zweiten pn-Übergang J2, die In ein einziges Halbleiterkristall Integriert sind, wobei erster und zweiter pn-Übergang J1 bzw. J2 einander entgegengesetzt In Reihe geschaltet sind. Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird auf die obere und untere Oberfläche des Bauelements Metall (Aluminium) aufgedampft, so daß die Elektrodenschichten KE und AE entstehen. Werden bei dem derart aufgebauten Element die Schichten 46/1 und 44/1 auf einem negativen bzw. positiven Potential gehalten, se wird der erste pn-Übergang J1 in Sperrlchtung vorgespannt, so daß der Zener-Durchbruch bei einer bestimmten Spannung eintritt. Dabei Ist der zweite pn-Übergang J2 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß die Minoritätsträger In die Schichten 34 und 44/1 Injiziert werden. Da die Schichten 34 und 44/1 aus polykristallinem Silizium mit hoher Störstellenkonzentration bestehen, verschwinden die Injizierten Mlnoritätsiräger innerhalb kurzer Zeit. Sie können daher den ersten pn-Übergang J1 nicht erreichen, so daß keine Verstärkung und keine Transistorwirkung eintreten und zwischen den Klemmen A und K eine konstante Spannung abgegeben wird. Da der in Durchlaßrichtung vorgespannte zweite pn-übergang J2 einen negativen Temperaiurkoeffizienten hat, wird darüber hinaus der positive Temperaturkoeffizient des ersten pn-Überganges J\ kompensiert, so daß der resultierende Temperaturkoeffizient annähernd Null und somit das Temperaturverhalten verbessert wird.
Die Schicht 32 muß etwas dicker ausgeführt werden als die entstehende Verarmungsschicht, wenn der erste pn-Übergang J1 in Sperrichtung vorgespannt wird. In diesem Fall können jedoch die in die Schichten 34 und 44-4 aus polykristallinen) Halbleitermaterial mit hoher Stör-Stellenkonzentration Injizierten Minoritätsträger Innerhalb kurzer Zeit in den Schichten vernichtet werden, so daß die Dicke der n*-leitenden Substratschlchl 30 lediglich so gewählt zu werden braucht, wie es für die Festignismäßlg hoch, beispielsweise zu 5x10'* Atome/cm' gewählt. Um ferner die Injizierten Minoritätsträger Innerhalb kurzer Zelt in der Schicht 34 zu vernichten, muß die Dicke der Schicht 34 In Abhängigkeit von der Dlffuslonslänge der Minoritätsträger bestimmt werden, die von der Störstellenkonzentration der Schicht 34 abhängig Ist. Die Dicke der Schicht 46/1 und 34 wird entsprechend gewählt.
Die pMeltende Schicht 46/1 kann daher auch durch Diffusion hergestellt werden. Annähernd die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn die Leitungstypen der einzelnen Halbleiterschichten der Diode der Flg. 2 umgekehrt werden.
Weil der In Durchlaßrichtung vorzuspannende pn-Übergang J2 zwischen den polykristallinen Slllclumschlchten 34 und 44/1 mit hoher Störstellenkonzentration in dem letzten Ausführungsbeispiel bei niedriger Temperatur durch Aufwachsen aus der Dampfphase hergestellt wird, werden gleichzeitig die beiden folgenden Effekte erzielt: Der erstere besteht darin, daß die Lebensdauer der Injizierten Minoritätsträger so kurz ist, daß keine Verstärkungs- oder Transistorwirkung eintreten kann und zwischen den Klemmen A und K eine konstante Spannung erzeugt wird. Der zweite Effekt besteht darin, daß, well die polykristalline Sillclumschlcht bei niedrigeren Temperaturen ausgebildet werden kann, der stelle Störstellen-Verteilungsgradient im bereits ausgebildeten ersten pn-Übergang J1 Infolge der Hitze nicht abgeflacht werden kann.
Wie beschrieben, werden durch die temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode folgende Vorteile erzielt:
Da die Schicht mit hoher Störstellenkonzentration als Halbleiterschicht zur Verhinderung der Transistorwirkung verwendet wird, kann diese Funktion realisiert werden, ohne die Dicke der Schicht zu erhöhen. Welter kann der Arbeltswiderstand (und damit die entstehenden Verluste) der Bezugsspannungsdiode vermindert werden.
