NO140844B - SEMICONDUCTOR DEVICE. - Google Patents

SEMICONDUCTOR DEVICE. Download PDF

Info

Publication number
NO140844B
NO140844B NO498073A NO498073A NO140844B NO 140844 B NO140844 B NO 140844B NO 498073 A NO498073 A NO 498073A NO 498073 A NO498073 A NO 498073A NO 140844 B NO140844 B NO 140844B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
area
emitter
region
base
type
Prior art date
Application number
NO498073A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO140844C (en
Inventor
Hajime Yagi
Tadaharu Tsuyuki
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of NO140844B publication Critical patent/NO140844B/en
Publication of NO140844C publication Critical patent/NO140844C/en

Links

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
    • H01L29/36—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the concentration or distribution of impurities in the bulk material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8222—Bipolar technology
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • H01L27/0744—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type
    • H01L27/075—Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. lateral bipolar transistor, and vertical bipolar transistor and resistor
    • H01L27/0755—Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
    • H01L27/0761—Vertical bipolar transistor in combination with diodes only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/082—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only
    • H01L27/0823—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including bipolar components only including vertical bipolar transistors only
    • H01L27/0826—Combination of vertical complementary 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
    • 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
    • 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
    • H01L29/0804—Emitter 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
    • H01L29/06—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
    • H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • 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
    • H01L29/083—Anode or cathode regions of thyristors or gated bipolar-mode devices
    • H01L29/0839—Cathode regions of thyristors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en halvlederanordning omfattende The invention relates to a semiconductor device comprising:

et første halvlederområde av en første ledningsevnetype og med en forutbestemt forurensningskonsentrasjon, et andre halvlederområde av -an andre ledningsevnetype og med en forutbestemt forurensningskonsentrasjon og som omgir det første område og danner en første PN-overgang med dette, et tredje halvlederområde av den første ledningsevnetype og med en forutbestemt forurensningskonsentrasjon og som omgir det andre område og danner en andre PN-overgang med dette, og et fjerde halvlederområde av den første ledningsevnetype i det første område og som har en forutbestemt forurensningskonsentrasjon som er høy- a first semiconductor region of a first conductivity type and with a predetermined impurity concentration, a second semiconductor region of a second conductivity type and with a predetermined impurity concentration and which surrounds the first region and forms a first PN junction with it, a third semiconductor region of the first conductivity type and having a predetermined impurity concentration and surrounding the second region and forming a second PN junction therewith, and a fourth semiconductor region of the first conductivity type in the first region and having a predetermined impurity concentration that is high-

ere enn for det første område og danner en L-H-overgang med dette, og forspenningsanordninger for injisering av majoritets-bærere i det første område via det andre område til det tredje område, idet det første område har en tykkelse som er mindre enn diffusjonsveilengden for minoritetsbærere i dette. er than for the first area and form an L-H transition with this, and biasing devices for injecting majority carriers into the first area via the second area to the third area, the first area having a thickness that is smaller than the diffusion path length for minority carriers in this.

Det har tidligere vært vanlig praksis å fremstille transistorer med et kraftig dopet emitterområde. Den kjente teknikk omfatter også en transistor som er konstruert for høy-frekvensdrift og som har lav forurensningskonsentrasjon i emitter- og kollektorområdene, se US patent nr. 3 591 430. I dette patentskrift foreslås videre et område med høy forurensningskon-sentras jon- over en vesentlig del av emitterområdet, og et andre område med høy forurensningskonsentrasjon over kollektorområdet. It has previously been common practice to manufacture transistors with a heavily doped emitter region. The known technique also includes a transistor which is designed for high-frequency operation and which has a low contaminant concentration in the emitter and collector areas, see US patent no. 3,591,430. In this patent document, an area with a high contaminant concentration over a substantial part of the emitter area, and a second area with a high concentration of pollution above the collector area.

