DE3102851C2

DE3102851C2 - PNPN-Halbleiterschalter

Info

Publication number: DE3102851C2
Application number: DE3102851A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hagimura; Kotaro Chofu Tokio/Tokyo Kato; Haruo Mori; Hirokazu Tokio/Tokyo Tsukada; Jun Ueda
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph And Telephone Corp Oki Electric
Priority date: 1980-02-04
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1985-05-15
Also published as: US4489340A; DE3102851A1

Abstract

Der Halbleiterschalter enthält ein Halbleitersubstrat (16) vom N-Typ mit einer ersten und einer zweiten Diffusionszone (1, 2) vom P-Typ, die in einem Abstand voneinander in einer Oberfläche des N-Substrats ausgebildet sind. In der zweiten P-Diffusionszone (2) sind in einem Abstand voneinander eine erste und eine zweite Diffusionszone (3, 4) vom N-Typ vorgesehen. Auf der Oberfläche der zweiten P-Diffusionszone (2) befindet sich zwischen der ersten und der zweiten N-Diffusionszone (3, 4) eine erste Gate-Isolierschicht (18), die auch Teile der beiden N-Diffusionszonen (3, 4) abdeckt. Eine erste Gate-Elektrode (8) ist auf der ersten Gate-Isolierschicht (18) zwischen der ersten und der zweiten N-Diffusionszone (3, 4) ausgebildet. Eine hochohmige Widerstandszone (9) ist im Anschluß an die erste Gate-Elektrode (8) auf der ersten Gate-Isolierschicht (18) vorgesehen und steht mit ihrem der ersten Gate-Elektrode (8) abgewandten Ende mit der zweiten P-Diffusionszone (2) oder stattdessen mit der ersten N-Diffusionszone (3) elektrisch in Verbindung. Eine zweite Gate-Isolierschicht (11) deckt die erste Gate-Elektrode (8) und die Widerstandszone (9) ab. Eine Halbisolierschicht (12) ist auf der Oberfläche des N-Substrats (16) zwischen der ersten und der zweiten P-Diffusionszone (1, 2) vorgesehen. Eine Isolierschicht (11Δ) deckt die Halbisolierschicht (12) ab. Eine P-Gate-Elektrode (10) ist mit der zweiten P-Diffusionszone (2) und der zweiten N-Diffusionszone (4) elektrisch verbunden. Eine ..

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen PNPN-Harbleiterschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Halbleiterschalter ist Inhalt der zur DE-OS 29 47 669 gehörigen älteren Anmeldung. Die Erfindung betrifft daher einen planaren PNPN-Halbleitersrhalter mit einer MOS-Struktur (Metalloxidhalbleiter-Stijktur). Derartige PNPN-Halbleiterschalter finden beispielsweise in elektronischen Fernsprechvermittlungsanlagen Verwendung.

Bei einem PNPN-Halbleiterschalter sind sowohl die Steuer- oder Gate-Empfindlichkeit als auch die dV/dt-Festigkeit wesentliche elektrische Kenngrößen. Dabei

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oden-Kathoden-Spannung des PNPN-Halbleiterschalters verstanden. Die Gate-Empfindlichkeit entspricht dem minimalen Steuer- oder Gate-Strom der zum Zünden des PNPN-Halbleiterschalters erforderlich ist Die Gate-Empfindlichkeit kann man mit ein.em Nebenschlußwiderstand einstellen, der zwischen die Steueroder Gate-Elektrode und die Kathoden-Elektrode des PNPN-Halbleiterschalters geschaltet ist. Je größer der Widerstandswert di?ses Nebenschlußwiderstands ist. um so kleiner ist der Steuer- oder Gate-Strom, mit dem der PNPN-Halbleiterschalter gezündet werden kann, und um so größer ist dementsprechend die Gate-Empfindlichkeit Die dV/dt-Festigkeit ist ein Maß für die Stabilität des nicht leitenden PNPN-Halbleiterschalters gegenüber einer plötzlichen Änderung der Anoden-Kathoden-Spannung und dementsprechend ein Maß iür die Festigkeit des PNPN-Halbleifvschalters bezüglich einer nicht erwünschten Zündung. Je ~;iner man den Widerstandswert des Nebenschlußwiderstands macht, um so größer ist die dV/dt-Festigkei:. Die Gate-Emp-

•n findlichkeit und die dV/dt-Festigkeit des PNPN-HaIb leiterschalters stehen daher in einer reziproken Beziehung zueinander.

