DE3002797A1 - In monolithisch integrierter technik ausgefuehrte kollektor-basis-diode - Google Patents
In monolithisch integrierter technik ausgefuehrte kollektor-basis-diodeInfo
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Description
- In monolithisch integrierter Technik ausgeführte Kollektor-Basis-Diode Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer in monolithisch integrierter Technik ausgeführten Kollektor-Basis-Diode nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der Valvo-Serie Elektrische Eigenschaften linear integrierter Schaltungen" von J. Goerth, Seite 105, 1977 ist bereits eine Kollektor-Basis-Diode dieser Art bekannt. Nach dieser Literatur stelle wird die n-leitende Emitterzone mit der p-leitenden Basis zone über eine Aluminium-Netallisierung elektrisch leitend verbunden. Hierbei entsteht bei Flußpolung der Kollektor-Basis-Diode ein invers betriebener Transistor, dessen Stromverstärkung dazu beiträgt, daß der Nutzstrom nicht direkt über das Basisgebiet in die Kollektorzone injiziert wird. Bei Kurzschluß zwischen Emitter- und Basiszone wird der Nutzstrom im wesentlichen über die Emitterzone in die Basiszone und dann in die Koliektorzone injiziert, so daß im wesentlichen Najoritätsträger die Kollektorzone erreichen. Diese Majoritäten können dann innerhalb der sehr kurzen Relaxaticnszeit die Kollektoranschlußelektrode erreichen und nicht über die Potentialbarriere des Kollektor-Substrat-pn-Übergangs zum Substrat abfließen. Lediglich die als Minoritäten direkt aus dem Basisgebiet injizierten Minoritäten (Löcher) können wegen ihrer langen Lebensdauer im n-dotierten Gebiet das Substrat erreichen. Da der Nutzstrom bei Anwesenheit der Emitterzone im Basisgebiet und bei Kurzschluß zwischen diesen Gebieten im wesentlichen als Majoritäten die Kollektor-.
- zone erreicht, hat man etwa eine um den Faktor 10 verringerte Substratstromverst#ärkung gegenüber einer Anordnung ohne Emitterzone.
- Kollektor-Basis-Dioden, bei denen die Emitterzone mit der Basiszone kurzgeschlossen ist, müssen zunächst auf die Durchbruchspannung des reinen Kollektor-Basis-Durohbruchs ausgesteuert werden, bevor die Sperrspannung auf die niedrigere Sustaining-Voltage zusammenbricht.
- Wird der Kollektor-Basis-Durchbruch erreicht - wobei einige Mikrosekunden bereits genügen -, so kann dies zur irreversiblen Zerstörung des Bauelements führen.
- Der wesentliche Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Durchbruchspannung der Basis-Kollektor-Diode auf die Sustaining-Voltage des Transistors reduziert wird. Diese liegt im allgemeinen etwa bei 20 Volt, wohingegen die reine Kollektor-Basis-Durchbruchspannung bei etwa 50 Volt liegt.
- Vorteile der Erfindung Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 ist der Effekt einer Sustaining-Voltage nicht gegeben, so daß die Druchbruchspannung auf dem Wert der reinen Kollektor-Basis-Durchbruchspannung erhalten bleibt. Die erfindungsgemäße Kollektor-Basis-Diode ist also hochsperrend und besitzt eine herabgesetzte Substratstromverstärkung.
- Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kollektor-Basis-Diode ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig 1 den Basis-Kollektor-Strom in Abhängigkeit von der Basis-Kollektor-Spannung bei der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 2 den Basis-Kollektor-Strom#in Abhängigkeit von der Basis-Kollektor-Spannung bei der bekannten Kollektor-Basis-Diode, bei der die Emitterzone mit der Basiszone verbunden ist, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kollektor-Basis-Diode.
- Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Fig. 3 ist die in monolithisch integrierter Technik ausgeführte Kollektor-Basis-Diode gemäß der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist ein p-leitendes Halbleitersubstrat bezeichnet. Auf das Halbleitersubstrat 1 ist eine n-leitende Epitaxialschicht 2 aufgewachsen. Von der Epitaxia'schicht 2 ist ein Teil als Kollektorzone 3 durch eine p + -leitende Isolierungsdiffusionszone 4 abgegrenzt. In die Kollektorzone 3 ist eine p-leitende Basiszone 11 eindiffundiert. In die Basiszone 11 ist eine n -neitende Emitterzone 12 eindiffundiert. Die Emitterzone 12 hat keine galvanische Verbindung zur Basiszone 11 und zur Kollektorzone 3. In die Kollektorzone 3 ist eine n + -leitende Kollektor-Anschlußdiffusionszone 13 eindiffundiert, die die Basiszone 11 ringförmig umgibt. Unter der Basiszone 11 ist auf der Grenze zwischen den Susbtrat 1 und der Kollektorzone 3 ein n +-leitendes Leitschichtgebiet 16 angeordnet. Die Kollektor-Anschlußdiffusionszone 13 reicht bis zu dem Leitschichtgebiet 16 und ist mit diesem verschmolzen.