I patentskriftet er ikke angitt den idé at diffusjonsveilengden for minoritetsbærerne må være større enn emitterområdets tykkelse, og heller ikke at de minoritetsbærere som reflekteres av det innebygde felt, i hovedsaken skal balansere den injiserte minoritetsbærer-diffusjonsstrøm som går fra basisen gjennom emitteren. The patent document does not state the idea that the diffusion path length for the minority carriers must be greater than the thickness of the emitter region, nor that the minority carriers reflected by the built-in field should essentially balance the injected minority carrier diffusion current that goes from the base through the emitter.

I det nevnte patentskrift er ikke angitt hvordan den endelige profil av forurensningskonsentrasjonen bør være, og heller ikke hvor stor basistykkelsen eller emittertykkelsen bør være. I patentskriftet er heller ikke angitt noe om vilkårene for epitaksial tilvekst (f.eks. temperatur eller avsetningshas--tighet), men angir bare noe om tilstanden før diffusjon, hvil-ket ikke antyder den endelige struktur. The aforementioned patent does not indicate how the final profile of the contaminant concentration should be, nor how large the base thickness or the emitter thickness should be. The patent document also does not state anything about the conditions for epitaxial growth (e.g. temperature or deposition rate), but only states something about the state before diffusion, which does not suggest the final structure.

Ved fremstilling av konvensjonelle bipolare transistorer er det-blitt vanlig praksis å benytte en dobbeldiffusjons-teknikk for å danne emitter-basisovergangen. Både fra teore-tisk og eksperimentelt synspunkt gjøres dopingskonsentrasjonen for emitteren høyere enn for basisen. Etter hvert som denne forskjell blir større, blir emitterens virkningsgrad større og nærmere én. Ved kraftig doping øker imidlertid gitjterdefekter og dislokasjoner eller forrykninger i halvledersubstratet. Som en følge av den kraftige doping reduseres minoritetsbærernes diffusjon i det dopede område. En reduksjon av dopingen i de tidligere kjente former for transistorer har vært ledsaget av en reduksjon av forsterkningen. In the manufacture of conventional bipolar transistors, it has become common practice to use a double diffusion technique to form the emitter-base junction. Both from a theoretical and experimental point of view, the doping concentration for the emitter is made higher than for the base. As this difference becomes larger, the emitter's efficiency becomes larger and closer to one. With heavy doping, however, lattice defects and dislocations or dislocations in the semiconductor substrate increase. As a result of the heavy doping, the diffusion of the minority carriers in the doped area is reduced. A reduction of the doping in the previously known forms of transistors has been accompanied by a reduction of the gain.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en halvlederanordning med flere overganger som har en vesentligøket strømforsterkningsfaktor i forhold til den kjente teknikk, og som også har forbedrede lavs-tøyegenskaper. The purpose of the invention is to provide a semiconductor device with several junctions which has a significantly increased current amplification factor compared to the known technique, and which also has improved low-noise properties.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en halvlederanordning med flere overganger som kan benyttes som en del av en integrert krets sammen med konvensjonelle transistorer, deri-blant komplementære transistorer. A further object is to provide a semiconductor device with several transitions which can be used as part of an integrated circuit together with conventional transistors, including complementary transistors.

Ovennevnte formål oppnås ved en halvlederanordning av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjen-netegnet ..ved. at. forskjellen mellom f orurensningskonsentras jone-ne for de første og fjerde omrao der er av størrelsesorden 10<4>slik at det tilveiebringes et innebygd felt av en sådan verdi at den av dette frembragte driftstrøm av minoritetsbærere i det vesentlige balanserer diffusjonsstrømmen av minoritetsbærere som injiseres fra det første område. The above-mentioned purpose is achieved by a semiconductor device of the type indicated at the outset which, according to the invention, is characterized by that. the difference between the contaminant concentrations for the first and fourth areas is of the order of 10<4>, so that a built-in field of such a value is provided that the drift current of minority carriers produced by this essentially balances the diffusion current of minority carriers injected from the first area.