Damit dennoch diese beiden Kenngrößen gleichzeitig hohe Werte annehmen können, ist gemäß dem Stand der Technik ein planerer PNPN-Halbleiterschalter mit einer MOS-Transistorstruktur ausgerüstet, wie es aus F i g. 1 der Zeichnungen hervorgeht. Der Aufbau und die Arbeitsweise des bekannten Ph ^r>N-Halbleiterschalters nach F i g. 1 wird bei der Erläuterung der Ausführung.beispiele der Erfindung offensichtlich. Zu erwähnen ist bereits an dieser Stelle, daß der PNPN-Halbleiterschalter nach Fig. 1 einen Nebenschlußwiderstand in Form einer eindiffundierten P-Widerstandszone 111 aufweist, die sich von einer P-Gate-Zone 2 nach außen bis zu einer Elektrode 112 erstreckt.

Da die Widerstandszone 111 des PNPN-Halbleiterschalters nach Γ i g. I einen größeren Bereich eines Halbleitersubstrats 16 einnimmt, und zwar mit dem Ziel, eine hohe Gate-Empfindlichkeit zu erreichen, tritt das Problem auf, daß ein PNPN-Halbleiterschalter mit kleinen Abmessungen nur schwierig herzustellen ist. Da ferner die erhöhte Übergangskapazität zwischen dem Substrat 16 und der eindiffundierten Widerstandszone 111 die Erzeugung eines zusätzlichen transienten Stromes verursacht, ist damit eine Verminderung der dV/dt-Festigkeit verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen PNPN-Halbleiterschalter der gattungsgemäßen Art so

auszubilden, daß er zum einen eine hohe Gate-Empfindlichkeit und hohe dV/dt-Festigkeit aufweist und dennoch kleine Abmessungen hat, d. h. eine kleine Chip-GröOe.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausge:taltungen und zweckmäßige Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen im folgenden im Vergleich zum Stand der Technik an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschniusansicht eines gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten PNPN-Halbleiterschalters mit einer eindiffur.dierten Widerstandszone, die als Nebenschlußwiderstand dient,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen PNPN-Halbleiterschalters,

Fig.3 ein Ersatzschaltbild des in Fig 2 gezeigten PNPN-Halbleiterschalters,

F i g. 4 eine Querschnittsansicht eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 modifizierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen PNPN-Halbleiterschalters mit einer Photo-Transistorstruktur und

F i g. 5 ein Ersatzschaltbild des in F i g. 4 gezeigten PNPN Halbleiterschalters.

Das an Hand von F i g. 2 und 3 erläuterte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen PNPN-Halbleiterschalters enthält ein N-Halbleitersubstrat 16, das als N-Steuer- oder N-Gate-Zone wirkt, eine eindiffundierte Zone 1 vom P-Typ {erste P-Diffusionszone), die als Anodenzone wirkt, und eine eindiffundierte Zone 2 vom P-Typ (zweite P-Diffusionszone), die als P-Steuer- oder P-Gate-Zone wirkt und einen vorbestimmten Abstand von der Zone 1 hat. Bei dem Halbleitersubstrat 16 kann es sich um Siliciummaterial vom N-Typ handeln. Eine Halbisolierschicht 12 ist unter Ausnahme der P-Zonen 1 und 2 auf der Oberfläche des Halbieitersubstrats 16 vorgesehen. Die Halbisolierschicht 12 hat einen Widerstandswert von 10⁶ bis 10' Ohm · cm und soll die Ansammlung von Ladung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 16 verhindern. Eine Isolierschicht 11 ist auf der Halbisolierschicht 12 ausgebildet. Eine Anodenelektrode 5 steht mit der Anodenzone 1 in Kontakt.