- Die Erfindung dient zur Lösung der Aufgabe, die Substratstromverstärkung herabzusetzen, Hierzu dient die flache, n -leitende Emitterzone 12. Hierbei soll die Fläche dieser Zone möglichst weitgehend die Basiszone 11 ausfüllen, damit man eine möglichst kleine Substratstromverstärkung erhält.
- Die Emitterzone 12 ist derart in die Basiszone 11 eingebracht, daß kein ohmscher Kontakt mit der Kollektorzone 3 und auch kein ohmscher Kontakt mit der Anschlußelektrode 14 der Basiszone 11 (Aluminiumlegierungskontakt) entsteht. Zweckmäßigerweise wird über der Einitterzone 12 ein thermisches Oxid aufgewachsen, so daß bei einer anschließenden Aluminiumbeschichtung kein galvanischer Kurzschluß zwischen der Emitterzone 12 und der Basisanschlußelektrode 14 entstehen kann.
- Die Sperrkennlinie beim Anlegen einer Spannung zwischen Basiskontaktelektrode 14 und Kollektorkontaktelektrode 17 verläuft entsprechend Fig. 1. Bei einer zusätzlichen galvanischen Verbindung zwischen der Emitterzone 12 und der Basisanschlußelektrode 14 ergibt sich in bekannter Weise eine Sperrcharakteristik nach Fig. 2.
- Wird die Kollektor-Anschlußdiffusionszone 13 ringförmig um die Basiszone 11 gelegt, dann lassen sich Substratstromverstärkungen von B < 0,3 erreichen.
Claims (4)
- Ansprüche In In r.orDlithisch integrierter Technik ausgeführte Kollektor-Basis-Diode mit einem Halbleitersubstrat (1) eines bestimmten Leitfähigkeitstyps, einer auf das Substrat (1) aufgewachsenen Epitaxialschicht (2) des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, von der ein Teil als Kollektorzone (3) durch eine Isolierungsdiffusionszone (4) abgegrenzt ist, mit einer in die Kollektorzone (3) eindiffundierten Basiszone (11) vom Leitfähigkeitstyp des Substrats- (1) und mit einer in die Basiszone (11) einaiffundierten Emitterzone (12) vom Leitfähigkeitstyp der Kollektorzone (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone (12) keine galvanische Verbindung zur Basiszone (11) und zur Kollektorzone (3) hat.
- 2. Kollektor-Basis-Diode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kollektorzone (3) eine hoch dotierte Kollektor-Anschlußdiffusionszone (13) vom Leitfähigkeitstyp der Kollektorzone (3) eindiffundiert ist, die die Basiszone (11) ringförmig umgibt.
- 3. Kollektor-Basis-Diode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Basiszone (11) auf der Grenze zwischen dem Substrat (1) und der Kollektorzone (3) ein hochdotiertes Leitschichtgebiet (16) vom Leitfähigkeitstyp der Kollektoranschlußdiffusionszone (13) angeordnet ist.
- 4. Kollektor-Basis-Diode nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Anschlußdiffusionszone (13) bis zu dem Leitschichtgebiet (16) reicht
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ID=6093008
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| DE19803002797 Withdrawn DE3002797A1 (de) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | In monolithisch integrierter technik ausgefuehrte kollektor-basis-diode |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912054A (en) * | 1987-05-28 | 1990-03-27 | Texas Instruments Incorporated | Integrated bipolar-CMOS circuit isolation process for providing different backgate and substrate bias |
| DE10017922A1 (de) * | 2000-04-11 | 2001-10-25 | Infineon Technologies Ag | PN-Diode mit hoher Einsatzspannung |
| DE10052170A1 (de) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement |
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1980
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912054A (en) * | 1987-05-28 | 1990-03-27 | Texas Instruments Incorporated | Integrated bipolar-CMOS circuit isolation process for providing different backgate and substrate bias |
| DE10017922A1 (de) * | 2000-04-11 | 2001-10-25 | Infineon Technologies Ag | PN-Diode mit hoher Einsatzspannung |
| DE10017922B4 (de) * | 2000-04-11 | 2006-03-16 | Infineon Technologies Ag | Hochspannungs-Halbleiterdiode |
| DE10052170A1 (de) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement |
| DE10052170C2 (de) * | 2000-10-20 | 2002-10-31 | Infineon Technologies Ag | Mittels Feldeffekt steuerbares Halbleiterbauelement |
| US7211846B2 (en) | 2000-10-20 | 2007-05-01 | Infineon Technologies Ag | Transistor having compensation zones enabling a low on-resistance and a high reverse voltage |
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