DE4104588A1

DE4104588A1 - Halbleiterbauelement mit einem leitfaehigkeitsmodulations-misfet

Info

Publication number: DE4104588A1
Application number: DE4104588A
Authority: DE
Inventors: Tsuchiya Kazuhiro
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1991-08-22
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: DE4104588B4; US5155562A

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem Leitfähigkeitsmodulations-MISFET. Speziell betrifft die Er findung die Struktur einer Drainelektrode in einem Leitfä higkeitsmodulations-MISFET, der in Form einer integrierten Schaltung ausbildbar ist.

In einem Ausgangskreis einer integrierten Anzeige-Treiber schaltung gemäß Fig. 10 hat es bislang als vorteilhaft ge golten, eine parasitäre Diode auszunutzen, die in einem Doppeldiffusions-MOSFET als zu einem FET parallel geschal tete Diode D2 vorhanden ist, wenn als Transistor N2 in der A-Zone des Ausgangskreises ein Doppeldiffusions-MOSFET (DMOS) verwendet wird.

Wird jedoch versucht, als Transistor N2 einen Leitfähig keitsmodulations-MOSFET (IGBT) zu verwenden, so wird die Diode D2 wirkungslos, weil eine parasitäre Diode D4 exi stiert, die zusätzlich zu der parasitären Diode D2 zu dem Transistor N2 in Serie geschaltet ist, wie aus Fig. 11 her vorgeht. Deshalb läßt sich gemäß Fig. 12 parallel zu der Diode D4 ein Widerstand R5 schalten. Gemäß Fig. 13 steht ein Leitfähigkeitsmodulations-MOSFET mit kurzgeschlossener Anode zur Verfügung, der eine derartige Schaltung aufweist.

Bei diesem Leitfähigkeitsmodulations-MOSFET sind an der Vorderseite eine n-leitenden Modulationsschicht 22 mit Hilfe eines Doppel-Diffusionsprozesses, eine p-leitende Ba siszone 23 und eine n-leitende Sourcezone 24 ausgebildet, worauf sich eine Isolierschicht 25, eine Gateelektrode 28 und eine Sourceelektrode 29 befinden. Auf der Rückseite der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 22 ist durch Diffusion eine Minoritätsladungsträger-Injektionszone 26 ausgebildet, wobei sich eine Drainelektrode 27 über die gesamte Rück seite erstreckt. In diesem Fall ist die Drainelektrode 27 derart strukturiert, daß sie die Leitfähigkeitsmodulations schicht 22 außerhalb der Minoritätsladungsträgerzone 26 vollständig kontaktiert, so daß die Zeit verkürzt wird, welche der Leitfähigkeitsmodulations-MOSFET braucht, um in einen Zustand geringer Leitfähigkeit überzugehen. Dadurch wird eine Parallelschaltung mit dem Parallelwiderstand R5 gebildet. Die in Fig. 13 durch gestrichelte Linien angedeu teten Elemente D2 und D4 sind parasitäre Dioden.

Wenn bei diesem Leitfähigkeitsmodulations-MOSFET an die Ga teelektrode 28 ein positives Potential gelegt wird, fließen Elektronen von der Sourcezone 24 über eine Inversions schicht zu der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 22, was zu einem Löcherstrom von der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 26 in die Leitfähigkeitsmodulationsschicht 22 führt, als Ergebnis der positiven Potentialdifferenz, die durch einen Spannungsabfall am Parallelwiderstand R5 er zeugt wird. Dies erhöht die Leitfähigkeit der Leitfähig keitsmodulationsschicht 22 und ermöglicht somit einen star ken Stromfluß. Das Beseitigen des positiven Potentials von der Gateelektrode 28 veranlaßt, daß die Inversionsschicht verschwindet, die Elektronen nicht mehr hineinfließen, sich die Ladungsträgerzone entlädt und die Leitfähigkeitsmodu lationsschicht 22 erneut einen hohen Widerstand annimmt.

Die Schaltung im Bereich B in Fig. 12 nennt man eine "Struktur mit offenem Drain". Diese Schaltung im Bereich B läßt sich auch herstellen in Form eines Leitfähigkeitsmodu lations-MISFETs vom Typ mit kurzer Anode. Wenn ein Leitfä higkeitsmodulations-MISFET in einer Schaltung dieser Art eingesetzt wird, wird als externe Verbindungselektrode am Anschluß DO in der Zeichnung eine Bondstelle oder eine Kon taktwarzenelektrode ausgebildet, während eine mehrere Aus gänge aufweisende Treiberschaltung hergestellt wird, die eine große Anzahl von Schaltungen mit offenem Drain (zum Beispiel 80 Schaltungen) und die gleiche Anzahl von DO-An schlüssen besitzt. Weiterhin ist jeder der DO-Anschlüsse mit einem Bondflecken oder einer Kontaktwarzenelektrode verbunden.

In dem oben erläuterten Leitfähigkeitsmodulations-MISFET mit kurzer Anode (anode short type) wird die Leitfähig keitsmodulation möglicherweise unmöglich, falls der Wert des Parallelwiderstands R5 zu klein ist. Andererseits kann der Effekt des Parallelwiderstands R5 nicht erhalten wer den, wenn der Wert des Parallelwiderstands R5 zu groß ist. Deshalb muß der Wert dieses Parallelwiderstands R5 auf einen angemessenen Wert eingestellt werden, und er läßt sich dadurch einstellen, daß man die Tiefe der Minoritäts ladungsträger-Injektionszone 26 ändert. Allerdings kann eine in eine derartige Tiefe gehende Diffusion die Genauig keit der Form der Diffusionszone beeinträchtigen, so daß es schwierig wird, einen genauen Widerstandswert zu erhalten, um die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 26 in Tiefen richtung zu steuern, wenn ein Diffusionsprozeß verwendet wird.

Wenn außerdem dieser Leitfähigkeitsmodulations-MISFET mit kurzer Anode in eine integrierte Schaltung eingebaut wird, verringert sich im allgemeinen der Bauelementstrom entspre chend dem Spannungsabfall am Parallelwiderstand R5. Um also eine Betriebsweise zu gewährleisten, die eine Leitfähig keitsmodulation hervorruft, indem man eine Durchlaß-Vor spannung (ca. 0,7 V) zwischen die Minoritätsladungsträger- Injektionszone und die Leitfähigkeitsmodulationsschicht legt, muß der Wert des Parallelwiderstands R5 erhöht wer den. Das Erhöhen des Widerstandswerts ist aber deshalb schwierig, weil der Einstellbereich des Widerstandswerts beschränkt ist durch den Widerstandsfaktor der Leitfähig keitsmodulationsschicht 22 und die Bauelementgröße. Damit wären getrennte Widerstandsschichten erforderlich.