Eine MOS-Transistorstruktur ist auf der Oberfläche der P-Diffusionszone 2 angeordnet. Die MOS-Transistorstruktur enthält eine eindiffundierte Zone 3 vom N-Typ (erste N-Diffusionszone), die als Source- und Kathodenzone wirkt, und eine eindiffundierte Zone 4 vom N-Typ (zweite N-Diffusionszone), die als Drainzone wirkt. Eine Gate-Isolierschicht 38 (erste Gate-Isolierschicht) ist auf der Oberfläche zwischen den N-Diffusions/onen 3 und 4 ausgebildet. Eine Gate-Elektrode 8 (erste Gate-Elektrode) ist auf der ersten Gate-Isolierschicht 38 vorgesehen und besteht aus polykristallinem Siliciummaterial vom N-Typ. Eine Gate Isolierschicht 110 (/weite Gate-Isolierschicht) befindet sich auf der Gate Elektrode 8 Eine Gate-Elektrode 7 (zweite Gate-Elektrode) ist auf der Gate-Isolierschicht 110 vorgesehen.

Die Anodenelektrode 5 als auch die Gate-Elektrode 7 sind mit einem Anodenanschluß 5' verbunden. Eine Ka-'ihoden-Elektrode 6 steht mit der Kathodenzone 3 in Kontakt und ist mit einem Kathodenanschluß 6' verbunden. Eine P-Gate-Elektrode 10 steht mit der P-Diffusionszone 2 und der N-Diffusionszone 4 in Kontakt. Eine Widerstandszone P von beispielsweise 1000 bis 10 000 kD. ist auf der erstem Gate-Isolierschicht 38 angeordnet und erstreckt sich von der ersten Gate-Elektrode 8 zur P-Gate-Elektrode 10.

Die Widerständszone 9 besteht aus polykristallinem Siliciummaterial vom N-Typ. Eine Hochwiderstandszone oder hochohmige Widerstandszone 15 von beispielsweise 200 bis 3000 kD ist zwischen den N-Diffusionszonen 3 und 4 angeordnet und hat eine niedrige Konzentration einer Verunreinigung vom N-Typ.

Unter Bezugnahme auf das Ersatzschaltbild nach

ίο F i g. 3 wird festgestellt, daß bei dem PN PN-Halbleiterschalter nach Fig. 2 die zweite Gate-Isolierschicht 110 eine Kapazität Cl von beispielsweise 0,1 bis 1,0 pF und die erste Gate-Isolierschicht 38 eine Kapazität CI von beispielsweise 1 bis 10 pF darstellt. Diese beiden Kapazitäten C1 und C2 bilden einen kapazitiven Spannungsteiler. Weiterhin bilden die Kapazität C2 und die Widerstandszone 9 eine Entladeschaltung mit einer bestimmten Zeitkonstanten.

Den PNPN-Halbleiterschalter nac.i F i g. 2 kann man mit Licht triggern oder zünden, wenn man mit diesem Licht den Übergang zwischen der P-Gate-Zone 2 und der N-Gate-Zone 16 bestrahlt. Eine Zündung ist allerdings auch durch Anlegen einer Spannung zwischen die Kathodtnelektrode 6 und die P-Gate-Elektrode 10 möglich.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des PNPN-Halbleiterschalters nach F i g. 2 sei angenommen, daß dem Übergang zwischen der P-Zone 2 und der N-Gate-Zone 16 kein Licht zugeführt wird. Wenn unter dieser Betriebsbedingung ein hohes Spannungssignal von beispielsweise mehr als 300 V mit einer extrem kurzen Anstiegszeit von beispielsweise 0.1 bis 10 μβ zwischen die Anoden- und Kathodenanschlüsse 5' und 6' gelegt wird, und zwar so, daß die Anodenelektrode 5 ein positives

•J5 und die Kathodenelektrode 6 ein negatives Potential annimmt, fließt ein transienter Strom, der an dem Übergang auftritt, von der N-Gate-Zone 16 zur P-Gate-Zone 2. Da infolge der kapazitiven Spannungsaufteilung dun '.j die Kapazitäten C1 und C2 eine Teilspannung an der ersten Gate-Elektrode 8 auftritt, kommt es zu einer Ansammlung von Elektronen auf der Oberfläche der Widerstandszone 15. Aufgrund dieser Ersehe.nung veimindert die Widerstandszone 15 ihren Widerstandswert um beispielsweise etwa 20 Ω bei 300 V. Der transiente Strom fließt durch die Widerstandszone 15, ohne daß es dabei zu einem Vorwärtsspannungsabfall zwischen der P-Gate-Zone 2 und der Kathodenzone 3 kommt. Die aufgrund der Kapazität C2 gespeicherte Ladung wird durch die Widerstandszone 9 abgeführt, so daß in einer durch eine Zeitkonstante bestimmten Zeit das Potential der ersten Gate-Elektrode 8 0V annimmt. Der PNPN-Schalter kann daher durch den transienten Strom fälschlicherweise ρ <~ht getriggert oder gezündet werden. Durch die getroffene Maßnahme wird eine höhere dV/dt-Festigkeit bereitgestellt.