Minoritetsbærernes diffusjonsveilengde i en konvensjonell transistor er trolig av størrelsesorden 1-2 ym. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en halvlederanordning som har flere overganger og som har en diffusjonsveilengde for minoritetsbærerne på 50 - 100 ym. Strømforsterkningsfaktoren for en konvensjonell transistor kan grovt settes til 500, mens den for anordningen ifølge oppfinnelsen er 3000 eller mer. The diffusion path length of the minority carriers in a conventional transistor is probably of the order of 1-2 um. The present invention provides a semiconductor device which has several junctions and which has a diffusion path length for the minority carriers of 50 - 100 um. The current amplification factor for a conventional transistor can roughly be set to 500, while that for the device according to the invention is 3000 or more.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et skjematisk, ufullstendig tverrsnittsbilde av en NPN-transistor ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser en forurensningsprofil for den på fig. 1 viste anordning og viser også minoritetsbærerkonsentrasjonen i emitterområdet, fig. 3 viser et ufullstendig tverrsnittsbilde av en integrert kretsbrikke med en NPN-transistor ifølge oppfinnelsen, og dessuten en PNP-transistor av konvensjonell utførel-se, hvorved det dannes et komplementært transistorpar iden integrerte kretsbrikke, fig. 4 viser en kurve over strømforsterk-ningen (hFE) ved jordet emitter som funksjon av kollektorstrøm-men, fig. 5 viser en kurve over støyfaktoren som funksjon av frekvensen ved en inngangsimpedans på 1000 ohm, fig. 6 viser en kurve over støyfaktoren som funksjon av frekvensen ved en inngangsimpedans på 30 ohm, fig. 7 viser en kurve over strømfakto-ren som funksjon av kollektorstrømmen. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where fig. 1 shows a schematic, incomplete cross-sectional view of an NPN transistor according to the invention, fig. 2 shows a contamination profile for the one in fig. 1 showed device and also shows the minority carrier concentration in the emitter area, fig. 3 shows an incomplete cross-sectional view of an integrated circuit chip with an NPN transistor according to the invention, and also a PNP transistor of conventional design, whereby a complementary pair of transistors is formed within the integrated circuit chip, fig. 4 shows a curve of the current gain (hFE) at a grounded emitter as a function of the collector current, fig. 5 shows a curve of the noise factor as a function of the frequency at an input impedance of 1000 ohms, fig. 6 shows a curve of the noise factor as a function of the frequency at an input impedance of 30 ohms, fig. 7 shows a curve of the current factor as a function of the collector current.

På fig. 1 er vist en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, realisert i form av en NPN-transistor. Slik som vist, kan et substrat 1 som er kraftig dopet med forurensninger av N-type, dannes av silicium som er kraftig dopet med antimon. In fig. 1 shows a preferred embodiment of the invention, realized in the form of an NPN transistor. As shown, a substrate 1 heavily doped with N-type impurities can be formed from silicon heavily doped with antimony.

18 —3 18 -3

Dopingen er fortrinnsvis 4.10 cm . Dette gir en spesifikk motstand på ca. 0,01 ohm.cm. Det har vist seg at denne doping kan variere mellom 0,008 og 0,012 ohm.cm. Subtratets tykkelse er fortrinnsvis ca. 250 ym. The doping is preferably 4.10 cm. This gives a specific resistance of approx. 0.01 ohm.cm. It has been shown that this doping can vary between 0.008 and 0.012 ohm.cm. The thickness of the substrate is preferably approx. 250 etc.

Et epitaksialt siliciumsjikt 2 av N-type er dannet på substratet 1 for å benyttes som kollektor sammen med N<+->substratet 1. Dette epitaksiale sjikt 2 er lett dopet med antimon i An N-type epitaxial silicon layer 2 is formed on the substrate 1 to be used as a collector together with the N<+->substrate 1. This epitaxial layer 2 is lightly doped with antimony in

14 tilstrekkelig grad til å gi en dopingskonsentrasjon på 7*10 14 sufficient to give a doping concentration of 7*10

-3 -3

cm . Den spesifikke motstand er ca. 8-10 ohm.cm. Det epitaksiale sjikt kan passende ha en tykkelse på ca. 20 ym. cm. The specific resistance is approx. 8-10 ohm.cm. The epitaxial layer can suitably have a thickness of approx. 20 etc.