Ferner läßt sich eine Drainelektrode auf der Rückseite bei einer integrierten Schaltung nur schwierig ausbilden. Es ist auch schwierig, die Bauelement-Trennung vorzunehmen, und die Verdrahtungsauslegung wird kompliziert.

Wenn außerdem die Drainelektrode bei einer großen Anzahl von DO-Anschlüssen an eine Anschlußstelle oder Kontakt warzenelektroden angeschlossen wird, so werden die Bau elemente von zahlreichen Drähten überkreuzt. Das Potential der Verdrahtung beeinflußt die Bauelemente und verursacht möglicherweise eine Herabsetzung der Durchbruchspannung. Daneben verhindert die Unmöglichkeit, unterhalb der Bond stelle oder der Kontaktwarzenelektroden selbst Bauelemente auszubilden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, eine höhere Integrationsdichte der Schaltung.

Die vorliegende Erfindung zielt auf die Lösung der obigen Probleme ab und soll einen Leitfähigkeitsmodulations-MOSFET schaffen, in welchem effizient in einem kleinen Bauelement bereich ein Parallelwiderstand ausgebildet werden kann, ohne daß zusätzliche Herstellungsprozesse erforderlich sind. Der MOSFET soll in eine integrierte Schaltung einge baut werden, indem eine Drainelektrode auf der Vorderseite der Leitfähigkeitsmodulationsschicht ausgebildet wird. Fer ner sollen die Kennlinien der Drainelektroden-Anschlußseite ausgenutzt werden oder die Beziehungen unter den örtlichen Strukturen definiert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen ge kennzeichnet.

Die erfindungsgemäßen Mittel umfassen das Anordnen einer Drainelektrode in Kontakt mit einer Minoritätsladungsträ ger-Injektionszone auf der Vorderfläche einer Leitfähig keitsmodulationsschicht, wobei die Drainelektrode eine Elektroden-Verbindungsfläche vorbestimmter Flächengröße bildet, welche mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht in leitendem Kontakt steht. Diese Drainelektrode läßt sich mit einer externen Anschlußelektrode einstückig ausgebildet sein.

Die Elektroden-Anschlußfläche kann von dem MIS-Teil weiter als von der Minoritätsladungsträger-Injektionszone entfernt sein. In diesem Fall kann die Elektrodenverbindungsfläche in einer anderen Zone als der unteren Schicht der Leitfä higkeitsmodulationsschicht unterhalb der Elektrodenverbin dungsfläche gebildet sein.

Die Minoritätsladungsträger-Injektionszone kann derart aus gebildet sein, daß sie die Zone unterhalb der Elektroden verbindungsfläche in der Leitfähigkeitsmodulationsschicht umgibt.

Unter dieser Elektrodenverbindungsfläche kann später eine erste Kontaktzone gebildet werden, die leitend in Verbin dung mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht steht. In diesem Fall kann die Minoritätsladungsträger-Injektionszone derart ausgebildet sein, daß sie von der Kontaktzone unter legt wird oder daß sie die Kontaktzone an der Oberfläche der Leitfähigkeitsmodulationsschicht umgibt, oder sie kann derart ausgebildet sein, daß sie die Kontaktzone durch Mi noritätsladungsträger-Injektionszonen sandwichartig umgibt und die Kontaktzone und die Minoritätsladungsträger-Injek tionszonen auf deren beiden Seiten dem MIS-Teil gegenüber liegend angeordnet sind. Die Kante der Kontaktzone an der Seite des MIS-Teils kann an einer tiefen Stelle ausgebildet werden, die weiter von dem MIS-Teil entfernt ist als von der Kante der Minoritätsladungsträger-Injektionszone auf der Seite des MIS-Teils. Weiterhin kann bei jedem der oben erläuterten Mittel eine Leitfähigkeitsmodulationsschicht an einer zweiten leitenden Schicht ausgebildet sein, zum Bei spiel einem zweiten leitenden Halbleitersubstrat, einer eingebetteten Schicht und dergleichen, so daß sie eine in einer höheren Ladungsträgerkonzentration gebildete leitende Schicht wird.

Bei den oben beschriebenen ersten Mitteln wird, weil die Drainelektrode an der Elektrodenverbindungsfläche mit einem vorbestimmten Flächenbereich in leitendem Kontakt mit der Minoritätsladungsträger-Injektionszone sowie der Leitfähig keitsmodulationsschicht steht, der Kontaktwiderstand an dieser Elektrodenverbindungsfläche zu einem Widerstand, der parallel geschaltet ist zu den parasitären Dioden, welche an dem Übergang von der Minoritätsladungsträger-Injektions zone und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht existieren. Dieser Parallelwiderstand wird dadurch auf einen vorbe stimmten Wert eingestellt, daß die Flächengröße der Elek trodenverbindungsfläche eingestellt wird, wobei der Kon taktwiderstandswert in Rechnung gestellt wird. Deshalb er fordert diese Ausgestaltung weder eine separate Wider standsschicht noch irgendwelche zusätzlichen Herstellungs schritte, und durch sie wird der Installationsraum verrin gert. Da weiterhin die Drainelektrode und die Minoritätsla dungsträger-Injektionszone auf der Vorderseite der Leitfä higkeitsmodulationsschicht ausgebildet sind, vereinfacht sich der Herstellungsprozeß, wobei weiterhin die Anzahl der Produktionsschritte verringert wird, die Verdrahtung ebenso wie die Bauelementtrennung erleichtert und schließlich die Ausbildung als integrierte Schaltung begünstigt wird.

Das Zusammenfassen oder Integrieren von Drainelektrode und externer Anschlußelektrode macht eine Verdrahtung zwischen der Drainelektrode und der äußeren Anschlußelektrode über flüssig, beseitigt das Problem eines Absinkens der Durch bruchspannung der Bauelemente unterhalb der Verdrahtung und schafft eine Möglichkeit, die Schaltkreise zu integrieren. Da in diesem Fall die Flächengröße der externen Anschluß elektrode ausreichend größer als das Bauelement ist, läßt sich der Kontaktteil der Drainelektrode mit der Minoritäts ladungsträger-Injektionszone auf der Seite des MIS-Teils ausbilden. Andererseits kann die Elektrodenverbindungsflä che weiter von dem MIS-Teil entfernt sein als von diesem Kontaktteil. Wenn in diesem Fall ein Strom von dem MIS-Teil durch die Leitfähigkeitsmodulationsschicht fließt, exi stiert ein Parallelwiderstand, der parallel zu den parasi tären Dioden zwischen der Minoritätsladungsträgerzone und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht liegt, weil die Elek trodenverbindungsfläche weiter von der Minoritätsladungs trägerzone getrennt ist. In diesem Fall läßt sich der Wi derstand der Leitfähigkeitsmodulationsschicht selbst dem Kontaktwiderstand der Elektrodenverbindungsfläche zurech nen, ohne daß die Bauelement-Belegungsfläche erhöht wird. Dadurch wird das Einstellen des Parallelwiderstands er leichtert.

