JPS6384157A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6384157A JPS6384157A JP23062986A JP23062986A JPS6384157A JP S6384157 A JPS6384157 A JP S6384157A JP 23062986 A JP23062986 A JP 23062986A JP 23062986 A JP23062986 A JP 23062986A JP S6384157 A JPS6384157 A JP S6384157A
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- JP
- Japan
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- transistor
- electrode
- base
- emitter
- output
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- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は半導体装置に関し、特にバイポーラトランジ
スタのダーリントン接続回路を備えた半導体装置に関す
る。
スタのダーリントン接続回路を備えた半導体装置に関す
る。
（従来の技術）
ＮＰＮトランジスタのダーリントン接続回路は、例えば
第４図のような構成のもので、前段のＮＰＮトランジス
タＱ１のエミッタ電極は出力段のＮＰＮトランジスタＱ
２のベース電極に接続され、これらのトランジスタＱ１
と０２のコレクタ部は共通となっている。
第４図のような構成のもので、前段のＮＰＮトランジス
タＱ１のエミッタ電極は出力段のＮＰＮトランジスタＱ
２のベース電極に接続され、これらのトランジスタＱ１
と０２のコレクタ部は共通となっている。
すなわち、前段のトランジスタＱ１のベース電極端子Ｂ
に信号電流が供給されると、トランジスタＱ１、Ｑ２の
各電流増幅率の積に対応したコレクタｆｆ電流が上記ト
ランジスタＱ１ 、Ｑ２の共通コレクタに流入するよう
になり、この共通コレクタ電極に接続されたコレクタＮ
極端子Ｃと上記トランジスタＱ２のエミッタ電ｆｆｌ端
子Ｅとの間に発生される電圧が出力電圧ＶＯｕｔとして
取出される。
に信号電流が供給されると、トランジスタＱ１、Ｑ２の
各電流増幅率の積に対応したコレクタｆｆ電流が上記ト
ランジスタＱ１ 、Ｑ２の共通コレクタに流入するよう
になり、この共通コレクタ電極に接続されたコレクタＮ
極端子Ｃと上記トランジスタＱ２のエミッタ電ｆｆｌ端
子Ｅとの間に発生される電圧が出力電圧ＶＯｕｔとして
取出される。
このような構成の出力回路にあっては、ベース電極端子
Ｂに大電流が供給された場合には出力段トランジスタＱ
２のコレクタ・エミッタ間の電圧で出力電圧ＶＯｕｔの
飽和状態電圧が決定され、また小電流が供給された場合
には前段トランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間電圧
と出力段トランジスタＱ２の順方向ベース・エミッタ間
電圧との和でその遮断状態電圧が決定されるようになる
。
Ｂに大電流が供給された場合には出力段トランジスタＱ
２のコレクタ・エミッタ間の電圧で出力電圧ＶＯｕｔの
飽和状態電圧が決定され、また小電流が供給された場合
には前段トランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間電圧
と出力段トランジスタＱ２の順方向ベース・エミッタ間
電圧との和でその遮断状態電圧が決定されるようになる
。
このため、特に小電流領域での出力電圧ＶＯｕｔは、出
力段のトランジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧（０
，６Ｖ〜０．７ｖ程度）より低くはなり得ないと云う欠
点があった。
力段のトランジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧（０
，６Ｖ〜０．７ｖ程度）より低くはなり得ないと云う欠
点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、従来
のダーリントン接続回路を備えた半導体装置では出力電
圧の値が出力段トランジスタのベース・エミッタ間電圧
よりも低くならなかった点を改善し、小電流領域でも充
分に良好な出力電圧特性が得られる半導体装置を提供し
ようとするものである。
のダーリントン接続回路を備えた半導体装置では出力電
圧の値が出力段トランジスタのベース・エミッタ間電圧
よりも低くならなかった点を改善し、小電流領域でも充
分に良好な出力電圧特性が得られる半導体装置を提供し
ようとするものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
すなわち、この発明に係る半導体装置におっては、ダー
リントン接続の出力段のＮＰＮｔ−ランジスタが、前段
トランジスタからの出力電流が供給される第１のベース
電極の他に、この第１のベース電極と隔てられた位置に
第２のベース電極を漏え、上記出力段トランジスタの第
１のベース電極とそのエミッタ電極がこの第１および第
２のベース電極間のベース部の内部抵抗を介して接続さ
れるようにしたものである。
リントン接続の出力段のＮＰＮｔ−ランジスタが、前段
トランジスタからの出力電流が供給される第１のベース
電極の他に、この第１のベース電極と隔てられた位置に
第２のベース電極を漏え、上記出力段トランジスタの第
１のベース電極とそのエミッタ電極がこの第１および第
２のベース電極間のベース部の内部抵抗を介して接続さ
れるようにしたものである。
（作用）
上記のような構成の半導体装置にあっては、小電流領域
では出力段トランジスタの第１のベース電極とエミッタ
電極とが上記内部抵抗による電圧降下が少ないことによ
ってほぼ短絡された状態となり、大電流領域においては
、ベース部の内部抵抗による電圧降下によって第１のベ
ース電極の電位が上昇して出力段トランジスタが駆動さ
れるようになる。したがって、大電流ｆＲｂ／ｊ、にお
ける出力電圧の特性を変えることなく、小電流領域での
出力電圧特性を向上させることができるようになる。
では出力段トランジスタの第１のベース電極とエミッタ
電極とが上記内部抵抗による電圧降下が少ないことによ
ってほぼ短絡された状態となり、大電流領域においては
、ベース部の内部抵抗による電圧降下によって第１のベ
ース電極の電位が上昇して出力段トランジスタが駆動さ
れるようになる。したがって、大電流ｆＲｂ／ｊ、にお
ける出力電圧の特性を変えることなく、小電流領域での
出力電圧特性を向上させることができるようになる。
（実施例）
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明の一実施例に係る出力回路の構成を示すもの
で、前段のＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタ電極は出
力段のＮＰＮトランジスタＱ２の第１のベース電極に接
続され、これらのトランジスタＱ１とＱ２のコレクタは
共通となっている。ざらに、上記出力段トランジスタＱ
２の第１のベース電極はそのエミッタ電極に接続される
もので、この場合、上記第１のベース電極とエミッタ電
也とはそのベースの内部抵抗を介した状態で接続される
ようになっている。
はこの発明の一実施例に係る出力回路の構成を示すもの
で、前段のＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタ電極は出
力段のＮＰＮトランジスタＱ２の第１のベース電極に接
続され、これらのトランジスタＱ１とＱ２のコレクタは
共通となっている。ざらに、上記出力段トランジスタＱ
２の第１のベース電極はそのエミッタ電極に接続される
もので、この場合、上記第１のベース電極とエミッタ電
也とはそのベースの内部抵抗を介した状態で接続される
ようになっている。
第２図はこのように構成される出力回路の素子構造を示
すもので、第２図（Ａ）にはそのパターン平面が示され
ており、また第２図（Ｂ）にはそのＩ−ＩＦＡに沿った
断面構造が示されている。
すもので、第２図（Ａ）にはそのパターン平面が示され
ており、また第２図（Ｂ）にはそのＩ−ＩＦＡに沿った
断面構造が示されている。
第２図において、Ｐ型半導体基板１１内には、底部にＮ
＋埋込み層１２が形成された第１の［１１３が形成され
ており、このＮ層１３内には第１の２層１４と第２の２
層１５がそれぞれ離隔された状態で形成されている。こ
れらの第１および第２のＰ ＩＩ １４．１５内にはそ
れぞれ第２および第３のＮ層１６．１７が形成されるよ
うになっており、この第２のＮ層１６が上記前段のＮＰ
ＮトランジスタＱ１のエミッタに対応し、第３のＮ層１
７が上記出力段のＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタに
対応している。
＋埋込み層１２が形成された第１の［１１３が形成され
ており、このＮ層１３内には第１の２層１４と第２の２
層１５がそれぞれ離隔された状態で形成されている。こ
れらの第１および第２のＰ ＩＩ １４．１５内にはそ
れぞれ第２および第３のＮ層１６．１７が形成されるよ
うになっており、この第２のＮ層１６が上記前段のＮＰ
ＮトランジスタＱ１のエミッタに対応し、第３のＮ層１
７が上記出力段のＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタに
対応している。
すなわち、第１のＮ層１３、第１の２層１４、および第
２のＮｌ１１６によって前段ＮＰＮトランジスタＱ１の
コレクタ、ベース、エミッタがそれぞれ形成され、第１
のＮ層１３、第２の２層１５、および第３のＮｌ１１１
７によって上記出力段ＮＰＮトランジスタＱ２のコレク
タ、ベース、エミッタがそれぞれ形成されるようになる
。
２のＮｌ１１６によって前段ＮＰＮトランジスタＱ１の
コレクタ、ベース、エミッタがそれぞれ形成され、第１
のＮ層１３、第２の２層１５、および第３のＮｌ１１１
７によって上記出力段ＮＰＮトランジスタＱ２のコレク
タ、ベース、エミッタがそれぞれ形成されるようになる
。
さらにこのような構成の半導体基板１１の主表面上には
絶縁膜を介して金属配線が施されるもので、前段トラン
ジスタＱ１のエミッタとなるＮＩＨ１６と出力段トラン
ジスタＱ２のベースとなるＰ １１１５上にはそれぞれ
開孔部が設けられ、そこにトランジスタＱ１のエミッタ
電極１８とトランジスタＱ２の第１のベース電極１９と
を接続する金属配線が形成されている。
絶縁膜を介して金属配線が施されるもので、前段トラン
ジスタＱ１のエミッタとなるＮＩＨ１６と出力段トラン
ジスタＱ２のベースとなるＰ １１１５上にはそれぞれ
開孔部が設けられ、そこにトランジスタＱ１のエミッタ
電極１８とトランジスタＱ２の第１のベース電極１９と
を接続する金属配線が形成されている。
また上記第２のｐＨ１５上には、上記のように形成され
るトランジスタＱ２の第１のベース電極１９とは反対側
の位置に第２のベース電極２０が形成されるもので、こ
の第２のベース電極２０は、Ｎｉ１７上に形成されるト
ランジスタＱ２のエミッタ電極２１に金属配線で接続さ
れている。従って、トランジスタＱ２の第１のベース電
極１９は、ベース部となる２層１５の内部抵抗を介して
エミッタ電極２１に接続されることになる。
るトランジスタＱ２の第１のベース電極１９とは反対側
の位置に第２のベース電極２０が形成されるもので、こ
の第２のベース電極２０は、Ｎｉ１７上に形成されるト
ランジスタＱ２のエミッタ電極２１に金属配線で接続さ
れている。従って、トランジスタＱ２の第１のベース電
極１９は、ベース部となる２層１５の内部抵抗を介して
エミッタ電極２１に接続されることになる。
そして、第１のＰＩＩｇｌｌＡ上にトランジスタＱ１の
ベース電極２２、第１のＮ層１３上に共通コレクタ電極
２３が形成されて、第１図のようなダーリントン接続が
形成される。
ベース電極２２、第１のＮ層１３上に共通コレクタ電極
２３が形成されて、第１図のようなダーリントン接続が
形成される。
このような構造のダーリントン接続回路は、第３図に示
すように、トランジスタＱ２の第１のベース電極１９と
エミッタ電極２１が並列に配置するように形成すること
も可能であり、ここでは、同一構成部に同一符号を付し
てその詳細な説明は省略する。
すように、トランジスタＱ２の第１のベース電極１９と
エミッタ電極２１が並列に配置するように形成すること
も可能であり、ここでは、同一構成部に同一符号を付し
てその詳細な説明は省略する。
すなわち、このように構成されるダーリントン接続回路
にあっては、前段のトランジスタＱ１のベース電極に供
給される信号電流が小さい場合には、出力Ｑトランジス
タＱ２の第１のベースｔｔｉとエミッタ電極とが、第１
のベース電極と第２のベース電極との間のベース部の内
部抵抗による電圧降下が小さいためほぼ短絡状態となる
。この結果、出力電圧ｙ ｏｕｔの遮断領域における電
圧値は、前段トランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間
電圧（０，１Ｖ程度）だけで決定され、トランジスタＱ
２の順方向ベース・エミッタ間電圧に依存しなくなるの
で、小電流領域での出力電圧ｙｏｕｔの特性が向上する
ようになる。また大電流が供給された場合には、”前段
トランジスタＱ１のエミッタ電流が増え、この電流がト
ランジスタＱ２のベースに流入される。この結果、トラ
ンジスタＱ２のベース内部抵抗によって第１および第２
のベース電極間の電位差が増大し、第１のベース電極の
電位が上昇するので、出力段トランジスタＱ２が動作状
態に入り、この出力段トランジスタＱ２によって大電流
が駆動されるようになる。
にあっては、前段のトランジスタＱ１のベース電極に供
給される信号電流が小さい場合には、出力Ｑトランジス
タＱ２の第１のベースｔｔｉとエミッタ電極とが、第１
のベース電極と第２のベース電極との間のベース部の内
部抵抗による電圧降下が小さいためほぼ短絡状態となる
。この結果、出力電圧ｙ ｏｕｔの遮断領域における電
圧値は、前段トランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間
電圧（０，１Ｖ程度）だけで決定され、トランジスタＱ
２の順方向ベース・エミッタ間電圧に依存しなくなるの
で、小電流領域での出力電圧ｙｏｕｔの特性が向上する
ようになる。また大電流が供給された場合には、”前段
トランジスタＱ１のエミッタ電流が増え、この電流がト
ランジスタＱ２のベースに流入される。この結果、トラ
ンジスタＱ２のベース内部抵抗によって第１および第２
のベース電極間の電位差が増大し、第１のベース電極の
電位が上昇するので、出力段トランジスタＱ２が動作状
態に入り、この出力段トランジスタＱ２によって大電流
が駆動されるようになる。
したがって、大電流領域での出力電圧ｙｏｕｔの特性は
第４図の回路と同様のままで、小電流領域での出力電圧
ｖｏｕｔの特性を向上させることができるようになる。
第４図の回路と同様のままで、小電流領域での出力電圧
ｖｏｕｔの特性を向上させることができるようになる。
尚、この実施例では、前段トランジスタＱ１をＮＰＮ型
のトランジスタとして説明したが、この前段トランジス
タはＰＮＰ型のトランジスタであっても良い。
のトランジスタとして説明したが、この前段トランジス
タはＰＮＰ型のトランジスタであっても良い。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、簡単な構成で小電流領
域での出力電圧の特性を改善できるようになり、大電流
領域と小電流領域の両方において充分に良好な応答性を
得ることができるようになる。
域での出力電圧の特性を改善できるようになり、大電流
領域と小電流領域の両方において充分に良好な応答性を
得ることができるようになる。
第１図はこの発明の一実施例に係る半導体装置を説明す
る回路構成図、第２図は上記半導体装置の構造を示す構
造図、第３図は上記半導体装置の他の構造を示す平面図
、第４図は従来の半導体装置を説明する回路構成図であ
る。 Ｑｌ・・・前段トランジスタ、Ｑ２・・・出力段トラン
ジスタ、１１・・・Ｐ型半導体基板、１２・・・Ｎ＋埋
込み層、１３・・・第１のＮ層、１４・・・第１のＰ層
、１５・・・第２のＰ層、１６・・・第２のＮ層、１７
・・・第３のＮ層、１９・・・出力段トランジスタの第
１のベース電極、２０・・・出力段トランジスタの第２
のベース電極、２１・・・出力段］−ランジスタのエミ
ッタ電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦箪１図 第３図
る回路構成図、第２図は上記半導体装置の構造を示す構
造図、第３図は上記半導体装置の他の構造を示す平面図
、第４図は従来の半導体装置を説明する回路構成図であ
る。 Ｑｌ・・・前段トランジスタ、Ｑ２・・・出力段トラン
ジスタ、１１・・・Ｐ型半導体基板、１２・・・Ｎ＋埋
込み層、１３・・・第１のＮ層、１４・・・第１のＰ層
、１５・・・第２のＰ層、１６・・・第２のＮ層、１７
・・・第３のＮ層、１９・・・出力段トランジスタの第
１のベース電極、２０・・・出力段トランジスタの第２
のベース電極、２１・・・出力段］−ランジスタのエミ
ッタ電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦箪１図 第３図
Claims (2)
- （１）トランジスタのダーリントン接続を備えた半導体
装置において、 出力段のトランジスタは、前段のトランジ スタからの出力電流が供給される第１のベース電極と、 この第１のベース電極と隔てられた位置に 設けられ、この出力段のトランジスタのエミッタ電極に
電気的に接続されている第２のベース電極とを具備し、 上記第１のベース電極と上記エミッタ電極 との間に出力段トランジスタのベースの内部抵抗が介在
されることを特徴とする半導体装置。 - （２）上記第２のベース電極と出力段トランジスタのエ
ミッタ電極とは金属配線によって接続されている特許請
求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23062986A JPS6384157A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23062986A JPS6384157A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384157A true JPS6384157A (ja) | 1988-04-14 |
Family
ID=16910777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23062986A Pending JPS6384157A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6384157A (ja) |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23062986A patent/JPS6384157A/ja active Pending
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