Et epitaksialt siliciumsjikt 3 av P-type er deretter dannet på N-sjiktet 2 for tilveiebringelse av den aktive basis for transistoren. Dopingsemnet kan være bor i tilstrekkelig mengde til å gi en dopingskonsentrasjon på 1*10"'"^ cm ^. Den spesifikke motstand eller resistivitet er 1,5 ohm-cm. Tykkelsen av sjiktet 3 er ca. 5 ym. A P-type epitaxial silicon layer 3 is then formed on the N-layer 2 to provide the active base for the transistor. The dopant can be boron in sufficient quantity to give a doping concentration of 1*10"'"^ cm ^. The specific resistance or resistivity is 1.5 ohm-cm. The thickness of layer 3 is approx. 5 etc.

Et epitaksialt siliciumsjikt 4 av N-type er deretter dannet på P-sjiktet 3 for tilveiebringelse av en emitter. Sjiktet 4 er lett dopet med antimon idet dopingskonsentrasjonen er An N-type epitaxial silicon layer 4 is then formed on the P-layer 3 to provide an emitter. Layer 4 is lightly doped with antimony as the doping concentration is

15 -3 15 -3

ca. 5,5*10 cm . Den spesifikke motstand er ca. 1 ohm*cm. Sjiktets 4 tykkelse er ca. 2-5 ym. about. 5.5*10 cm. The specific resistance is approx. 1 ohm*cm. The thickness of layer 4 is approx. 2-5 etc.

Det er deretter anordnet et diffundert sjikt 5 av N<+->type som er kraftig dopet med fosfor. Dette diffunderte sjikt har en overflatedopingskonsentrasjon på ca. 10 20 cm -3 og en tykkelse på ca. 1,0 ym. Forskjellen mellom forurensningskon-sentras jonen e i sjiktene 5 og 4 er således her ca. 1,8*10^. A diffused layer 5 of N<+-> type is then arranged which is heavily doped with phosphorus. This diffused layer has a surface doping concentration of approx. 10 20 cm -3 and a thickness of approx. 1.0 ym. The difference between the pollution concentration in layers 5 and 4 is thus here approx. 1.8*10^.

Et diffundert område 6 av N-type som er kraftig dopet med fosfor, omgir den foran beskrevne NPN-transistor. Dopingen A diffused region 6 of N-type which is heavily doped with phosphorus surrounds the previously described NPN transistor. The doping

19 -3 19 -3

er ca. 3*10 cm som en overflatekonsentrasjon. Denne doping trenger gjennom sjiktet 3 av ..P-type og inn i sjiktet 2 av N-type inntil den når subtratets N<+->område 1. Den omgir således basisområdet 3. is approx. 3*10 cm as a surface concentration. This doping penetrates through layer 3 of ..P-type and into layer 2 of N-type until it reaches the substrate's N<+->area 1. It thus surrounds base area 3.

Et diffundert område 7 av P-type utnyttes som led-ningsbane for basisområdet 3. Området 7 er dopet med bor med en dopingskonsentrasjon på ca. 3"10 19 cm -3 ved overflaten. Det diffunderte område 7 trenger gjennom sjiktet 4 av N-type og inn i P-basissjiktet 3 som begrenser og omgir emitterområdet 4. A diffused P-type area 7 is utilized as a conduction path for the base area 3. Area 7 is doped with boron with a doping concentration of approx. 3"10 19 cm -3 at the surface. The diffused region 7 penetrates through the N-type layer 4 and into the P-base layer 3 which limits and surrounds the emitter region 4.