Wenn eine Struktur gewählt wird, bei der eine Zone unter halb der Elektrodenverbindungsfläche der Leitfähigkeitsmo dulationsschicht von einer Minoritätsladungsträger-Injekti onszone umgeben ist, so ist der Querschnitt der Zone unter halb der Elektrodenverbindungsfläche begrenzt durch die Mi noritätsladungsträger-Injektionszone, wodurch ein Ein schnürwiderstand gebildet wird, welcher dem Querschnitt und der Länge der Zone entspricht. Dies gestattet eine Änderung des Wertes des Einschnürwiderstands durch Ändern der Form der Minoritätsladungsträger-Injektionszone, wodurch es mög lich wird, den Wert des Parallelwiderstands zu optimieren. Wenn der Elektrodenübergang zwischen der Drainelektrode und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht über die erste lei tende Kontaktzone angeschlossen ist, läßt sich dadurch ein guter ohmscher Kontakt zwischen der Drainelektrode und der Kontaktzone herstellen, daß man die Störstellenkonzentra tion in der Kontaktzone steuert, und die Ausbildung eines Schottky-Übergangs an der Elektrodenverbindungsfläche wird verhindert. Weiterhin läßt sich der Parallelwiderstand da durch optimieren, daß man die Störstellenkonzentration in der Kontaktzone ebenso wie deren Form oder das Flächenver hältnis von Kontaktzone und Minoritätsladungsträgerzone, die die Drainelektrode kontaktieren, ändert.

Wenn in einer Kontaktzone eine Minoritätsladungsträger-In jektionszone ausgebildet wird, kann die Kontaktzone als Stopper für eine Verarmungsschicht dienen, die als Ergebnis eines Übergangs mit einer Basiszone in einer Leitfähig keitsmodulationsschicht gebildet wird. Bildet man ein fla ches Muster, in welchem die Minoritätsladungsträger-Injek tionszone die Kontaktzone auf der Vorderseite der Leitfä higkeitsmodulationsschicht umgibt, so läßt sich der Wider standswert des Parallelwiderstands auf einen größeren Be reich ändern, basierend auf der Relation zwischen der Tiefe der Kontaktzone und der Tiefe der Minoritätsladungsträger- Injektionszone.

Wenn außerdem die Kontaktzone sandwichartig zwischen der Minoritätsladungsträger-Injektionszone eingeschlossen ist, und die Kontaktzone sowie die Minoritätsladungsträger-In jektionszonen auf deren beiden Seiten dem MIS-Teil gegen überliegend angeordnet sind, und wenn die Kante der Kon taktzone auf der Seite des MIS-Teils an einer tiefen Stelle weiter von dem MIS-Teil getrennt als von der Kante der Mi noritätsladungsträger-Injektionszone auf der Seite des MIS- Teils ausgebildet ist, so läßt sich die Kontaktzone an schließen an ein schmales Band der Leitfähigkeitsmodula tionsschicht, welches sandwichartig von den in Richtung auf den MIS-Teil gelegenen Minoritätsladungsträger-Injektions zonen umgeben ist, während ein Einschnürungswiderstand er zeugt wird, welcher der Breite und der Länge dieses schma len Bandes entspricht. Da Breite und Länge des schmalen Bandes mit hoher Genauigkeit nur durch die Form einer Maske mittels Diffusion gebildet werden, läßt sich in diesem Fall der Wert des Parallelwiderstands einfach und exakt steuern.

Wenn auf der zweiten leitenden Schicht eine Leitfähigkeits modulationsschicht gebildet ist, so veranlaßt das Anlegen eines Sourcepotentials an diese zweite Schicht einen An stieg der Drainspannung und die Ausbreitung einer Verar mungsschicht von einer Grenzschicht zwischen der zweiten Schicht und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht ins Innere der Leitfähigkeitsmodulationsschicht.

In diesem Fall trifft sich die Verarmungsschicht mit derje nigen Verarmungsschicht, die sich von einer Grenzschicht der Basiszone und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht aus breitet, und anschließend breitet sich die Verarmungs schicht in der zweiten leitenden Schicht aus. Somit wird das durch die Verarmung bewirkte elektrische Feld in der Basiszone gefördert, so daß ein Durchbruch weniger leicht erfolgt. Damit kann man Bauelemente mit hoher Durchbruch spannung realisieren. Wenn in diesem Fall die zweite lei tende Schicht so gebildet ist, daß sie eine hohe Ladungs trägerkonzentration aufweist, so nimmt ihr Widerstandsfak tor ab, wodurch im eingeschalteten Zustand der Strom auch dann hinein- und hinausfließt, wenn er durch die zweite leitende Schicht fließt. Damit ist eine Erhöhung der Strom leitfähigkeit des Bauelements erreicht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Leitfähigkeitsmodu lations-MOSFETs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Leitfähigkeitsmodulati ons-MOSFETs,

Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungs form des Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer vierten Ausführungs form eines Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer fünften Ausführungs form eines Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer sechsten Ausfüh rungsform eines Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 7 eine Längsschnittansicht einer siebten Ausführungs form eines Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 8 eine Längsschnittansicht einer achten Ausführungs form eines Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs,

Fig. 9 ein Ersatzschaltbild eines Leitfähigkeitsmodulati ons-MOSFETs gemäß den erfindungsgemäßen Ausfüh rungsformen,

Fig. 10 einen Schaltplan einer Anzeige-Treiberausgangs schaltung, in der ein Doppeldiffusions-MOSFET ver wendet wird,

Fig. 11 einen Schaltplan einer Anzeige-Treiberausgangs schaltung, in der ein Leitfähigkeitsmodulations- MOSFET verwendet wird,

Fig. 12 einen Schaltplan einer Anzeige-Treiberausgangs schaltung, in der ein Leitfähigkeitsmodulations- MOSFET vom Typ mit kurzer Anode verwendet wird, und

Fig. 13 eine Querschnittansicht des Aufbaus eines herkömm lichen Leitfähigkeitsmodulations-MOSFETs vom Typ mit kurzer Anode.