Da der erste, in Sperrlchtung vorgespannte pn-Übergang, der im wesentlichen die Zener-Durchbruchspannung ausbildet, und der in Durchlaßrichtung vorzuspannende zweite pn-Übergang, der einen negativen Temperaturkoeffizienten hat, in einem einzigen Halbleiterkristall integriert sind, werden Zener- oder Bezugsspannungsdioden mit verbessertem Temperaturverhalten bei hoher Reproduzierbarkeit hergestellt.
Da ein planarer Übergangsaufbau mit großer Übergangsfläche leicht realisiert werden kann, kann eine Zener- oder Bezugsspannungsdiode mit verbessertem Temperaturverhalten und hoher Strombelastung hergestellt werden.
Da der in Durchlaßrichtung vorzuspannende zweite pn-Übergang, der den mit der Durchbruchspannung in Zusammenhang stehenden Temperaturkoeffizienten kompensiert, aus polykristallinen und/oder Elnkrlstall-Siltciumschichten mit hoher Störstellenkonzentration gebildet wird, kann die Transistorwirkung wirksam verhindert werden, indem verhindert wird, daß sie aus dem zweiten pn-Übergang injizierten Träger den ersten pn-
kelt bei der Handhabung erforderlich. Ist. Sie kann theo- 60 Übergang, der im wesentlichen zur Ausbildung der
retisch beliebig klein sein. Wenn jedoch der durch die Bezugsspannungsdiode im Normalbetrieb fließende Strom so groß 1st, daß die Injizierten Träger nicht vollständig in der Schicht 34 vernichtet werden können, so wird die Störstellenkonzentration der Schicht 30 verhält-
65 Zener-Durchbruchspannung dient, nachteilig beeinflussen, so daß sich eine billige Bezugsspannungsdiode ergibt, die einen niedrigen Arbeitswiderstand hoher Reproduzierbarkeit aufweist, einfach aufgebaut und einfach herstellbar Ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Teraperaturkompenslerte Bezugsspannungsdiode
    a) bestehend aus mindestens vier Halblelterschlchten (30, 32, 44A. 46A) unterschiedlichen Leitungstyps,
    b) die - ausgehend von der Kathode - eine erste Halbleiterschicht (46A) des einen Leitungstyps,
    c) daran anschließend eine zweite Halblelterschlcht (32) des anderen Leitungstyps aufweist, bei der die zweite Halblelterschlcht (32) mit der ersten Halblelterschlcht (4M) einen ersten pn-übergang Ui) zur Bereitstellung einer Zener-Durchbruchspannung bildet,
    d) eine einkristalline dritte Halblelterschlcht (30) des anderen Leitungstyps, die zur Verhinderung einer Transistorwirkung zwischen dem ersten Ui) und einem zweiten pn-Übergang Ui) eine Störstellenkonzentration von mehr als 5xl018 Atome pro Kubikzentimeter aufweist,
    e) eine vierte Halblelterschlcht (444) des einen Leitungstyps, die mit der benachbarten Halbleiterschicht (30 oder 34) einen zweiten pn-Übergang (J2) bildet, wobei die beiden pn-Übergänge Ui und Ji) einander entgegengesetzt In Reihe geschaltet sind und Ihre Temperaturkoeffizienten einander entgegengesetzt sind, und einer an der vierten Halblelterschlcht (44A) angebrachten Anode,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    g) eine einkristalline, dritte Halbleiterschicht (30) eine Dicke aufweist, die größer als die Diffusionslänge der darin enthaltenen Minoritätsträger ist und
    h) mindestens eine der ersten und vierten Halbleiterschichten (44/1, 46A) aus polykristallinem Halbleitermaterial bestehen.
DE2756268A 1976-12-23 1977-12-16 Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode Expired DE2756268C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15533576A JPS5378788A (en) 1976-12-23 1976-12-23 Temperature-compensation-type constant voltage element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2756268A1 DE2756268A1 (de) 1978-06-29
DE2756268C2 true DE2756268C2 (de) 1983-12-08