Et diffundert område 8 av P-type danner basiskontaktområde og er et område som er kraftig dopet med bor. Dopings-18 —3 konsentrasjonen ved overflaten er ca. 5*10 cm A diffused area 8 of P-type forms the base contact area and is an area heavily doped with boron. The doping-18 -3 concentration at the surface is approx. 5*10 cm

En kollektorelektrode 9 av aluminium er dannet på sub-stratets 1 underside. En basiselektrode 10 av aluminium er dannet på basiskontaktområdet 8. En emitterelektrode 11 av aluminium er dannet på det kraftig dopede emitterområde 5. A collector electrode 9 of aluminum is formed on the underside of the substrate 1. A base electrode 10 of aluminum is formed on the base contact area 8. An emitter electrode 11 of aluminum is formed on the heavily doped emitter area 5.

Et siliciumdioxydsjikt 67 for passivering dekker anord-ningens overside. A silicon dioxide layer 67 for passivation covers the upper side of the device.

Som følge av ovenstående danner N-sjiktet 2 og P-sjiktet 3 en kollektor-basisovergang 12. P-sjiktet 3 og N-sjiktet As a result of the above, the N-layer 2 and the P-layer 3 form a collector-base junction 12. The P-layer 3 and the N-layer

4 danner en emitter-basisovergang 13. N-sjiktet 4 og N<+->sjiktet 5 danner en L-H-overgang 14 mellom lett og kraftig doping av samme forurensningstype. Betegnelsen "L-H" angir således to tilstøtende områder med samme forurensningstype, hvor det ene område er lett dopet og det andre er kraftig dopet (engelsk: Lightly doped - Heavily doped). Bredden eller tykkelsen W£ mellom emitter-basisovergangen 13 og L-H-overgangen 14 er ca. 4 forms an emitter-base junction 13. The N-layer 4 and the N<+->layer 5 form an L-H junction 14 between light and heavy doping of the same impurity type. The designation "L-H" thus indicates two adjacent areas with the same contamination type, where one area is lightly doped and the other is heavily doped (English: Lightly doped - Heavily doped). The width or thickness W£ between the emitter-base junction 13 and the L-H junction 14 is approx.

6 ym. 6 etc.

Fig. 2 viser et bilde av forurensningsprofilen og minoritetsbærerkonsentrasjonen i emitteren i den foran beskrevne anordning. I figurens øvre del er angitt de relative beliggen-heter av emitteren, basisen og kollektoren. I figurens midt-parti er vist forurensningskonsentrasjonen i atomer/cm 3 fra den ytre overflate av substratdelen 1. Figurens nedre del viser den relative størrelse av minoritetsbærerkonsentrasjonen i for-skjellige områder med begynnelse fra N<+->området 5 og gjennom emitterområdet 4. Når minoritetsbærernes diffusjonsveilengde er mindre enn tykkelsen av emitteren (WE), representeres minori-tetsbærerprofilen av den bratte, strektegnede linje (a). Når det er anordnet et innebygd felt, men dette ikke er tilstrekkelig stort, slik som senere beskrevet, representeres minoritets-bærerkonsentras jonen av den strektegnede linje (b). Fig. 2 shows a picture of the contamination profile and the minority carrier concentration in the emitter in the device described above. In the upper part of the figure, the relative locations of the emitter, base and collector are indicated. The middle part of the figure shows the contaminant concentration in atoms/cm 3 from the outer surface of the substrate part 1. The lower part of the figure shows the relative size of the minority carrier concentration in different areas starting from the N<+-> area 5 and through the emitter area 4. When the minority carriers' diffusion path length is smaller than the thickness of the emitter (WE), the minority carrier profile is represented by the steep dashed line (a). When an embedded field is arranged, but this is not sufficiently large, as described later, the minority carrier concentration is represented by the dashed line (b).

Den foran beskrevne struktur gir en høy hFE~verdi og lav støy. Ved forklaring av hvordan dette resultat oppnås, skal det understrekes at strømf ors terkning en (h-,-,) ved jordet emitter er en av transistorens betydningsfulle parametre. Denne er generelt gitt som The structure described above gives a high hFE~ value and low noise. When explaining how this result is achieved, it must be emphasized that the current gain a (h-,-,) at a grounded emitter is one of the transistor's important parameters. This is generally given as

der a er strømforsterkningen ved jordet basis. Strømforsterk-ningen a er gitt som: where a is the current gain at grounded base. The current gain a is given as:

der ax er et kollektormultiplikasjonsforhold, 3 er en basis-transportfaktor og y er emittervirkningsgraden. where ax is a collector multiplication ratio, 3 is a base transport factor and y is the emitter efficiency.

I f.eks. en NPN-transistor er emittervirkningsgraden Y gitt som: In e.g. an NPN transistor, the emitter efficiency Y is given as:

der Jn er elektronstrømtettheten som følge av de elektroner som injiseres gjennom emitter-basisovergangen fra emitteren til basisen, og Jp er hullstrømtettheten for hull som injiseres i motsatt retning gjennom samme overgang fra basisen til emitteren. where Jn is the electron current density due to the electrons injected through the emitter-base junction from the emitter to the base, and Jp is the hole current density for holes injected in the opposite direction through the same junction from the base to the emitter.

Elektronstrømtettheten Jn og hullstrømtettheten Jp er gitt som: The electron current density Jn and the hole current density Jp are given as:

der Ln er elektrondiffusjonsveilengden i basisen av P-type, Lp er hulldiffusjonsveilengden i emitteren av N-type, Dn er elek-trondif fus jonskonstanten, Dp er hulldiffusjonskonstanten, Np er minoritetselektronkonsentrasjonen i basisen av P-type i en likevektstilstand, Pn er minoritetshullkonsentrasjonen i emitteren av N-type i en likevektstilstand, v er den påtrykte spenning på emitterbasisovergangen, T er temperaturen, q er elektronladnin-gen og k er Boltzmann's konstant. where Ln is the electron diffusion path length in the P-type base, Lp is the hole diffusion path length in the N-type emitter, Dn is the electron diffusion constant, Dp is the hole diffusion constant, Np is the minority electron concentration in the P-type base in an equilibrium state, Pn is the minority hole concentration in the N-type emitter in an equilibrium state, v is the applied voltage on the emitter-base junction, T is the temperature, q is the electron charge and k is Boltzmann's constant.

En verdi 6 av forholdet mellom Jp og Jn kan da vises A value 6 of the ratio between Jp and Jn can then be displayed

å være: to be:

og kan også vises å være: ved innsetning av: and can also be shown to be: by inserting:

der NA er forurensningskonsentrasjonen i basisområdet, NQer forurensningskonsentrasjonen i emitterområdet og W er basis- where NA is the pollutant concentration in the base area, NQ is the pollutant concentration in the emitter area and W is the base

tykkelsen som begrenser elektrondiffusjonsveilengden Ln i basisområdet. the thickness that limits the electron diffusion path length Ln in the base region.

Ladningsbærerdiffusjonskonstantene Dn og Dp er funk-sjoner av ladningsbærernes mobilitet og temperaturen og de kan være i hovedsaken konstante. The charge carrier diffusion constants Dn and Dp are functions of the mobility of the charge carriers and the temperature and they can be essentially constant.

I anordningen ifølge fig. 1 er den lett dopede emitter 4 dannet mellom emitter-basisovergangen 13 og L-H-overgangen 14 mellom lett og kraftig dopede områder med samme forurensningstype, og verdien Lp blir derfor meget stor. Under den forutsetning at den lett dopede emitter 4 har forurensningskonsentrasjonen 5,5"10 15 cm -3og det epitaksiale sjikt er fremstilt for å oppvise en god gittertilstand, blir eksempelvis Lp-verdien ca. 50 - 100 ym. In the device according to fig. 1, the lightly doped emitter 4 is formed between the emitter-base junction 13 and the L-H junction 14 between lightly and heavily doped regions with the same impurity type, and the value Lp therefore becomes very large. Under the assumption that the lightly doped emitter 4 has an impurity concentration of 5.5"10 15 cm -3 and the epitaxial layer is prepared to exhibit a good lattice state, the Lp value is, for example, approx. 50 - 100 ym.