Erste Ausführungsform

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist an der Bo denfläche einer als Insel mit einer als p-n-Übergang ausge bildeten Zone eine n-leitende eingebettete Schicht 1 gebil det, die durch eine p-leitende Abtrennung 41 auf einem p- leitenden Substrat 42 abgetrennt ist. Auf der eingebetteten Schicht 1 ist eine n-leitende Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 ausgebildet. An der Vorderfläche der Leitfähig keitsmodulationsschicht 2 ist mit Hilfe eines Diffusions prozesses eine p-leitende Basiszone 3 sowie eine n-leitende Sourcezone 4 gebildet. Diese sind von einer Isolierschicht 5 bedeckt, auf der sich eine Polysilicium-Gateelektrode 8 befindet, wodurch die MIS-Teile definiert werden, die die Sourcezone 4 als Source, die Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 als Drain und den Oberflächenteil der Basiszone 3 direkt unterhalb der Gateelektrode 8 mit der dazwischenlie genden Isolierung 5 als Kanalzone verwenden. Weiterhin ist in der Basiszone 3 eine p⁺-leitende Source-Kontaktzone 15 gebildet, die zusammen mit der Sourcezone 4 leitenden Kon takt mit der Sourceelektrode 9 hat, die in der Zeichnung mit Ausnahme des Anschlusses nicht dargestellt ist.

An der Vorderseite der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 ist, von dem MIS-Teil entfernt, eine p⁺-leitende Minori tätsladungsträger-Injektionszone 6 durch Diffusion gebil det, und eine diese Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 leitend berührende Drainelektrode 7 steht an der Elektro denverbindungsfläche 10 in direktem Kontakt mit der Leitfä higkeitsmodulationsschicht 2. Weiterhin ist an der Seite der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 in der Basis zone 3 eine p⁻-leitende Pfropf-Basis 16 angeordnet, die Konzentrationen von elektrischen Feldern verhindert. Die Drainelektrode 7 ist einstückig mit der Bondanschlußfläche, die eine äußere Anschlußelektrode bildet, ausgebildet. Die Drainelektrode 7 ist mit dem Drain D, die Sourceelektrode 9 mit der Source S und die Gateelektrode mit dem Gate G ver bunden.

Wenn bei diesem Leitfähigkeitsmodulations-MISFET an das Gate G ein positives Potential gelegt wird, während eine (im Folgenden als Drainspannung bezeichnete) Vorspannung über Drain D und Source S gelegt wird, fließen Elektronen von der Sourcezone 4 durch die an der Vorderseite der Ba siszone 3 gebildete Inversionsschicht in die Leitfähig keitsmodulationsschicht 2, was zu einer Löcherinjektion aus der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 in die Leitfä higkeitsmodulationsschicht 2 führt. Die ausgezogenen Linien in Fig. 1 entsprechen den Elektronenwegen, die gestrichel ten Linien bedeuten die Löcherwege. Dieser Ladungsträger fluß ruft einen in hohem Maße leitenden Zustand der Leitfä higkeitsmodulationsschicht 2 hervor, und zwischen Drain D und Source S fließt ein starker Strom. Die Aktivitäten, die Ursache sind für den Übergang zu diesem Zustand hoher Leit fähigkeit, wird durch einen Spannungsabfall verursacht, der auf dem in Fig. 9 gezeigten Parallelwiderstand Rc basiert.

Fig. 9 zeigt eine diesem Ausführungsbeispiel ähnliche Schaltung. In der Zeichnung ist Rs ein Kurzschlußwider stand, der parasitär zwischen der Basiszone 3 und der Sour cezone 4 existiert, N2 ist ein MOSFET und D2 und D4 sind parasitäre Dioden. Bei dieser Ausführungsform wird der Par allelwiderstand Rc gebildet durch einen Kontaktwiderstand an der Elektrodenverbindungsfläche 10, während ein durch einen Elektronenstrom durch N2 verursachter Spannungsabfall in dem Parallelwiderstand Rc eine Durchlaß-Vorspannung zwi schen der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 und der Mino ritätsladungsträger-Injektionszone 6 hervorruft. Dies wie derum veranlaßt die Injektion von Löchern aus der Minori tätsladungsträger-Injektionszone 6 in die Leitfähigkeitsmo dulationsschicht 2 und einen Übergang in einen Zustand ho her Leitfähigkeit. Gleichzeitig ermöglicht der Verdrah tungsabschnitt, der diesen Parallelwiderstand Rc beinhal tet, daß die parallel zu N2 geschaltete parasitäre Diode D2 arbeitet.

Bei dieser Ausführungsform, in der die Minoritätsladungs träger-Injektionszone 6 gleichzeitig mit dem MIS-Teil aus gebildet werden kann, oder beispielsweise ausgebildet wird, wenn die Source-Kontaktzone 15 diffundiert wird, befinden sich sämtliche Elektroden auf der Vorderseite der Leitfä higkeitsmodulationsschicht, was eine Erleichterung des Her stellungsprozesses darstellt, die Auslegung der Verdrahtung erleichtert und die Ausbildung als integrierte Schaltung erleichtert. Weiterhin ist die Struktur der Drainelektrode äußerst einfach, und der Flächenbedarf für das Bauelement minimiert. Die Verwendung des Kontaktwiderstands für den Parallelwiderstand Rc der Drainelektrode erfordert keinen zusätzlichen Herstellungsprozeß während der Bauelement-Her stellung. Weiterhin ermöglicht eine Änderung der Flächen größe der Elektrodenverbindungsfläche 10 die Einstellung des Wertes des Parallelwiderstands Rc in gewissem Maße.

Wenn die Elektrodenverbindungsfläche 10 derart strukturiert ist, daß sie die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 umgibt, während der Querschnitt einer Zone in der Leitfä higkeitsmodulationsschicht 2 unterhalb der Elektrodenver bindungsfläche 10 durch die Minoritätsladungsträger-Injek tionszone 6 begrenzt wird, addiert sich ein in dieser Zone geschaffener Einschnürwiderstand zu dem Kontaktwiderstand unter Bildung des Parallelwiderstands Rc. Da eine Änderung der Tiefe der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 die Möglichkeit eröffnet, deren Länge zu ändern, läßt sich auch der Wert des Einschnürwiderstands ändern, wodurch die Mög lichkeit entsteht, den Wert des Parallelwiderstands Rc in nerhalb eines großen Bereichs zu ändern.

Die einstückig mit der Bondfläche als eine externe An schlußelektrode ausgebildete Drainelektrode 7 macht es überflüssig, die Verdrahtung zwischen Drain und externer Anschlußelektrode auszubilden. Dadurch wird ein Durchbruch spannungsabfall vermieden, der aus dem Verdrahtungspoten tial an dem Bauelementabschnitt unterhalb der Verdrahtung entsteht. Außerdem wird der Platzbedarf für die Verdrah tungszone überflüssig. Die Zone unterhalb des Anschlußkon takts, die in herkömmlichen Bauelementen nicht genutzt wird, läßt sich hier wirksam ausnützen, da der Anschlußkon takt (bonding pad) für die Drainelektrode 7 verwendet wird, wodurch der von den Elementen beanspruchte Raum weiter ver ringert wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Drain elektrode 7 auch als verdeckte Verdrahtung für die Kontakt warzenelektrode ausgebildet sein. Ferner ist es auch mög lich, sie als einzelne Drainelektrode ähnlich der herkömm lichen Ausgestaltung auszubilden, um sie durch Verdrahtung mit anderen Bauteilen zu verbinden.

Während der vorliegende MISFET mit der Leitfähigkeitsmodu lationsschicht unterhalb dieser Schicht 2 eine eingebettete Schicht 1 besitzt, um das Stromleitungsvermögen zu gewähr leisten, braucht die Schicht 1 nicht ausgebildet zu werden, um die Durchbruchspannung zu verbessern.

Zweite Ausführungsform

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Leitfähigkeitsmodulations-MISFETs. Bei dieser Aus führungsform sind Teile, die mit Teilen der ersten Ausfüh rungsform identisch sind, mit gleichen Bezugszeichen verse hen und werden hier nicht nochmal erläutert. Während die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 und die Elektro denverbindungsfläche 10 identisch wie beim ersten Ausfüh rungsbeispiel ausgebildet sind, sind bei der zweiten Aus führungsform an der Drainelektrode 7 einstückig der Bond kontakt gebildet, weiterhin der Kontaktabschnitt mit der Minoritätsladungsträger-Injektionszone auf der Seite des MIS-Teils ausgebildet, während die Elektrodenverbindungs fläche 10 in einer von dem MIS-Teil fernen Zone gebildet ist. Dies bedeutet, daß die Drainelektrode 7 einen parasi tären Widerstand aufweist, welcher dem Stück L in der ein gebetteten Schicht 1 parallel zu der parasitären p-n-Diode zwischen der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 und der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 entspricht. Daher läßt sich der Wert des Parallelwiderstands nicht nur durch den Kontaktwiderstand an der Elektrodenverbindungsfläche 10 einstellen, sondern außerdem auch durch die Länge des Stücks L zwischen der Elektrodenverbindungsfläche 10 und der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6. Damit ist in diesem Ausführungsbeispiel der Parallelwiderstand festge legt durch den Abstand zwischen der Elektrodenkontaktfläche und der Minoritätsladungsträger-Injektionszone.

Da jedoch die einstückig mit dem Bondkontakt ausgebildete Drainelektrode 7 ursprünglich mit einer ausreichenden Größe im Vergleich zur Größe der einzelnen Elemente ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, ohne Vergrößerung der Drain elektrode 7 auszukommen.

Dritte Ausführungsform

Wenn bei der ersten und der zweiten Ausführungsform die Störstellenkonzentration der Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 gering ist, kann die Elektrodenverbindungsfläche 10 einen Schottky-Übergang bilden, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, daß die in Fig. 9 gezeigte parasitäre Di ode D2 unwirksam wird.

Deshalb ist in dem dritten, in Fig. 3 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel eine an der Vorderseite der Leitfähigkeitsmo dulationsschicht 2 ausgebildete Kontaktzone 11 in elektri schem Kontakt mit der Drainelektrode 7 ausgebildet. In Fig. 3 sind gleiche und ähnliche Teile wie in den zuvor be schriebenen Ausführungsbeispielen mit entsprechenden Be zugszeichen versehen und nicht nochmal erläutert. Die Mino ritätsladungsträger-Injektionszone 6 ist in der Kontaktzone 11 eingefaßt, und die Drainelektrode 7 ist mittig mit der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 verbunden, wobei ihr Umfang auch mit der Kontaktzone 11 in Berührung steht. Die Pfropf-Basis 16, die bei der ersten Ausführungsform be schrieben wurde, ist hier nicht ausgebildet.

Bei dieser Ausführungsform ist die Störstellenkonzentration der Kontaktzone 11 begrenzt auf 10¹⁸ cm^-3 oder mehr, was einen zuverlässigen ohmschen Kontakt mit der Drainelektrode 7 gewährleistet. Deshalb kann die Störstellenkonzentration in der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 optional einge stellt werden, ohne daß man die Möglichkeit der Ausbildung eines Gleichrichtübergangs beachten muß.

Die die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 umfassende Kontaktzone 11 verhindert einen Durchbruch zwischen der Ba siszone 3 und der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 und gestattet so die Erhöhung der Durchbruchspannung. In anderen Worten: Die Kontaktzone 11 dient auch als Stopper, der die Ausdehnung einer in der Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 durch den Übergang zwischen der Leitfähigkeitsmo dulationsschicht 2 und der Basiszone 3 gebildeten Verar mungsschicht verhindert. Wenn die Drainelektrode 7 in der Nähe eines p-leitenden Trennbandes für eine p-n-Sperr schicht angeordnet ist, so hat sie die Funktion als Verar mungsschicht-Stopper mit der Wirkung, daß ein Durchbruch zwischen diesem p-leitenden Trennband und der Minoritätsla dungsträger-Injektionszone 6 verhindert wird.

Der Wert des Parallelwiderstands Rc läßt sich anders als durch Ändern der Flächengröße der Elektrodenverbindungsflä che dadurch ändern, daß man die Störstellenkonzentration in der Kontaktzone 11 so ändert, daß sie in einem Bereich liegt, in welchem sie die ohmsche Verbindung mit der Drain elektrode 7 nicht beeinträchtigt, so wie dadurch, daß man die Form der Kontaktzone 11 ändert.

Vierte Ausführungsform

Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 4 erläutert. Diese Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die erste Ausführungsform, mit der Aus nahme der Gestalt der Kontaktzone 11 und der Minoritätsla dungsträger-Injektionszone 6. Gleiche Teile sind mit glei chen Bezugszeichen versehen und werden hier nicht näher er läutert.