Als nächstes sei angenommen, daß eine stationäre Gleichspannung zwischen den Anoden- und Kathodenanschlüssen 5' und 6' des PNPN-Halbleiterschalters nach Fi g. 2 liegt. Wird unter dieser Betriebsbedingung

der Übergang zwischen der P-Gate-Zorie 2 und der N-Gate-Zone 16 mit Licht bestrahlt, kommt es zur Erzeugung eines Photostroms, der durch die Widerstandszone 15 fließt. Der lärjgs der Widerstandszone 15 auftretende Spannungsabfall sorgt für eine Vorwärtsspan-

nung des Übergangs Zwischen der P-Gate-Zone 2 und der Kathodenzone 3, wodurch der PNPN-Halbleiterschalter geiriggert oder gezündet wird. Die Gate-Empfindlichkeit des PNPN-Halbleiterschalters kann man

durch Verändern des Widerstandswerts der Hochwiderstandszone 15, die als Nebenschlußwiderstand wirkt, mittels einer herkömmlichen Ionenimplantationstechnik einstellen.

Im Vergleich zum Stand der Technik kann der PNPN-Halbleiterschalter gemäß F i g. 2 und 3 sowohl eine höhere Gate-Empfindlichkeit als auch eine höhere dV/dt-Festigkeit haben. Darüber hinaus kann man den PNPN-HaJbleiterschalter gemäß Fig.2 und 3 in Form eines kleinen Chips herstellen, da die große eindiffundierte Widerstandszone 111 vom P-Typ zur Bereitstellung eines Nebenschlußwiderstands entfällt.

Fig. 4 und 5 dienen zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hierbei handelt es sich um einen planaren PNPN-Halbleiterschalter mit einer extrem hohen Gate-Empfindlichkeit, ohne daß dabei die dV/dt-Festigkeit leidet. Der PNPN-Halbleiterschalter nach Fig.4 weist auch eine Photo-Transistorstruktur zur Verstärkung des Photostroms auf. Weiterhin hat dieser Photo-Transistor eine MOS-Struktur zur Verbesserung der dV/dt-Festigkeit. In F i g. 4 und 5 sind Teile, die Teilen nach F i g. 1 bis 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 und 5 enthält die Photo-Transistorstruktur das N-Halbleitersubstrat 16 als Kollektorzone, eine eindiffundierte Zone 34 vom P-Typ (dritte P-Diffusionszone) als Basiszone, die einen vorbestimmten Abstand von der P-Gate-Zone 2 hat, und eine eindiffundierte Zone 37 vom N-Typ (dritte N-Diffusionszone) als Source- und Emitterzone. Eine Emitterelektrode 58 macht mit der dritten N-Diffusionszone 37 Kontakt und ist mit der P-Gate-Elektrode 10 elektrisch verbunden.