Minoritetsdiffusjonsveilengden i emitteren i en transistor av kjent type skulle konvensjonelt sett være lik eller mindre enn emitterområdets tykkelse WE på grunn av rekombina-sjon under emitterens overflate. I anordningen ifølge oppfin-nélsen er imidlertid minoritetsbærer-diffusjonsveilengden i emitteren større enn tykkelsen WE mellom emitter-basisovergangen og overgangen mellom lett og kraftig dopede områder i den lett dopede emitter. The minority diffusion path length in the emitter in a transistor of a known type should conventionally be equal to or less than the thickness WE of the emitter region due to recombination under the surface of the emitter. In the device according to the invention, however, the minority carrier diffusion path length in the emitter is greater than the thickness WE between the emitter-base transition and the transition between lightly and heavily doped areas in the lightly doped emitter.

En annen viktig faktor i forbindelse med oppfinnel-er at L-H-overgangen 14 er beliggende i den lett dopede emitter 4. Overgangen 14 danner et "innebygd felt" i emitteren og dette felt virker i en slik retning at hullstrømmen fra emitter-basisovergangen 13 reflekteres mot overgangen 13. Another important factor in connection with the invention is that the L-H junction 14 is located in the lightly doped emitter 4. The junction 14 forms a "built-in field" in the emitter and this field acts in such a direction that the hole current from the emitter-base junction 13 is reflected towards the transition 13.

Når det innebygde felt i overgangen mellom lett og kraftig dopede områder av samme forurensningstype er tilstrekkelig stort (av størrelsesorden 10 4 slik som foran angitt), kom-penseres diffusjonsstrømmen av hull og blir nesten lik drift-strømmen av hull på grunn av feltet i den lett dopede emitter 4. Denne kompensasjon minsker hullstrømmen Jp som injiseres fra basisen gjennom emitter-basisovergangen 13 inn i den lett dopede emitter 4. When the built-in field in the transition between lightly and heavily doped areas of the same impurity type is sufficiently large (of the order of 10 4 as indicated above), the diffusion current of holes is compensated and becomes almost equal to the drift current of holes due to the field in the lightly doped emitters 4. This compensation reduces the hole current Jp which is injected from the base through the emitter-base junction 13 into the lightly doped emitter 4.

Ifølge oppfinnelsen endrer det "innebygde felt" likning (5) på følgende måte: According to the invention, the "built-in field" changes equation (5) in the following way:

og under forutsetning av at Lp >> Wg, fåes følgende: Da potensialforskjellen $ for det innebygde felt er stor, får man at and under the assumption that Lp >> Wg, the following is obtained: As the potential difference $ for the embedded field is large, one obtains that

På grunn av den store verdi for Lp blir verdien —2 meget liten. Som følge av dette blir verdien for J'p<L>^ nesten lik null. Because of the large value for Lp, the value -2 becomes very small. As a result, the value of J'p<L>^ becomes almost equal to zero.

Minskningen av Jp gjør at verdien av y blir nesten lik én ifølge likning (3), verdien av a blir stor ifølge likning (2) og verdien av hpEblir stor ifølge likning (1). The reduction of Jp means that the value of y becomes almost equal to one according to equation (3), the value of a becomes large according to equation (2) and the value of hpE becomes large according to equation (1).