Die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 umgibt die Kontaktzone 11 an der Vorderseite der Leitfähigkeitsmodula tionsschicht 2 und kann den Wert des Parallelwiderstands Rc unter Verwendung des Verhältnisses der Kontaktfläche der Drainelektrode 7 mit der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 6 zu der Fläche der Elektrodenverbindungsfläche 10 ändern. Wenn die Tiefe der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 6 erhöht wird, so daß sie größer als die der Kon taktzone 11 ist, wird unter der Kontaktzone 11 ein parasi tärer Einschnürwiderstand gebildet. In diesem Fall ist es deshalb möglich, die Tiefe der Minoritätsladungsträger-In jektionszone 6 flacher zu machen als die der Kontaktzone 11, um dadurch den Widerstandswert zu verringern. Dadurch wiederum ist es möglich, den Wert des Parallelwiderstands Rc in einem großen Bereich zuverlässig zu ändern.

Auch bei dieser Ausführungsform ist die Drainelektrode 7 einstückig mit dem Bondkontakt ausgebildet, so daß genügend Oberfläche für die Störstellendiffusion zur Verfügung steht, um die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 zu vertiefen und den Wert des Einschnürwiderstands heraufzu setzen.

Fünfte Ausführungsform

Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 5 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Kontaktzone 11 auch unterhalb der Elektrodenverbin dungsfläche 10 ausgebildet, wodurch es möglich ist, die Bildung eines Schottky-Übergangs zu verhindern, wenn die Störstellenkonzentration in der Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 gering ist.

Ferner ist die Elektrodenverbindungsfläche 10 in der Drain elektrode 7 in einer Zone ausgebildet, die von dem MIS-Teil weiter abgelegen ist als von der Minoritätsladungsträger- Injektionszone 6, wie es beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel jedoch ist unterhalb der Elektrodenverbindungsfläche 10 keine eingebettete Schicht 1 ausgebildet. Aus diesem Grund existiert bei dieser Ausführungsform ein parasitärer Wider stand entsprechend der Strecke L in der Figur innerhalb der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2. Da letztere einen hohen Widerstandswert aufweist, ist es, weil dieser parasitäre Widerstand Teil des Parallelwiderstands Rc ist, sehr ein fach, einen hohen Widerstandswert zu erzielen. Da ferner der Abfall des Werts des parasitären Widerstands kompen siert wird durch eine Zunahme der Stromstärke auch dann, wenn der Leitfähigkeitsmodulations-MISFET in einen einge schalteten Zustand übergeht, wodurch die Leitfähigkeitsmo dulationsschicht 2 einen niedrigen Widerstand erhält, ist es möglich, einen ausreichenden Widerstand für den Übergang in den Einschaltzustand zu erreichen, der auch durch den parasitären Widerstand in der Leitfähigkeitsmodulations schicht 2 aufrecht erhalten wird.

Die eingebettete Schicht 1 ist lediglich unterhalb des MIS- Teils ausgebildet, nicht hingegen unterhalb der Elektroden verbindungsfläche 10 und auch nicht unterhalb der Minori tätsladungsträger-Injektionszone 6. Demzufolge könnte ein Durchbruch zwischen der Minoritätsladungsträger-Injektions zone 6 und dem Substrat erfolgen, was eine Abnahme der Durchbruchspannung der Bauelemente bedeutete. Um dies zu verhindern, ist eine n-leitende Pufferschicht 17 derart vorgesehen, daß sie die Umgebungsfläche der Minoritätsla dungsträger-Injektionszone 6 umgibt.

Wenn in Abweichung dieser Ausführungsform die eingebettete Schicht 1 sich unter die Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 6 erstreckte, könnte der gleich parasitäre Wider stand erhalten werden, wie er oben erläutert ist, so daß die Pufferschicht 17 nicht mehr nötig wäre.

Sechste Ausführungsform

Fig. 6 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die mit der zweiten Ausführungsform mit Ausnahme der die Drainelektrode umgebenden Struktur identisch ist. Gleiche Teile besitzen gleiche Bezugszeichen und werden nicht noch mal erläutert. Bei dieser Ausführungsform haben die Ober flächen der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 und der Kontaktzone 11 beide eine rechteckige Form. Sie sind in der Richtung, entlang der sich der MIS-Teil erstreckt, par allel zueinander abwechselnd gegenüber angeordnet. Die Kon taktzone 11 ist sandwichartig mit geringerer Breite zwi schen den Minoritätsladungsträger-Injektionszonen 6 einge schlossen. Die Kante 11a der Kontaktzone 11 auf der Seite des MIS-Teils ist tiefer gelegen als die Kante 6a der Mino ritätsladungsträger-Injektionszone 6 auf der Seite des MIS- Teils. Deshalb bildet die Zone der Leitfähigkeitsmodulati onsschicht 2, an der die Kante 11a der Kontaktzone 11 Kon takt hat, ein schmales Band 12, sandwichähnlich einge schlossen in der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6. Das schmale Band 12 erzeugt in Richtung auf den MIS-Teil einen Einschnürwiderstand. Da in diesem Fall sowohl die Länge als auch die Breite des schmalen Bandes 12 durch die Oberflächenform sowohl der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 6 als auch der Kontaktzone 11 bestimmt werden, kann man einen exakten Wert des Einschnürwiderstands erhalten, der etwa durch die Länge und die Breite festgelegt wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Parallelwiderstand Rc genau einzustellen.

Besonders dann, wenn die Minoritätsladungsträger-Injekti onszone 6 und die Kontaktzone 11 durch den Diffusionsprozeß gebildet werden, kann die Größe der bei der Diffusion ver wendeten Maske die Länge und die Breite des schmalen Bandes 12 festlegen, und man kann den Einschnürwiderstand präzise steuern und damit die Wiederholbarkeit und Gleichmäßigkeit des Werts des Parallelwiderstands verbessern. Selbstver ständlich ist es möglich, den Wert des Parallelwiderstands Rc durch Änderung der Flächengröße, der Tiefe und der Breite der Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 und der Kontaktzone 11 zu ändern.

Bei dieser Ausführungsform wird auch auf der dem MIS-Teil abgewandten Seite ein schmales Band gebildet. Deshalb ist die Minoritätsladungsträger-Injektionszone 6 in verschie dene Abschnitte unterteilt, wobei jedoch lediglich die das schmale Band bildende Struktur auf der dem MIS-Teil abge wandten Seite ausgebildet zu werden braucht.

Siebte Ausführungsform

Fig. 7 zeigt eine siebte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Struktur der Leitfähigkeits modulationsschicht 2 auf der Vorderseite des Bauelements identisch wie beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Allerdings besteht ein Unterschied insoweit, als die Leit fähigkeitsmodulationsschicht 2 auf einem p-leitenden Sili ciumsubstrat 18 ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich um eine sogenannte RESURF-Struktur (Reduced Surface Field), bei der, weil das Siliciumsubstrat 18 an die Source S ange schlossen ist, der an der Kontaktfläche des Siliciumsub strats 18 mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 gebil dete p-n-Übergang im gesperrt vorgespannten Zustand ist, wenn der MOSFET bei angelegter Drainspannung ausgeschaltet ist, und die Verarmungsschicht sich von der p-n-Übergangs fläche ins Innere der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 erstreckt, während sie sich gleichzeitig auch innerhalb des Siliciumsubstrats 18 ausbildet.

Da über die Source-Kontaktzone 15 eine Sourcespannung an die Basiszone 3 gelegt wird, bilden sich gleichzeitig Ver armungsschichten von der Grenzschicht der Basiszone 3 mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 in die Leitfähig keitsmodulationsschicht 2 und die Basiszone 3 hinein aus. Wenn die Drainspannung unter diesen Umständen erhöht wird, dehnt sich die Verarmungsschicht in der Basiszone 3 aus, so daß sie die Sourcezone 4 erreicht und dadurch möglicher weise einen Durchbruch erzeugt. Allerdings trifft sich bei dieser Ausführungsform mit der RESURF-Struktur die sich von der Basiszone 3 aus erstreckende Verarmungsschicht teil weise mit der sich von dem Siliciumsubstrat 18 aus er streckenden Verarmungsschicht an einer Zone mit hohem elek trischen Feld innerhalb der Leitfähigkeitsmodulations schicht 2, wenn die Drainspannung ansteigt. Als Folge davon wird die Zunahme der Raumladung in den Verarmungsschichten an der Stelle des nachfolgenden Aufeinandertreffens unter drückt. Die Ausdehnung der Verarmungsschicht in der Basis zone 3 wird ebenfalls unterdrückt, so daß ein Durchbruch zwischen der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 und der Sourcezone 4 nicht so leicht auftreten kann und eine hohe Durchbruchspannung der Elemente gewährleistet ist.

Die n⁺-leitende eingebettete Schicht 1 beim dritten Ausfüh rungsbeispiel ist bei dieser Ausführung nicht vorhanden. Allerdings ist es möglich, eine gewisse Stromstärke im ein geschalteten Zustand dadurch sicherzustellen, daß man die Leitfähigkeit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 er höht, wenn der MOSFET sich im eingeschalteten Zustand be findet. Bei Versuchen ließ sich keine Verringerung der Stromleitfähigkeit aufgrund des Fehlens der eingebetteten Schicht 1 feststellen.

Achte Ausführungsform

Fig. 8 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform ist nahezu identisch der ersten Aus führungsform nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß unterhalb der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 eine p⁺-leitende eingebettete Schicht 19 vorhanden ist, die mit einer Ab trennung 41 verbunden ist. Dadurch läßt sich ein Potential der Source S über die Abtrennung 41 an die eingebettete Schicht 19 anlegen.

Bei dieser Ausführungsform mit einer RESURF-Struktur wie beim siebten Ausführungsbeispiel wird die Möglichkeit er öffnet, eine hohe Durchbruchspannung in den Elementen zu erreichen. Da die Struktur im eingeschalteten Zustand ein gezieltes Hineinziehen von Löchern aus der eingebetteten Schicht 19 in die Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 ge stattet und weil in der eingebetteten Schicht 19 eine hohe Ladungsträgerkonzentration gehalten wird, kann man den Strom im Einschalt-Zustand ebenso wie das Stromleitungsver mögen heraufsetzen.

Da ferner die eingebettete Schicht 19 über die Abtrennung 41 an die Sourcespannung gelegt wird, ist es nicht notwen dig, die Struktur so zu gestalten, daß die Sourcespannung von der Rückseite der Leitfähigkeitsmodulationsschicht 2 her angelegt wird, so daß bei dieser Ausführungsform eine insgesamt einseitige Elektrodenstruktur möglich ist.

Effekte der Erfindung

Ein Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß eine ins gesamt einseitige Elektrodenstruktur vorhanden ist, bei der sich eine Drainelektrode an der Oberflächenseite einer Leitfähigkeitsmodulationsschicht befindet und eine Elektro denverbindungsfläche mit einer vorbestimmten Flächengröße an der Drainelektrode angeordnet ist, wobei die Leitfähig keitsmodulationsschicht entweder direkt oder über eine Kon taktzone kontaktiert ist. Hierdurch werden die folgenden Effekte erreicht:

1) In dem Fall, daß die Elektrodenverbindungsfläche direkt in leitendem Kontakt mit der Leitfähigkeitsmodulations schicht steht, wird als Ergebnis des Kontaktwiderstands an der Elektrodenverbindungsfläche über einen vorbestimmten Flächenbereich ein Parallelwiderstand gebildet. Deshalb lassen sich Bauelemente vom Typ mit kurzem Drain mit einem adäquaten Parallelwiderstand ausbilden, ohne daß zusätzli che Herstellungsprozesse erforderlich sind. Die Erhöhung der von den Elementen belegten Fläche, resultierend aus dem Transfer der Drainelektrode zur Oberflächenseite hin, läßt sich als Ergebnis der strukturellen Einfachheit minimieren. Weiterhin ermöglicht die Anordnung sämtlicher Elektroden auf nur einer Seite die Ausbildung als integrierte Schal tung.
2) Wenn die Drainelektrode einstückig mit einer extern an geordneten Elektrode ausgebildet wird, ist es nicht notwen dig, zwischen der Drainelektrode und der externen Elektrode eine Verdrahtung anzubringen. Dies ermöglicht eine Reduzie rung der Bauelement-Flächengröße und verhindert somit eine Verringerung der Durchbruchspannung der Elemente. Insbeson dere kann durch Verwendung der eine große Fläche belegenden extern angeordneten Elektrode ein parasitärer Widerstand auf der Grundlage der Entfernung zwischen der Elektroden verbindungsfläche und der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone geschaffen werden, der Teil des Parallelwiderstands ist, ohne daß dazu die Bauelement-Flächengröße heraufge setzt werden muß. Dies wird ermöglicht, indem die Elektro denverbindungsfläche und die Minoritätsladungsträger-Injek tionszone voneinander isoliert bleiben. Da es außerdem mög lich ist, eine ausreichend große Diffusionsfläche für den Diffusionsvorgang der Minoritätsladungsträger-Injektions zone und der Kontaktzone unterhalb der Drainelektrode si cher zu stellen, kann man die Flächengröße und die Tiefe dieser Diffusionszonen in einem breiten Bereich einstellen und dadurch die Funktion des Bauelements verbessern.
3) Durch Umgeben der Elektrodenverbindungsfläche mit der Minoritätsladungsträger-Injektionszone ist es möglich, einen Parallelwiderstand mit dem oben genannten Kontaktwi derstand herzustellen, zu dem ein Einschnürungswiderstand hinzukommt. Es ist ferner möglich, den Parallelwiderstand dadurch zu ändern, daß man die Tiefe der Minoritätsladungs träger-Injektionszone ändert.
4) Wenn der Elektrodenübergang über die Kontaktzone in leitendem Kontakt mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht gelangt, ist es möglich, eine Störstellenkonzentration der Leitfähigkeitsmodulationsschicht abhängig von den erforder lichen Kennlinien praktisch frei einzustellen, da es mög lich ist, einen Gleichrichtübergang zuverlässig auch dann zu vermeiden, wenn die Störstellenkonzentration in der Leitfähigkeitsmodulationsschicht gering ist. Außerdem läßt sich durch Steuern der Störstellenkonzentration und der Form der Kontaktzone der Wert des Parallelwiderstand opti mieren und mithin die Bauelementfunktion verbessern.
5) Wenn die Minoritätsladungsträger-Injektionszone inner halb der Kontaktzone ausgebildet ist, fungiert diese als Verarmungsschicht-Stopper, um einen Durchbruch zwischen der Basiszone und der Minoritätsladungsträger-Injektionszone zu verhindern. Damit ist es möglich, die Durchbruchspannung der Elemente ohne Bildung einer weiteren Schicht, zum Bei spiel einer Pfropf-Basis, zu verbessern.
6) Wenn die Kontaktzone von der Minoritätsladungsträger- Injektionszone umgeben ist, kann man den Wert des Parallel widerstands in einem großen Bereich ändern und den Paral lelwiderstand einfacher dadurch optimieren, daß man das Verhältnis der Fläche, über die die Minoritätsladungsträ ger-Injektionszone mit der Drainelektrode in Kontakt steht, bezüglich der Flächengröße der Elektrodenverbindungsfläche und außerdem die Differenz der Tiefen von Minoritätsla dungsträger-Injektionszone und Kontaktzone ändert.
7) Wenn die Kontaktzone und Minoritätsladungsträger-Injek tionszone abwechselnd dem MIS-Teil gegenüberliegen und die Seiten der Kontaktzone von dem MIS-Abschnitt weiter ent fernt sind als von der Minoritätsladungsträger-Injektions zone, wird innerhalb der Minoritätsladungsträger-Injekti onszone auf der Seite des MIS-Abschnitts in der Kontaktzone ein schmales Band und dadurch ein Einschnürungswiderstand gebildet. Da die Werte dieses Einschnürungswiderstandes sich einfach und genau nach Maßgabe der Oberflächenform der Diffusionszone steuern lassen, ist es somit möglich einen einen optimalen Wert aufweisenden Parallelwiderstand mit hoher Genauigkeit und guter Wiederholbarkeit zu erhalten.
8) Da durch Anwendung einer sogenannten RESURF-Struktur die Möglichkeit besteht, die Ausdehnung einer Verarmungs schicht von der Basiszone unter Verwendung einer Verar mungsschicht zu stoppen, die von einer Grenzfläche mit der zweiten leitenden Schicht ausgeht, kann man eine Zunahme des durch die Verarmung erzeugten elektrischen Feldes un terdrücken, man kann das elektrische Feld in der Basiszone abschwächen und damit die Durchbruchspannung der Elemente erhöhen.
9) Wenn die Ladungsträgerkonzentration in der zweiten lei tenden Schicht im Fall der Verwendung der RESURF-Struktur hoch eingestellt wird, läßt sich die zweite leitende Schicht als Weg für den Strom im Einschalt-Zustand verwen den, der hinaus (oder hinein) fließt, um dadurch die Strom leitfähigkeit der Elemente zu erhöhen.

Claims

1. Bauelement mit einem Leitfähigkeitsmodulations- MISFET, gekennzeichnet durch einen MIS-Teil, der eine erste und eine zweite, an der Außenfläche einer ersten leitenden Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) durch einen Doppel-Diffusionsprozeß gebildete, leitende Zone (3, 4) enthält, und eine zweite leitende Minoritätsladungsträger-Injekti onszone (6), die in einer Trennzone gegenüber dem MIS-Teil an der Außenfläche der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) gebildet ist, wobei das Halbleiterbauelement eine Drain elektrode (7) aufweist, die in leitendem Kontakt mit der Minoritätsladungsträger-Injektionszone (6) an der Außenflä che der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) steht und eine Elektrodenverbindungsfläche (10) vorbestimmter Flächengröße aufweist, die mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) in Kontakt steht.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Drainelektrode (7) einstückig mit einer externen Anschlußelektrode ausgebildet ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Elektrodenverbindungs fläche (10) von dem MIS-Teil (3, 4, 5, 8) weiter entfernt ist als von der Minoritätsladungsträger-Injektionszone (6).

4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß unterhalb der Leitfähigkeitsmodula tionsschicht (2) eine erste leitende Schicht (1) eingebet tet ist, die nicht im unteren Teil der Leitfähigkeitsmodu lationsschicht (2) unterhalb der Elektrodenverbindungsflä che (10) ausgebildet ist.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Minoritätsla dungsträger-Injektionszone (6) derart ausgebildet ist, daß sie eine Zone unterhalb der Elektrodenverbindungsfläche (10) an der Oberfläche der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) umgibt.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Elektrodenver bindungsfläche (10) über eine erste leitende Kontaktzone (11) in Berührung mit der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) steht.

7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Minoritätsladungsträger-Injekti onszone (6) derart ausgebildet ist, daß sie von der Kon taktzone (11) unterfaßt wird.

8. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Minoritätsladungsträger-Injekti onszone (6) derart ausgebildet ist, daß sie die Kontaktzone (11) an der Oberfläche der Leitfähigkeitsmodulationsschicht (2) umgibt.

9. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kontaktzone (11) und die Minori tätsladungsträger-Injektionszone (6) derart angeordnet sind, daß sie abwechselnd parallel entlang dem MIS-Teil verlaufen, wobei die Kante (11a) der Kontaktzone (11) auf der Seite des MIS-Teils von letzterem weiter entfernt ist als von der Kante der Minoritätsladungsträger-Injektions zone (6) auf der Seite des MIS-Teils.

10. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Unterseite der Leitfähigkeitsmo dulationsschicht (2) in Kontakt mit einer zweiten leitenden Schicht (19) steht.

11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite leitende Schicht mit ho her Trägerkonzentration ausgebildet ist.