Family

ID=15603632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2756268A Expired DE2756268C2 (de) 1976-12-23 1977-12-16 Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4200877A (de)
JP (1) JPS5378788A (de)
DE (1) DE2756268C2 (de)
GB (1) GB1559930A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561828A (en) * 1978-11-01 1980-05-09 Nec Corp Constant voltage circuit device
JPS5691478A (en) * 1979-12-26 1981-07-24 Hitachi Ltd Manufacture of punch-through type diode
FR2508703A1 (fr) * 1981-06-30 1982-12-31 Commissariat Energie Atomique Diode zener compensee en temperature et stable sous irradiation et procede de fabrication d'une telle diode
GB2116774B (en) * 1982-03-09 1986-05-29 Semitron Cricklade Ltd Transient absorption semiconductor device for voltage surge protection
US4870467A (en) * 1985-08-06 1989-09-26 Motorola, Inc. Monolithic temperature compensated voltage-reference diode and method of its manufacture
US4886762A (en) * 1985-08-06 1989-12-12 Motorola Inc. Monolithic temperature compensated voltage-reference diode and method for its manufacture
US4837177A (en) * 1987-12-28 1989-06-06 Motorola Inc. Method of making bipolar semiconductor device having a conductive recombination layer
JP4626893B2 (ja) * 1996-08-16 2011-02-09 クリー、インコーポレイテッド ＳｉＣから構成された半導体層を有するバイポーラ半導体デバイスおよびＳｉＣから構成された半導体デバイスを製造する方法
DE19713962C1 (de) * 1997-04-04 1998-07-02 Siemens Ag Leistungsdiode (FCI-Diode)
DE19930781B4 (de) * 1999-07-03 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Diode mit Metall-Halbleiterkontakt und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10032543A1 (de) * 2000-07-05 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Anordnung mit P-dotierten und N-dotierten Halbleiterschichten sowie Verfahren zu deren Herstellung
JP4371212B2 (ja) * 2004-01-26 2009-11-25 ミツミ電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP4478175B2 (ja) * 2007-06-26 2010-06-09 株式会社東芝 半導体装置
TWI346393B (en) * 2007-07-05 2011-08-01 Univ Nat Taiwan A method for forming a p-n junction photodiode and an apparatus for the same
WO2014153527A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Bourns, Inc. Transient voltage suppressor, design and process
CN109742161B (zh) 2018-09-30 2021-05-04 华为技术有限公司 一种开关半导体器件及其制备方法、固态移相器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176088A (en) * 1951-01-28 1970-01-01 Itt Temperature Compensated Zener Diode.
US2937114A (en) * 1959-05-29 1960-05-17 Shockley Transistor Corp Semiconductive device and method
NL300332A (de) * 1962-11-14
US3612959A (en) * 1969-01-31 1971-10-12 Unitrode Corp Planar zener diodes having uniform junction breakdown characteristics
DE1966857A1 (de) * 1969-12-09 1974-11-21 Hitachi Ltd Stromgesteuerte halbleitervorrichtung mit negative widerstand und verfahren zu ihrer herstellung
FR2096859B2 (de) * 1970-07-07 1973-11-16 Sescosem
US3780322A (en) * 1971-07-15 1973-12-18 Motorola Inc Minimized temperature coefficient voltage standard means
FR2205746B1 (de) * 1972-11-07 1976-04-30 Sescosem
US3953254A (en) * 1972-11-07 1976-04-27 Thomson-Csf Method of producing temperature compensated reference diodes utilizing selective epitaxial growth
FR2211752B1 (de) * 1972-12-21 1978-06-30 Espanola Magnetos Fab
US3990099A (en) * 1974-12-05 1976-11-02 Rca Corporation Planar Trapatt diode
US4075649A (en) * 1975-11-25 1978-02-21 Siemens Corporation Single chip temperature compensated reference diode and method for making same
GB1573309A (en) * 1976-03-24 1980-08-20 Mullard Ltd Semiconductor devices and their manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
DE2756268A1 (de) 1978-06-29
JPS5378788A (en) 1978-07-12
GB1559930A (en) 1980-01-30
US4200877A (en) 1980-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2756268C2 (de) Temperaturkompensierte Bezugsspannungsdiode
DE3135269C2 (de) Halbleiteranordnung mit herabgesetzter Oberflächenfeldstärke
DE3136682C2 (de)
DE2711562B2 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4013643A1 (de) Bipolartransistor mit isolierter steuerelektrode und verfahren zu seiner herstellung
DE1154872B (de) Halbleiterbauelement mit einem mindestens drei pn-UEbergaenge aufweisenden Halbleiterkoerper
DE19701189A1 (de) Halbleiterbauteil
DE3008034A1 (de) Elektrodenvorrichtung fuer eine halbleitervorrichtung
DE2749607C3 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE2610828C2 (de) Thyristor mit passivierter Oberfläche
DE2441432B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines VMOS-Transistors
DE2727405A1 (de) Feldgesteuerter thyristor mit eingebettetem gitter
DE1564411B2 (de) Feldeffekt Transistor
EP0011879A1 (de) Feldeffekttransistor
DE2854174C2 (de) Steuerbare PIN-Leistungsdiode
DE2719219C2 (de) Mit Hilfe einer Steuerelektrode abschaltbare Thyristortriode
DE2442810A1 (de) Halbleiteranordnung, verfahren zu ihrer herstellung und schaltung mit einer solchen anordnung
DE2549614B2 (de) Halbleiterschalter
DE1213920B (de) Halbleiterbauelement mit fuenf Zonen abwechselnden Leitfaehigkeitstyps
DE2030917A1 (de) Halbleiteranordnung
DE3002897C2 (de) Thyristor
DE1514061A1 (de) Unipolarhalbleiterbauelement
DE2639364C3 (de) Thyristor
DE1439674B2 (de) Steuerbares und schaltbares pn-Halbleiterbauelement für große elektrische Leistungen
DE2616925C2 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS

8126 Change of the secondary classification

Ipc: H01L 27/06

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee