NL8101107A - Bi-polaire transistoren. - Google Patents
Bi-polaire transistoren. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8101107A NL8101107A NL8101107A NL8101107A NL8101107A NL 8101107 A NL8101107 A NL 8101107A NL 8101107 A NL8101107 A NL 8101107A NL 8101107 A NL8101107 A NL 8101107A NL 8101107 A NL8101107 A NL 8101107A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- region
- collector
- base
- transistor
- bipolar transistor
- Prior art date
Links
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 16
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 17
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 14
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- XMIJDTGORVPYLW-UHFFFAOYSA-N [SiH2] Chemical compound [SiH2] XMIJDTGORVPYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0821—Collector regions of bipolar transistors
-
- 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
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/73—Bipolar junction transistors
- H01L29/737—Hetero-junction transistors
- H01L29/7371—Vertical transistors
- H01L29/7375—Vertical transistors having an emitter comprising one or more non-monocrystalline elements of group IV, e.g. amorphous silicon, alloys comprising group IV elements
-
- 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
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
- - -1- 21788/JF/ts k *
Korte aanduiding: Bi-polaire transistoren.
De uitvinding heeft betrekking op een bi-polaire transistor van 5 het type, dat een emittergebied, een basisgebied en een collectorgebied omvat.
In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een bi-polaire vermogenstransistor.
Met de huidige trend van rationalisering en automatisering van verschillende industriële installaties,is elektronisering ervan verbe-. 10terd.
In voedingsbronnen van een elektronische computer en in regelinrich-tingen, zoals een motorregelinrichting,die gebruikt wordt voor een vorklift, een auto met een elektrische motor etc., elektrische stuurinrichtingen van industriële inrichtingen, aanstuurinrichtingen voor ventilatoren en compres-15 soren van luchtconditioneerinrichtingen, een stuurinrichting van een numeriek gestuurd gereedschap, die vereist zijn voor het sturen van een groot elektrisch vermogen, gebruiken in het algemeen tyristoren, aangezien tyrlstoren voor besturing van grote -vermogens eenvoudig verkrijgbaar zijn.
Vanwege de werkkarakteristieken is de aanstuurspanningsval in de 20 thyristor ten tijde van de aan-toestand ongeveer 0,7 V tot 1,5 V, hetgeen hoger is dan in een transistor en zodra deze in de aan-toestand komt, is het onmogelijk deze in de uit-toestand te brengen, tenzij de anode-spanning ervan nul wordt. Ofschoon sturing in de uit-stand mogelijk wordt gemaakt door een gecompliceerde en kostbare stuurschakeling, gaan dergelijke scha-25 kelingen vergezeld van moeilijkheden.
Een bi-polaire transistor vereist veel fijnere vervaardigingstech-nieken dan een thyristor en zelfs wanneer een transistor met hetzelfde elementoppervlak als dat van een thyristor kan worden verkregen, is het effectieve oppervlak voor stroomgeleiding één derde tot één vijfde van dat 30 van de thyristor, zodat de hitte, opgewekt door de transistor toeneemt, hetgeen cfeze ongeschikt maakt voor een groot vermogen.
Anderzijds is de spanningsval in een transistor in de aan-toestand 0,5 V of minder, hetgeen minder is dan de 0,7 V tot 1,5 V van de thyristor en de translator kan eenvoudig worden aangeschakeld door het opdrukken van 35 een negatieve instelling over de basis-en emitterelektrode ervan. Bovendien, in vergelijking met de thyristor, heeft de transistor het voordelige kenmerk van een zeer snelle werking. Derhalve is een uitputtend onderzoek uitgevoerd met betrekking tot het verkrijgen van een vermogenstransistor die dit kenmerk heeft en vergelijkbare vermogens als de thyristor kan régelen en dit heeft 8101107 * 4 -2- 21788/JF/ts geresulteerd in het met succes verkrijgen van een transistor volgens de uitvinding.
Overeenkomstig is het een hoofddoel van deze uitvinding te voorzien in een verbeterde vermogenstransistor.
5 Een ander doel van deze uitvinding is te voorzien in een hi-pol.aire transistor metgerin^re vermogensverliezen dan een bekende transistor.
Nog een ander doel van deze uitvinding is te voorzien in een verbeterde vermogenstransistor met^.een lagere collectorverzadigingsspanning dan de bekende transistor ten tijde van geleiding.
1 10 Een verder doel van deze uitvinding is het voorzien in een transis tor, die kan worden opgenomen in een geïntegreerde schakeling.
De uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat het collectorgebied een grotere verboden bandspleet dan die van het basisgebied heeft en is gemaakt van een 15 materiaal met een ander geleidbaarheidstype dan dat van het basisgebied.
Om de hierboven staande doelen te verwezenlijken, wordt volgens deze' uitvinding een specifiek materiaal gebruikt voer het collectorgebied van de bi-polaire transistor, zodat'de verboden bandbreedte van het collectorgebied groter is dan die van de basisgebiedlaag. Met deze constructie, 20 wordt in het geval van een NPN-transistor een hoger potentiaalbarriëre gevormd met betrekking tot gaten, die migreren van de basis naar de collector, zodat het elektronen-injectie-rendement van de collector in de basis in de verzadigingstoestand kan worden verbeterd met betrekking tot dat van de bekende transistor, waardoor de sperstroomversterkingsfactor^ groter 25wordt, resulterend in een kleinere spanningsval in de aan-toestand. Het specifieke materiaal omvat zuurstof bevattend polykristallijn silicium of amorf silicium.
Samenvattend voorziet de onderhavige uitvinding een bi-polaire transistor, waarin een basisgebied en een collectorgebied onderling zijn verbon 30 den middels een hetero-overgang en waarin de verboden bandspleet van het collectorgebied groter is dan die van het'basisgebied. Wanneer de transistor is gemaakt van een silicium basismateriaal, is het collectorgebied ‘ gemaakt van zuurstof bevattend polykristallijn silicium of amorf silicium, terwijl wanneer deze is vervaardigd uit een GaAs-basislegering 35de collector is gemaakt uit een gemengd kristal’ van GaAs-AlAs. · Overeenkomstig deze transistor is het mogelijk de verzadi-ginsspanning en vermogensverliezen ten tijde van gel® iding te verminderen
De onderhavige uitvinding zal nu aan de hand van voorkeursuitvoe ringsvormen en onder verwijzing naar de tekening gedetailleerd worden besc 8101107
jf X
-3- 21788/JF/ts ven, in welke tekening: fig. 1 een doorsnedetekening is, die de fundamentele constructie van een bi-polaire transistor,die de uitvinding belichaamt, laat zien; fig. 2 een energieniveau diagram is voor het verklaren van de rela-5 ties tussen de verbrede bandspleten van verschillende gebieden van de transistor getoond in fig. 1;.
fig. 3A een doorsnedetekening i£S, die het detail en de constructie van een bi-polaire transistor, die de uitvinding belichaamt, toont; fig. 3B de collectorspanning tegen collectorstroomkarakteristieken • 1C van de transistor,.getoond in fig. 3A en van een bekende transistor laat zien; de figuren 4A tot en met 4F opvolgende stappen tonen van de vervaardiging van de bi-polaire transistor, getoond in fig. 1; fig. 5 een doorsnedetekening is, die èen modificatie toont van d*> bi-polaire transistor volgens deze uitvinding; 15 fig. 6 een energieniveaudiagram is, nuttig voor de verklaring van de relaties tussen de verboden bandspleten van respectieve gebieden van de transistor, die is getoond in fig. 5| de figuren 7 en 8 doorsnedetekeningen zijn, die andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding tonen; 20 fig. 9 de spanning tegen stroomkarakteristieken toont tussen de emitter en collector van de transistor getoond in fig. 8 en van een bekende transistor; en fig. 10 een doorsnedetekening is, die een nog andere uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.
25 Wanneer een transistor werkzaam wordt gemaakt, met de emitter ervan geaard, kan, aangezien de verzadigingsspanning tussen de emitter en collector ervan gedurende de geleiding wordt verminderd, het vermogensverlies van de transistor worden verminderd, zoals bekend in de techniek.
Overeenkomstig een"werking-met-grote-amplitudeutheorie van een 30 transistor, kan de verzadigingsspanning tussen de emitter en de collector van een transistor met geaarde emitter bij benadering worden getoond door de volgende vergelijking (1) 1 1 I„ vcs = log I *1 IB .............(1)
35 q i-od- T
N b waarin Ir de collectorstroom vertegenwoordigt en I-, de basisstroom, dL de
u N
geaarde basisstroomversterkingsfactor en de geaarde basissperstroomver- 8101107 I ί -4- 21708/JF/ts sterkingsfactor, wanneer de verbindingen met de emitterelektrode en collec-torelektrode wodden omgekeerid. Met betrekking tot vergelijking (1) wordt verwezen naar een artikel door J.J. Ebers en J.L. Mollis, getiteld: "Large Signal Behavior of Junction Transistor", PROCEEDINGS OR IRE, Vpl.
5 42, biz. 1761 , 1954. Zoals kan worden opgemerkt aan de hand van verge lijking (1), neemt de verzadigingsspanning VQS af, naarmate de stroomver-sterkingsfachbr en de sperstroomversterkingsfactor ^ naderen tot één.
In het bijzonder wanneer een hoge verzadigingstoestand ( 1,/1^ s’ 0) wordt gevormd door een groter basisaanstruustroom Ιβ, wordt de verzadigingsspan- 10 ning bepaald door de sperstroomversterkingsfactor oL·, zodat de verzad'i- CS r/ ^ gingsspanning klein wordt, wanneer4*^. nadert tot een. Overeenkomstig is het bij een toepassing , waarbij de verzadigingsspanning laag dient te zijn, in het bijzonder in een vermogenstransistor, waarop de uitvinding betrekking heeft, essentieel een constructie te hebben, in overeenstemming waarmee 15de sperstroomversterkingsfactor dicht in de buurt van één kan worden gemaakt.
Een werkwijze voor het dichtbij de waarde één maken van de sperstroomversterkingsfactor is de doteringsconcentratie van de collector voldoend 1 hoger dan die van de basis te maken. Bekende germaniumlegeringstype transis-toren en silicium enkeldiffusietransistoren hebben een dergelijke construc-20 tie en deze hebben de geringste verzadigingsspanning onder verschillende typen van bekende transistoren. Zelfs met deze transistoren echter wordt de geïnjecteerde ladingsdragerdoncentratie in het basisgebied groter gedurende de werking met lage stroom, zodat het minderheidsladingsdragerinjec-tierendement van de collector in de basis afneemt, waardoor dus de sperstroom-25 versterkingsfactor ^ wordt verlaagd. Wanneer een werking bij hoge stroom gewenst is, wordt het noodzakelijk de basisdoteringsconcentratie te verhogen teneinde de basisweerstand te verkleinen. Dit verkleint eveneens de sperstroomversterkingsfactor °^. Als een gevolg is er bij de constructie van de transistor volgens de stand van de techniek een grens aan de verklei-30 ning van de verzadigingsspanning.
In het bijzonder is aandacht besteed aan het injectierendement van minderheidsladingsdragers aan de begrenzing tussen de basis en de collector.
In het bijzonder is beschouwd, dat een vermindering van het injectierendement van de collector in de basis ten tijde van werking met grote stroomwordt 35 veroorzaakt door de vergroting van de injectie van gaten van het basisgebied in het collectorgebied.
Om dit probleem op te lossen werd gedacht, dat wanneer het aantal gaten, vloeiend in het collectorgebied van het basisgebied kon worden beperkt, het mogelijk zou worden efficiënter gebruik te maken van elektronen of minder- 8101 107 ____ -5- 21788/JF/ts * r «* heidsladingsdragers, geïnjecteerd vanuit het collectorgebied in. het basisgebied en is gevonden dat de verboden bandspleet van het collectorgebied groter gemaakt dient te worden dan die van het basisgebied.
Zoals later zal worden beschreven, worden voorkeursmaterialen met 5 een grote verboden bandspleet gebruikt voor het vormen van het collectorgebied.
In deze structuur, dient een recombinatiesnelheid van de minderheidsladings-dragers laag te zijn aan de begrenzing tussen het collectorgebied en het basisgebied. De voorbeelden zijn zuurstof bevattend polykristallijn silicium en amorf silicium. In dit geval, teneinde de soortelijke weerstand ' 10 te verkleinen, wordt polykristallijn silicium of amorf silicium, bevattende io -o 5 x 10 cm donor of acceptor doteerstof gebruikt. De hoeveelheid zuurstof aanwezig in het polykriötallijne silicium dierit meer dan 2 atoom-procent te zijn teneinde een grote effectieve verbrede bandspleet te krijgen en niet minder dan 50 atoomprocent te zijn teneinde de soortelijke 15 weerstand niet te vergroten.
In een transistor, gebruikmakend van een GaAs-basis-gebied, wordt gemengd kristal van 'GaAs-AlAs, be- 18 —o vattende meer dan 1 x 10 cm-3 donor of acceptor doteerstof gebruikt.
Zoals getoond in fig. 1, omvat de bi-polaire transistor 10, die 20 de uitvinding belichaamt, een N-type emittergebied 11 met een hoge doterings-concentratie, een P-type basislaag 12 en een colleotorlaag 13 met een hoge doteringsconcentratie, die zijn gelaagd in de genoemde volgorde. Ofschoon in fig. 1 de translator schematisch is weergegeven, vormen de basislaag 12 en de collector 13 een hetere-overgang, die de uitvinding kenmerkt, 25 terwijl het collectorgebied 13 is vervaardigd uit een materiaal met een geringe recombinatie-snelheid voor de minderheidsladingsdragers aan de begrenzing tussen de collectorlaag 13 en het basisgebied 12, bijvoorbeeld polykristallijn silicium, bevattende zuurstof of amorf silicium. In de transistor, getoond in fig. 1, zijn de elektroden 1¾, 16 en 15 bevestigd 30aan het oppervlak van respectievelijk de N-type emitterlaag 11, het oppervlak van de collectorlaag 13 en het zij-oppervlak van de P-type basislaag 12.
Het is vocTd elig dat de doteringsconcentratie van de N-type emitter- 19 -·3 laag 11 groter is dan 5 x 10 cm , dat die van de P-type basislaag 13 18 3 12 5 x 10 3 tot 5 x 10 cnr is en dat die van de N-type collectorlaag 35 hoger is dan 5 x 10 ^ cm^. "
Met deze constructie, zoals kan worden gezien aan de hand van de energieniveaudiagrammen van de lagen 11 v 12 en 13, de verboden bandspleet E ^ van de N-type collectorlaag 13 groter dan die E _ van de P-type basislaag 12. In fig. 2 toont E . de Verboden -8101107 _ i' s.
-6- 21788/JF/ts bandspleet van de N-type emitterlaag 11,ΔΕ^ vertegenwoordigt een mogelijk discontinue waarde, optredend aan de geleidingsband tussen de basis- en collectorlaag ( bij de volgende beschrijving worden de N-type emitterlaag de P-type basislaag en de N-type collector aangeduid als respectievelijk 5 emitter, basis en collector), AE^ Vertegenwoordigt een overwaarde van de verboden bandspleet, kenmerkend voor de onderhavige uitvinding, die optreedt vanwege de grotere bandspleet, optreden aan de valentieband en X een Fermi-niveau.
In deze transistor 10 is de discontinue waarde AEC, optredend aan * 10 de geleidingsband bij de hetero-overgang tussen de basis en de collector gelijk aan het verschil van elektronenaffiniteit tussen de basis en collector, terwijl de discontineu waarde AE^, optredend aan de valentieband, ge-' lijk is aan (E ^-Ε^,- AE^). Vanwege deze discontinuïteit in de valentiewaarde, wordt een hoge potentiaalbarriëre gevormd tegen de gaten vloeiend van de 15 basis naar de collector, waardoor dus het stromen van gaten wordt voorkomen. Vanwege deze redenén, wordt wanneer de basisdoteringsconcentratie hoog is en' zelfs wanneer de ladingsdragerconcentratie ein de basis toeneemt ten tijde van verzadiging, het elektronéninjectierendement van de collector en de basis niet verlaagd, met het resultaat, dat de sperstroomversteMcings-20 factor groot wordt, waardoor dus de verzadigingsspanning verlaagt. Wanneer met andere woorden de verboden bandspleet van het collectorgebied groter wordt gemaakt dan die van het basisgebied, zoals hierboven beschreven, is het mogelijk te voorkomen of wezenlijk te verminderen, dat de gaten stromen van de basis naar de collector. Bijgevolg, zelfs wanneer de dis-25 continue waarde Ec optreedt aan de valentieband, is het mogelijk het relatieve verschil tussen da elektroden en gaten vloeiend tussen de basisgebied en collectorgebied groter fee maken. Bijgevolg is het, zelfs bij werking met een grote stroom, mogelijk de sperstroomversterkingsfacotro^ groot te maken, om daardoor het vermogensverlies in de transistor aanzien-30 lijk te verminderen.
Fig. 3B toont de collectrospanning tegen de collectorstroomdichtheid van d bi-polaire transistor van deze uitvinding,getoond fig.3A,die gedetailleerder transistor 10, getoond in fig, 1, laat zien en in zoverre verschillend daarvan, dat een collectorverstevigingslaag 18 is aangebracht tussen de 35collectorlaag 13 en de colleotorelektrode. De emitterlaag 11 omvat een 20 - 1 siliciumlaag bevattende 1 x 10 cm fosfor en een dikte van 2 um. De 15 -3 basislaag <12 omvat een silioiumlaag, bevattende 10 ' cm boor, en *, een dikte van 30 /um. De collèctorlaag 13 omvat een polykristallijne ’ 20 -3 silioiumlaag, bevattende 5 x 10 · cm fosfor en 20 molprocent (AE^=0.1eV) 8101107 .......
-> * -7- 21788/JF/ts of 30 molprocent (Λε^= 0,2 eV) zuurstof, terwijl de collectorverstevigings-laag 18 een polykristallijne siliciuralaag omvat met een foaforconcentratie van 5 x 10 ^ enT^. De collëctorstroomdichtheid tegen collectorspanningskarakteristie van een bekende transistor, getoond in fig. 3> werd verkregen aan de hand 5 van een transistor met de constructie getoond in fig. 3A, met uitzondering, dat de collectorlaag 13 geen zuurstof omvat (AEy s 0). Zoals kan worden gezien aan de hand van de karakteristieken getoond in fig. 3B, begint in de transistor van deze uitvinding, wanneer ΔΕ^ =0,1 eV, 0,2 eV de collec-torstroom toe te nemen bij een kleinere collectorspanning dan in het geval 10 (stand van de techniek) waarin ΔΕ^ = 0, hetgeen betekent, dat de collec-torverzadiginsspanning ten tijde van geleiding kleiner kan worden gemaakt dan 0,2 V van de stand van de techniek. Aan de hand hiervan kan worden opgemerkt, dat het mogelijk is een transistor te verkrijgen met een geringer vermogensverlies dan dat bij de bekende transistor.
15 Bevestigd is, dat het theoretisch mogelijk is de collectorverza- diajngsspanning te verminderen tot minder dan 0,01 V.
De werkwijze van het vervaardigen van een transistor, die de uitvinding belichaamt, zal nu worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 4A tot en met 4E.
20 Allereerst werd een P-type siliciumsubstraat met een hoge soortelijke 15 weerstand vervaardigd met een soortelijke weerstand van 10 Ohm.cm, 1 x 10 • _·3 • cm boor en een dikte van 150 pm. Zoals later zal worden beschreven, wordt dit substraat gebruikt als een basislaag. N+-type polykristallijn silicium bevattende zuurstof en een doteerstofmet een hoge concentratie 25 werd aangebracht op één oppervlak van het substraat 21 tot een dikte van 0,5 jim voor het vormen van een N+-type collectorlaag 21 door een hetero-overgang. De collectorlaag 22 werd gevormd door de volgende werkwijze.
In het bijzonder werd een gemengd gas van monosilaan SiH^, stikstofmono-oxyde Ν,,Ο en fosfine PH^ ingebracht in een damp’fasegroei-inrichting en 30 deze reagentia werden gedwongen te reageren op een temperatuur van 650 °C, onder gebruikmaking van stikstof als draaggas. De stroomhoeveelhedenverhou-ding van monosilaan, stikstofmono-oxyde en fosfine was SiHjj : NgO : PH^ = 1 : 0,5 :0,01. De zuurstofinhoud van het polykristallijne silicium was 30 atooraprocent en de breedte van de verboden bandspleet werd bepaalde 35 door een optische absorptiewerkwijze en was 0,25 eV groter dan die van het monokristallijne silicium. De valentiebandspleet Δ.Ε tussen het mono-
O
kristallijne silicium en het polykristallijne silicium was 0,2 eV.
Deze toestand is getoond in fig. 4a. Zoals getoond werd een pöiy- 20 3 kristallijie siliciuralaag 23, bevattende 5 x 10 cnr fosfor gevormd op 8101107 _ j 'v . β -8- amP^F/ts de collectorlaag 22 tot een dikte van 100 μνα door een bekende werkwijze.
Deze toestand is getoond in fig. 4B. Daarna werd het blootgelegde oppervlak van het substraat 21, dat wil zeggen het oppervlak liggend tegenover de collectorlaag 22 gepolijst tot een dikte van 32 /im door een geschikte werk-5 wijze, waardoor een basislaag 24 werd gevormd. Daarna werd het blootgelegde oppervlak van de basislaag 24 naar de bovenzijde gebracht en 1 x 10 cm”*' boor werd gediffundeerd tot rond 1μνα diepte van het blootgelegde oppervlak van de basislaag 24 voor het vormen van een basisoontactlaag 25 over het gehele oppervlak van de basislaag 24. Deze toestand is getoond 10 in fig. 4C.
Toen werd fosfor gediffundeerd in een gekozen gebied van de blootgelegde basislaag 24 voor het vormen van het emittergebied 26 met een
Aa a diepte van 2 μνα en een doteringsconcentratie van 1 x 10 u em . Deze toestand is getoond in fig. 4D.
15 ülteindelijk werden elektroden 27, 28 en 29 bevestigd aan respec tievelijk het emittergebied 26, basisgebied 21 en collectorgebied 23, teneinde een bi-polaire transistor van deze uitvinding, zoals getoond in fig.
4e te verkrijgen, j .*
In de figuren 4D en 4E zijn bekende maskeerwerkwijzestappen en 20 isolatie tussen de elektroden,noodzakelijk voor het vormen van een emittergebied en de elektroden,niet getoond.
In de hierboven beschreven uitvoeringsvorm kan de verboden band-spleet van het N-type emittergebied groter gemaakt worden dan die van het P-type basisgebied, en welk geval het emittergebied van hetzelfde materiaal 25 wordt gemaakt als het collectorgebied, dat wil zeggen, zuurstofbevattend polykristallijn silicium.
Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm van de bi-polaire transistor van deze uitvinding, waarin de gedeelten, overeenkomend met die, getoond in fig. 1, zijn aangeduid door dezelfde verwijzingstekens. De transistor 30 30 getoond in fig. 5, omvat een N-type emitterlaag 11, een P-type basislaag 12, een collectorlaag 13 met een hoge doteringsconcentratie en elektroden 14, 15 en 16, op dezelfde wijze als in fig. 1 bevestigd aan respectieve lagen. De transistor 30, getoond in fig. 5, verschilt echter in zoverre van de transistor, getoond in fig. 1, dat een N“-type laag 32 is aangebracht 35 tussen de basislaag 12 en de collector 13. Deze N“-typelaag 32 is aangebracht ter verbeterinz van spanningsblokkering en vervaardigd uit silicium met een soorteïijke weerstand van 15 Ohm.cm, een doterings (fosfor)-concentratie 14 -3 van 3 x 10 cm en een dikte van 30 Jim·
Zoals getoond door het verboden banddiagram, te zien fifi· 6, is 8101107 -9- 21788/J?/ts > # de verboden bandspleet E - van de N-type collectorlaag 13 groter ingesteld
Sj dan de verboden bandspleet van de P-type basislaag 12.( dat wil zeggen
Sg3>W·
Verder is de verboden bandspleet Eg^’ van het N-type gebied . met 5 een hogere soortelijke weerstand 32 gelijk ingesteld aan de verboden bandspleet Eg2 van de basis ( dat .wil zeggen = E^) · De verboden bandbreedte E van de N-type laag 33 dient niet groter te zijn, dan de verboden bandspleet Eg2 van de basis. Omdat, wanneer de verboden bandspleet E groter is dan de verboden bandspleet van de basis, er een potentiaalbarriëre tegen 10 gaten zal worden gevormd in de valentieband tussen de basis en de collector met grote weerstand, zullen zelfs, wanneer de transistor in een verzadigde toestand wordt gebracht,er geen g&ten worden ’ geïnjecteerd in de collector met de hoge soortelijke weerstand vanuit de basis, met het gevolg, dat de laag 32 met een hoge soortelijke weerstand 32 niet zal worden onderworpen aan ieen geleidbaarheidsmodulering, waardoor de verzadigingsspanning toeneemt.
In fig. 6 vertegenwoordigt ΛEc een discontinue waarde, optredend aan de geleidingsband tussen de basis en de collector, AE^ een discontinue waarde, optredend aan de valentieband en X het Fermi-niveau.
20 In dit geval, kan de verboden bandspleet Ε^ van de emitter groter worden ingesteld dan de verboden bandspleet Eg2 van de basis. Opnieuw zijn de emitter en basis verbonden door een hetero-overgang.
Zoals transistor 10, getoond in fig. 1, heeft de transistor 30 groter sperstroomversterkingsfactor, waardoor dus de verzadigingsspan-25 ning in de aan-toestand klein wordt gemaakt.
Een andere uitvoeringsvorm van deze uitvinding toegepast op een transistor met een verarmde basis, of een bi-polaire statische inductie-transistor, zal nu worden beschreven onder verwijzing naar fig. 7. Een voorbeeld van de transistor met een verarmde basis is beschreven en getoond 30 in een artikel door H. Iwasaki, 0. Ozawa en Y. Sasaki*, getitéld: "A depleted base transistor", Proc.9th Conf. Solid State Devices, Tokyo, 1977, supplement bij Japan J. Applied Physics, Vo.. 17-1» blz. 245, 1978 en een voorbeeld van de bi-polaise statische induetie-transistor is beschreven en getoond in een artikel door J. Nishizawa, T. Ohmi, Y. Mochida, T.
35 Matsuyama en S. Iida, getiteld: "Bipolaire Modus Statische Inductie Transistor (BSIT) - High Speed Switching Devices". Int. Electron DevicesMtg, blz.
676, 1978. De basis van transistor 4o is bijvoorbeeld vervaardigd uit galliumarsenide (GaAs). De transistor omvat verder een N-type emittergebied of bron 41, met een hoge doteringsconcentratie en vervaardigd uit GaAs- 8101107 _ * ^ -10- 21788/JF/ts
18 »Q
bevattende 5 x 10 om telluur en een P-type basisgebied ( als stuurelektrode) 42, vervaardigd uit GaAs , bevattende 1 x 10 cm·5 cadmium (Cd). Deze gebieden 41 en 42 zijn gevormd in een noHectorgebied 43 met een grote soortelijke weerstand, vervaardigd uit 5 GaAs , bevattende 1 x 10 enr telluur. Het basisgeb-ied 42 is gevormd door een bekende werkwijze om een doorsnedeconfiguratie te hebben, waarin het basisgebied 42 het emittergebied 41 omgeeft. Het licht gedoteerde collectorgebied 43 is vervaardigd uit GaAs, 14 *»3 bevattende 1 x 10 * cm telluur. Beneden het licht gedoteerde collec- ’ 10 torgebied 43 is een N+-type zwaar gedoteerd collectorgebied 44 vervaardigd uit Gan „Asn _ aangebracht. Dit collectorgebied 44 bevat 18>»' 5 x 10 cm telluur, éen hoge doteringsconcentratie gekenmerkt door de uitvinding, en beneden het collectorgebied 44 is een collectorverste-vigingslaag 45 vervaardigd uit galliumarsenide, bevattende 5 x 10 cm"’'5 15 telluur. Elektorden 46, 47 en 48 zijn bevestigd aan de respectieve oppervlakken van het N-type emittergebied 41, P-type basisgebied 42 en N-type collectorgebied 45. De afmetingen van de respectieve gebieden zijn getoond in fig. 7.
De weerstandwaarde van het collectorgebied 43 met een grote soorte-20 lijke weerstand wordt dusdanig gekozen, dat wanneer het P-type basisgebied 42 en het N-type emittergebied 41 dezelfde potentiaal hebben, de verarmings-laag, zich uitstrekkend van het P-type basisgebied 42 naar het collectorgebied 43 met een grote soortelijke weerstand, de baan tussen de emitter 41 en de collector 44 onderbreekt.
25 Verder is de verboden bandspleet van de het N-type collectorgebied 44 groter gemaakt dan die van het P-type basisgebied 42 en de verboden bandspleet van het N-type collectorgebied 43 met een grote soortelijke weerstand is gelijk gemaakt aan die van het P-type basisgebied 42.
Deze gemodificeerde transistor 42 heeft eveneens een grote sper- 30 stroomversterkingsfactor en kan de verzadigingsspanning op dezelfde wijae als in transistor 30 getoond in fig. 5, klein maken.
Fig. 8 toont een toepassing van deze uitvinding op een conductantie- transistor, waarvan een voorbeeld is beschreven in een artikel door T. Sudo, H. Kodama, T. Suzuki en Y. Mizushima in een artikel, getiteld: "Characteris- 35 tics of the Conductance Transistors", Trans. 1ECE of Japan, 55-C, No. 11, blz.’ 565, 1972. De transistor 50, getoond in fig. 8, omvat een N-type siliciumsubstraat, of een N-type basisgebied 52 met een soortelijke weer- 14 *3 + stand van 30 Ohm.cm en bevattende 2 x 10 ’ cm fosfor en een P -type emittergebied met een hoge doteringsconcentratie, dat wil zeggen bevattende 8101107 18 -11- 21788/JF/ts 5 x 10 1 cm boor en gevormd door diffusie van boor in een vooraf be paald gebied van het N-type basisgebied 52. Een fosfor gediffundeerde laag 53 ( doteringsconcentratie 1 x 10 cm ) is eveneens gevormd in het N-type basisgebied 52 en een basiselektrode 53 is bevestigd aan de laag 5 53· In overeenstemming met deze uitvinding;"is een N+-type collectorgebied 20 “3 54, vervaardigd uit amorf silicium en bevattende 1 x 10 cm fosfor als een doteerstof, en een collectorelektrode 56 is bevestigd aan het collectorgebied 54. Een emitterelektorde 55 is aangebracht op het oppervlak van een P-type emittergebied 51.
10 Op dezelfde wijze als bij de voorgaande uitvoeringsvormen, is de verboden bandspleet van de N-type collectorlaag 54 groter gemaakt dan die van de N-type basislaag 52, teneinde daartussen een hetero-overgang te verschaffen. Kenmerkende afmetingen van deze transistor zijn getoond in fig. 8.
15 Het amorfe silicium, gebruikt voor het vormen van de collector, wordt door de volgende werkwijze bereid. Dit amorfe silicium bevat waterstof en is gevormd door ontleding van silaan Siffy in gloeiontlading. Argon werd gebruikt als een dragergas en 'gemengd met het silaan in een verhouding van SiH^/Ar = 0,1. De gasdruk was 1 Torr en de gioeisnelheid was 1 jam/uur.
20 Fosfine PH^ werd ingebracht in het gas, teneinde een N -type dotering te bewerkstelligen. Het aldus verkregen amorfe silicium bevat rond 15 % atomaire verhouding waterstof en heeft een soortelijke weerstand van minder dan 2 Ohm.cm. De verboden band’spleet, bepaèld door optische absorptie, was 0,5 eV groter dan die van monokristallijn silicium.
25 Het verband tussen de emittercollectorspanning V en de emitter-
E»V
collectorstroom van deze transistor 50 is getoond door een kromme A te zien in fig. 9, terwijl die van een bekende transistor is getoond door een kraimeB. Zoals kan worden opgemerkt aan de hand van deze krommen is de emittercollectorverzadigingsspanning van transistor 5 iager dan die 30 V2 van de bekende transistor. De kromme A-werd verkregen terwijl de emitter-spanning werd gevarieerd, terwijl de elektrode 56 was geaard en 30 V werd opgedrukt op de elektrode 57.
Fig. 10 toont nog een andere uitvoeringsvorm van deze uitvinding.
Op het benedenoppervlak van een P-type basisgebied 61, vervaardigd uit het 35 P-type monokristallijn silicium met een soortelijke weerstand van 20 ohm.cm, 14 -3 een boordoteringsconcentratie van 7 x 10 cm en een dikte van 70 jim zuurstofbevattend N-type polykristallijn silicium aangebracht met een hoge doteringsconcentratie van 1 x 10 ^ ’ cnr tot een dikte van 0,5 jam voor het vormen van een N-type collectorgebied 62 met een grotere verboden band- 8101107 * -12- 21788/jF/ts spleet dan die van het P-type basisgebied 61. Het N+-type oolleotorgebied 62 werd gevormd door het inbrengen in een bandfasegroei-inrichting als gasmengsel monosilaan SiH^, stikstofmono-oxyde NgO en fosfine PH^ en verhit tot 650° onder gebruikmaking van stikstof als draaggas. De verhouding tus-5 sen monosilaan, stikstofmono-oxyde en fosfine was ’SiH^:N20ίPH^ = 1:0,5:0,01. De hoeveelheid zuurstof, vervat in het monokristallijne silicium was 30 atoom procent en de verboden bandspleet verkregen door optische absorptie, was bij 0,25 eV groter dan die van het monokristallijne silicium.
Teneinde de vlakken de verstevigen, werd N+-type polykristallijn ’ 10 silicium vervaardigd bevattende 10 · cnr fosfor, aangebracht tot den dikte van 150 um bij een temperatuur van 650°C, teneinde een verstevigings-laag 63 te verkrijgen. De dikte daarvan kan liggen in het bereik dat de serieweerstand van de collector niet vergroot.
Daarna werd een N-type polykristallijne laag 64 met een hoge dote-15 ringsconcentratie en bevattende zuurstof gevormd tot een dikte van 0,5 pm op het oppervlak van het substraat, liggend tegenover het P-type basisgebied 61 door hetzelfde proces als de collector 62. Een N -type polykristallijn siliciumlaag 65 met een hoge doterihgsconcentratie werd aangebracht op het oppervlak van een laag 64 tot een diktevan 2,5 fim met het doel het contact 20 met een elektrode vte verbeteren.
Daarna werden polykristallijne siliciumlagen 64 en 64 met een vooraf bepaalde vorm gevormd door een bekende foto-ets-techniek en boorionen werden geïmplanteerd in het blootgelegde oppervlak van het P-type basisgebied 61 voor het vormen van een P+~type gediffundeerd gebied van het basis- 25 contact. De diffusied-iepte van het P-type gediffundeerd gebied 66 was 1 üm 19 - en de doteringsconcentratie was' 2 x 10 ’ cm .
Daarna werd de inrichting met hitte behandeld op een temperatuur van 1000°C gedurende 20 minuten, tenéinde de soortelijke weerstand van het zuurstof bevattend polykristallijne silicium op minder dan 1,0 Ohm.cm in te 30stellen en daarna werd een emitterelektrode 67, een basiselektorde 68 een een collectorelektrode 69 gevormd, teneinde transistor 60 te verkrijgen.
De aldus gevormde transistor 60 heeft een basiscollectorblokkeer- spanning van 400 V en een collector-emitterblokkeerspanning van 270 V.
2
Wanneer de collectorstroomdichthe-id 300 A /cm is, was een emitter geaarde 35 stroomversterkingsfactor 230 «N= 0,9957) ten tijde van niet verzadiging.
Een emitter geaarde sperstroomversterkingsfactor was 120 bij = 0,9917) ten tijde van dezelfde stroomdichtheid. Toen de transistor werd aangestuurd in een verzadigde toestand, waarin de emitter geaarde stroomversterkingsfactor 8101 107 2 -13- 21788/JF/ts afnam tot 5 bij 300 A/cm was de verzadigingsspanning 0,093 V.
Een bekende transistor, identiek aan de transistor 60, getoond in Fig. 10, met uitzondering dat het N-type collectorgebied 62 is weggelaten, had een emitter geaarde sperstroomversterkingsfactor van 20 («^s 0,9524) 5 bij een zelfde stroomdichtheid en een verzadigingsspanning van 0,210 V+
Zoals hierboven beschreven, is in de transistor van deze uitvinding de verboden bandspleet van het collectorgebied groter gemaakt dan die van het basisgebied, en derhalve is het mogelijk de verzadigingsspanning en vermogensverlies ten tijde van geleiding te verminderen.
. 10 Hcewel de uitvinding is beschreven in termen van verscheidjene specifieke uitvoeringsvormen, dient te worden begrepen, dat de uitvinding niet is beperkt tot deze uitvoeringsvormen en dat vele veranderingen en modificaties kunnen worden gemaakt zonder buiten de geest en strekking van de uitvinding, zoals gedefinieerd in de bijbehorende conclusies te 15 komen.
-CONCLUSIES- 8101107
Claims (12)
1. Bi-polaire transistor van het t£pe, dat een emittergebied, een basisgebied en een oolleetorgebied omvat, met het kenmerk, dat het collec- 5 torgebied een grotere verboden bandspleet dan die van het basisgebied heeft en is gemaakt van een materiaal met een ander geleidbaarheidstype dan dat van het basisgebied.
2. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een halfgeleidergebied omvat, welk is geplaatst tussen het ' 10 basisgebied en het oolleetorgebied en hetzelfde geleidbaarheidstype heeft als het collectorgebiëd, maar een lagere doteringsconcentratie dan het collec-torgebied.
3. Bi-polaire transistor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het halfgeleidergebied dezelfde verboden bandspleet heeft als die van het 15 basisgebied.
4. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het emittergebied, het basisgebied en het oolleetorgebied in de genoemde volgorde zijn gelaagd.
5. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1 of 3, met het kenmerk, 20 dat elk van de gebieden is voorzien van een elektrode.
6. Bi-polaire transistor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de® verder een versterkende halfgeleiderlaag omvat, welke is aangebracht tussen het oolleetorgebied en de elektrode en met hetzelfde geleidbaarheidstype als het oolleetorgebied.
7. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het emittergebied en het basisgebied onderling zijn verbonden middels een hetero-overgang en dat Het emittergebied is gemaakt uit een materiaal met een grotere verboden bandspleét, dan die van het basisgebied.
8. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 30 basisgebied, het emittergebied en het oolleetorgebied zijn gemaakt- van siliciumbasismateriaal
9. Bi-polaire transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het oolleetorgebied polykristallijn silicium omvat, welk 2 tot 50 atoomprocent zuurstof en een donor of acceptor doteerstof met een concentratie, iq _3 35 die hoger is dan 5 x 10 cm bevat.
10. Bi-polaire transistor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het oolleetorgebied is gemaakt uit amorf silicium, dat een donor of acceptor doteerstof met een concentratie die hoger is dan 5 x 10 ^ ·> cm^ bevat. 8101107 -15- 21788/JF/ts
11. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het basisgebied, emittergebied en colleetorgebied zijn gemaakt uit een GaAs- oasislegering.
12. Bi-polaire transistor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 5 het colleetorgebied is gemaakt uit een gemengd kristal van de 18. o GaAs-AlAs dat 1.x 10 ’ cnr van een doteerstof bevat. Eindhoven, maart 1981, » 810 1107
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009680 | 1980-03-10 | ||
| JP55030096A JPS5946103B2 (ja) | 1980-03-10 | 1980-03-10 | トランジスタ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8101107A true NL8101107A (nl) | 1981-10-01 |
| NL189272B NL189272B (nl) | 1992-09-16 |
| NL189272C NL189272C (nl) | 1993-02-16 |
Family
ID=12294243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE8101107,A NL189272C (nl) | 1980-03-10 | 1981-03-07 | Bipolaire transistor. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4414557A (nl) |
| JP (1) | JPS5946103B2 (nl) |
| CA (1) | CA1157573A (nl) |
| DE (1) | DE3108491A1 (nl) |
| FR (1) | FR2477777B1 (nl) |
| GB (1) | GB2073486B (nl) |
| NL (1) | NL189272C (nl) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2520157B1 (fr) * | 1982-01-18 | 1985-09-13 | Labo Electronique Physique | Dispositif semi-conducteur du genre transistor a heterojonction(s) |
| US4910562A (en) * | 1982-04-26 | 1990-03-20 | International Business Machines Corporation | Field induced base transistor |
| JPS5941877A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-08 | Junichi Nishizawa | フオトトランジスタ |
| US4794440A (en) * | 1983-05-25 | 1988-12-27 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Heterojunction bipolar transistor |
| JPS59227161A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-20 | アメリカン・テレフォン・アンド・テレグラフ・カムパニー | バイポ−ラトランジスタ |
| JPS60110159A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Toshiba Corp | ヘテロ接合バイポ−ラトランジスタ |
| JPH0750714B2 (ja) * | 1984-01-30 | 1995-05-31 | 日本電気株式会社 | バイポーラトランジスタ |
| US4691215A (en) * | 1985-01-09 | 1987-09-01 | American Telephone And Telegraph Company | Hot electron unipolar transistor with two-dimensional degenerate electron gas base with continuously graded composition compound emitter |
| GB2191036A (en) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Philips Electronic Associated | Hot charge-carrier transistors |
| SE8704121D0 (sv) * | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Linkopings Silicon Constructio | Transistor |
| US4985742A (en) * | 1989-07-07 | 1991-01-15 | University Of Colorado Foundation, Inc. | High temperature semiconductor devices having at least one gallium nitride layer |
| JP3150376B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2001-03-26 | ローム株式会社 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製法 |
| US5285083A (en) * | 1992-04-27 | 1994-02-08 | The University Of British Columbia | Inverted heterojunction bipolar device having undoped amorphous silicon layer |
| US5700701A (en) * | 1992-10-30 | 1997-12-23 | Texas Instruments Incorporated | Method for reducing junction capacitance and increasing current gain in collector-up bipolar transistors |
| US5766262A (en) * | 1996-03-29 | 1998-06-16 | Mikhail; W. E. Michael | Femoral prosthesis with spacer |
| US6228092B1 (en) | 1999-07-29 | 2001-05-08 | W. E. Michael Mikhail | System for performing hip prosthesis surgery |
| US6407617B1 (en) * | 1999-11-19 | 2002-06-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Bias circuit and method of fabricating semiconductor device |
| US7005702B1 (en) * | 2000-05-05 | 2006-02-28 | International Rectifier Corporation | IGBT with amorphous silicon transparent collector |
| CN107516670B (zh) * | 2017-08-17 | 2019-12-10 | 电子科技大学 | 一种具有高电流上升率的栅控晶闸管 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2569347A (en) * | 1948-06-26 | 1951-09-25 | Bell Telephone Labor Inc | Circuit element utilizing semiconductive material |
| US3780359A (en) * | 1971-12-20 | 1973-12-18 | Ibm | Bipolar transistor with a heterojunction emitter and a method fabricating the same |
| JPS5147583B2 (nl) * | 1972-12-29 | 1976-12-15 | ||
| JPS50128697A (nl) * | 1974-03-30 | 1975-10-09 | ||
| JPS51128268A (en) * | 1975-04-30 | 1976-11-09 | Sony Corp | Semiconductor unit |
| FR2352404A1 (fr) * | 1976-05-20 | 1977-12-16 | Comp Generale Electricite | Transistor a heterojonction |
| JPS5368985A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-19 | Toshiba Corp | Junction type field effect transistor |
| US4173763A (en) * | 1977-06-09 | 1979-11-06 | International Business Machines Corporation | Heterojunction tunneling base transistor |
| US4160258A (en) * | 1977-11-18 | 1979-07-03 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optically coupled linear bilateral transistor |
| US4254429A (en) * | 1978-07-08 | 1981-03-03 | Shunpei Yamazaki | Hetero junction semiconductor device |
-
1980
- 1980-03-10 JP JP55030096A patent/JPS5946103B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-03-02 GB GB8106548A patent/GB2073486B/en not_active Expired
- 1981-03-03 US US06/240,148 patent/US4414557A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-03-04 FR FR8104268A patent/FR2477777B1/fr not_active Expired
- 1981-03-04 CA CA000372289A patent/CA1157573A/en not_active Expired
- 1981-03-06 DE DE3108491A patent/DE3108491A1/de active Granted
- 1981-03-07 NL NLAANVRAGE8101107,A patent/NL189272C/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3108491C2 (nl) | 1990-03-22 |
| FR2477777A1 (fr) | 1981-09-11 |
| GB2073486A (en) | 1981-10-14 |
| CA1157573A (en) | 1983-11-22 |
| DE3108491A1 (de) | 1982-04-01 |
| FR2477777B1 (fr) | 1985-09-20 |
| US4414557A (en) | 1983-11-08 |
| NL189272C (nl) | 1993-02-16 |
| JPS5946103B2 (ja) | 1984-11-10 |
| NL189272B (nl) | 1992-09-16 |
| GB2073486B (en) | 1984-12-19 |
| JPS56125871A (en) | 1981-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8101107A (nl) | Bi-polaire transistoren. | |
| US4471366A (en) | Field effect transistor with high cut-off frequency and process for forming same | |
| EP0642171B1 (en) | Lateral bipolar transistor | |
| KR950014279B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| US4089020A (en) | High power semiconductor diode | |
| JPH0786620A (ja) | ダイヤモンド半導体デバイス | |
| NL8004470A (nl) | Hete-ladingsdragertransistor. | |
| US5206524A (en) | Heterostructure bipolar transistor | |
| US5391897A (en) | Status induction semiconductor device | |
| JP3125112B2 (ja) | 高電流密度を有するバイポーラパワー素子とファストダイオードの集積構造ならびに関連する製造プロセス | |
| EP0200933A1 (en) | Heterojunction transistor having bipolar characteristics | |
| JP3439169B2 (ja) | 低損失トランジスタ | |
| US4682198A (en) | Gate turn-off thyristor with integral capacitive anode | |
| JPH0459786B2 (nl) | ||
| JPH0992828A (ja) | 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及びその製造方法 | |
| JPH07142508A (ja) | 電界効果型素子とその製造方法 | |
| JPH0355978B2 (nl) | ||
| WO1983003032A1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
| JPS60219766A (ja) | 半導体装置 | |
| EP0361759A2 (en) | Heterostructure bipolar transistor | |
| JPH0758322A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH08186271A (ja) | トンネルトランジスタの製造方法 | |
| JP2658934B2 (ja) | トンネルトランジスタ | |
| EP0231656B1 (en) | Silicon semiconductor device | |
| Symons et al. | The use of amorphous and microcrystalline silicon for silicon heterojunction bipolar transistors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION |
|
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 20010307 |