Eine MOS-Transistorstruktur enthält eine eindiffundierte Zone 44 vom N-Typ (vierte N-Diffusionszone) als Drain-Zone, die einen vorbestimmten Abstand von der Zone 37 hat, eine Gate-Isolierschicht 46 (dritte Gate-Isolierschicht), eine Gate-Isolierschicht 56 (vierte Gate-Isolierschicht) sowie eine dritte Gate-Elektrode 54 und eine vierte Gate-Elektrode 57. Die dritte Gate-Elektrode 54 besteht aus polykristallinem Siliciummaterial vom N-Typ. Eine Basiselektrode 59 macht sowohl mit der Basiszone 34 als auch mit der vierten N-Diffusionszone 44 Kontakt. Eine Widerstandszone 55 von beispielsweise 1000 bis 10 000 kCl ist über der Gate-Isolierschicht 46 angeordnet und erstreckt sich von der dritten Gate-Elektrode 54 zur Basiselektrode 59. Die Widerstandsschicht 55 besteht aus polykristallinem Siliciummaterial vom N-Typ. Die vierte Gate-Elektrode 57 ist sowohl mit der Anodenelektrode 5 als auch mit der zweiten Gate-Elektrode 7 verbunden. Eine Hochwiderstands- oder hochohmige Widerstandsschicht 61 von beispielsweise 200 bis 3000 kQ ist zwischen der dritten N-Diffusionszone 37 und der vierten N-Diffusionszone 44 angeordnet und hat eine niedrige Konzentration von Verunreinigungen vom N-Typ. Wie es in F i g. 5 gezeigt ist hat die Gate-Isolierschicht 56 eine Kapazität C3 und die Gate-Isolierschicht 46 eine Kapazität C4, und die beiden Kapazitäten C3 und C4 bilden zusammen einen kapazitiven Spannungsteiler. Ferner bilden die Kapazität CA eo und die Widerstandszone 55 eine Entladeschaltung mit einer bestimmten Zeitkonstanten. Der PNPN-Halbleiterschalter nach F i g. 4 kann leicht durch eine schwache Intensität von Licht getriggert werden, mit dem der Obergang zwischen der Kollektorzone 16 und der Basiszone 34 bestrahlt wird.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des PNPN-HaIbleiterschalters nach Fig.4 sei angenommen, daß auf dem Übergang zwischen der Kollektorzone 16 und der Basiszone 34 kein Licht auftrifft. Wenn unter dieser Betriebsbedingung ein hohes Spannungsimpulssignal von beispielsweise mehr als 300 V mit einer außerordentlich kurzen Anstiegszeit von beispielsweise 0,1 bis 10 με zwischen die Anoden- und Kathodenanschlüsse 5' und 6' gelegt wird, und zwar so, daß die Anodenelektrode 5 ein positives und die Kathodenelektrode 6 ein negatives Potential annimmt, fließt ein transienter Strom von der N-Gate-Zone 16 zu den P-Gate-Zonen 2 und 34. Infolge der Spannungsteilung durch die Kapazitäten Cl und C2 als auch durch die Kapazitäten C3 und C4 treten sowohl an der ersten als auch an der dritten Gate-Elektrode 8 und 54 Teilspannungen auf, und es kommt zu einer Ansammlung von Elektronen auf der Oberfläche der Hochwiderstandszonen 15 und 61. Aufgrund dieser Erscheinung vermindern die Widerstandszonen 15 und 61 ihre Widerstandswerte um beispielsweise etwa 20 Ω. Der transiente Strom, der am Übergang zwischen den Zonen 2 und 16 erzeugt wird, fließt durch die Zonen 4, 15 und 3 in Richtung der Kathodenelektrode 6. Andererseits fließt der transiente Strom, der beim Übergang zwischen den Zonen 16 und 34 erzeugt wird, durch die Zonen 44,61,37,4,15 und 3 in Richtung der Kathodenelektrode 6. Nachdem die in den Kapazitäten Cl und C4 gespeicherten Ladungen über die Widerstandszonen 9 und 55 abgebaut sind, kehren die Potentiale an der ersten und dritten Gate-Elektrode 8 und 54 in einer durch die Zeitkonstanten bestimmten Zeit auf 0 V zurück. Die hochohmigen Widerstandszonen 15 und 61 nehmen daher wiederum ihre hohen Widerstandswerte an.

Als nächstes sei angenommen, daß zwischen den Anoden und Kathodenanschlüssen 5' und 6' des PNPN-Halbleiterschalters nach F i g. 4 eine stationäre Gleichspannung liegt. Fällt jetzt Licht auf den Übergang zwischen der Kollektorzone 16 und der Basiszone 34, fließt ein vom Phototransistor verstärkter Strom von der P-Gate-Elektrode 10 zur Kathodenelektrode 6 über die Zonen 4, 15 und 3. Dieser verstärkte Strom ruft einen Vorwärtsspannungsabfall zwischen der P-Gaie-Zone 2 und der Kathodenzone 3 hervor, so daß der PNPN-Halbleiterschalter triggert oder zündet. Der gezündete PNPN-Halbleiterschalter bleibt so lange im leitenden Zustand, bis die Spannung zwischen den Anoden- und Kathodenanschlüssen 5' und 6' entfernt wird.

Wie bereits erwähnt, hat der PNPN-Halbleiterschalter nach F i g. 4 eine extrem hohe Gate-Empfindlichkeit und spricht auf eine schwache Lichtintensität an. Gi. rchermaßen weist der PNPN-Halbleiterschalter eine hohe dV/dt-Festigkeit auf. Da bei dem PNPN-Halbleiterschalter nach F i g. 4 zwei große eindiffundierte Widerstandszonen vom P-Typ, die sonst als Nebenschlußwiderstände verwendet werden, entfallen, kann der Halbleiterschalter in Form eines kleinen Chip hergestellt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. PNPN-HaJbleiterschalter enthaltend ein Halbleitersubstrat (16) vom N-Typ, eine in das Substrat eindiffundierte erste Zone (1) vom P-Typ, eine in das Substrat eindiffundierte zweite Zone (2) vom P-Typ. die einen vorbestimmten Abstand von der ersten P-Zone hat, eine in die zweite P-Zone eindiffundierte erste Zone (3) vom N-Typ, eine in die zweite P-Zone eindiffundierte zweite Zone (4) vom N-Typ, die einen vorbestimmten Abstand von der ersten N-Zone hat. eine auf einer Oberfläche der zweiten P-Zone zwischen der ersten N-Zone und der zweiten N-Zone ausgebildete erste Gate-Isolierschicht (38), eine mit der zweiten P-Zone und der zweiten N-Zcne elektrisch verbundene P-Gate-Elektrode (10), eine auf der ersten Gate-Isolierschicht zwischen der ersten N-Zone und der zweiten N-Zone ausgebildete erste Gate-Elektrode (8) aus polykristallinen! Silicium von N-Typ. eine von der ersten Gate-Elektrode zur P-Gate-Elektrode sich erstreckende Widerstandszone (9) aus polykristaliinem Silicium vom N-Typ. eine auf der ersten Gate-Flektrode liegende zweite Gate-Isolierschicht (110), eine auf der Oberfläche des Substrats ausschließlich der Oberflächen der eindiffundierten P-Zonen ausgebildete Halbisolierschicht (12), eine auf der Halbisolierschicht liegende Isolierscl. ent (11). eine über der ersten Gate-Elektrode auf der zweiten Gate-isolierschicht ausgebildete zweite Gate-Elektrode (7). eine mit der ersten N-Zone elektrisch verbun <ene Kathodenelektrode (6) und eine mit der ersteh P-Zone und der zweiten Gate-Elektrode elektrisch verbundene Anodenelektrode (5), gekennzeichnet durch eine unmittelbar unter der ersten Gate-Isolierschicht (38) zwischen der ersten und zweiten N-Zone (3, 4) ausgebildete Hochwiderstandsschicht (15) mit einer niedrigen Verunreinigungskonzentration vom N-Typ.

2. PNPN-Halbleiterschalter nach Anspruch !.gekennzeichnet durch eine in das Substrat eindiffundierte dritte Zone (34) vom P-Typ. die einen vorbestimmten Abstand von der zweiten P-Zone hat. eine in die dritte P-Zone eindiffundierte dritte Zone (37) vom N-Typ. eine in die dritte P-Zone eindiffundierte vierte Zone (44) vom N Typ. die einen vorbestimmten Abstand von der dritten N-Zone hat. eine auf der dritten P-Zone zwischen der dritten und vierten N-Zone ausgebildete dritte Gate-Isolierschicht (46), eine auf der dritten Gate-Isolierschicht zwischen der dritten und vierten N-Zone vorgesehene dritte Gate-Elektrode (54) aus polykristallinem Silicium vom N-Typ. eine mit der vierten N-Zone und der dritten P-Zone elektrisch verbundene Basiselektrode (59). eine von der dritten Gate-Elektrode zur Basiselektrode sich erstreckende zweite Widerstandszone (55) aus polykristallinem Silicium vom N-Typ, eine mit der dritten N-Zone und der P-Gate-Elektrode elektrisch verbundene Emitterelektrode (58), eine auf der dritten Gate-Elektrode ausgebildete vierte Gate-Isolierschicht (56), eine auf der vierten Gate-Isolierschicht über der dritten Gate-Elektrode angeordnete und mit der Anodenelektrode sowie der zweiten Gate-Elektrode elektrisch verbundene vierte Gate-Elektrode (57) und eine unmittelbar unter der dritten Gate-Isolierschicht zwischen der dritten und vierten N-Zone ausgebildete weitere Hochwiderstandszone (61) mit einer niedrigen Verunreintgungskonzentration vom N-Typ.