Lavstøyegenskapene kan forklares på følgende måte.Gitterdefekter eller dislokasjoner reduseres kraftig på grunn av at emitter-basisovergangen 13 er dannet av den lett dopede emitter 4 og den også lett dopede basis 3. Forurensningskonsentrasjonen for den lett dopede emitter 4 bør av hensyn til støyegenskapene, levetiden td og minoritetsdiffusjonsveilengden The low-noise properties can be explained as follows. Lattice defects or dislocations are greatly reduced due to the fact that the emitter-base junction 13 is formed by the lightly doped emitter 4 and the also lightly doped base 3. The impurity concentration for the lightly doped emitter 4 should, for the sake of the noise properties, the lifetime td and the minority diffusion path length

18 —3 18 -3

Lp begrenses til en verdi som er mindre enn ca. 10 cm Lp is limited to a value that is less than approx. 10 cm

En annen faktor som forårsaker lavt støynivå er at emitterstrømmen flyter i nesten vertikal retning i den lett dopede emitter 4 og den lett dopede basis 3. Another factor that causes low noise is that the emitter current flows in an almost vertical direction in the lightly doped emitter 4 and the lightly doped base 3.

Overgangen 14 er dannet av de lett og kraftig dopede områder av samme ledningsevnetype. Overgangen 14 er i hovedsaken ugjennomtrengelig for minoritetsbærerne, men ikke for majo-ritetsbar erne . The transition 14 is formed by the lightly and heavily doped areas of the same conductivity type. Transition 14 is essentially impenetrable for the minority carriers, but not for the majority carriers.

Den høye forsterkning (h _) ved jordet emitter er vist på fig. 4. Forskjellen mellom kurvene 15 og 16 beror bare på en spesiell planarkonfigurasjon. Begge kurver viser imidlertid en meget høy strømforsterkning ved jordet emitter. Linjen 17 på fig. 5 viser støyfaktoren som funksjon av frekv.ense.n for anordningen på fig. 1. Linjen 18 på fig. 5 viser støyfaktoren for en anordning ifølge tidligere kjent teknikk av den hittil laveste støytype. Linjene 19 og 20 på fig. 6 er kurver som kan sammenliknes med kurvene på fig. 5 med en annen inngangsimpedans. The high gain (h_) at the grounded emitter is shown in fig. 4. The difference between curves 15 and 16 is only due to a special planar configuration. However, both curves show a very high current gain with a grounded emitter. Line 17 in fig. 5 shows the noise factor as a function of freq.ense.n for the device in fig. 1. Line 18 in fig. 5 shows the noise factor for a device according to prior art of the hitherto lowest noise type. Lines 19 and 20 in fig. 6 are curves which can be compared with the curves in fig. 5 with a different input impedance.

På fig. 7 er vist en støylinje 21 for en anordning ifølge tidligere kjent teknikk sammenliknet med en"støylinje 22 for den på fig. 1 viste anordning. Linjene 21 og 22 er støy-faktoren ved 3 dB. Det som er innenfor den i hovedsaken para-belformede linje, ligger under 3 dB. Ved betraktning av fig. In fig. 7 shows a noise line 21 for a device according to prior art compared to a "noise line 22 for the device shown in Fig. 1. Lines 21 and 22 are the noise factor at 3 dB. What is within the essentially parabolic line, is below 3 dB When considering fig.

4, 5, 6 og 7 fremgår at den foreliggende oppfinnelse gir en meget merkbar forbedring i forhold til de tidligere kjente ty-per av anordninger. 4, 5, 6 and 7 shows that the present invention provides a very noticeable improvement in relation to the previously known types of devices.

Fig. 3 viser en andre utførelse av oppfinnelsen, idet den på fig. 1 viste NPN-transistor er dannet i en integrert krets sammen med ett eller flere andre halvlederelementer, eksempelvis en PNP-transistor av konvensjonell type. De to transistorer danner komplementære transistorer. I et substrat 3 0 av P-type er en NPN-transistor 31 dannet på den måte som er beskrevet i forbindelse med fig. 1. Denne omfatter en kraftig dopet kollektor 1, en lett dopet kollektor 2, en lett dopet basis 3, en lett dopet emitter 4, et kraftig dopet område 5, et kollektortillederområde 6, et kollektorkontaktområde 15, et basistillederområde 7, et basiskontaktområde 8, en kollektorelektrode 9, en basiselektrode 10 og en emitterelektrode 11. I samme substrat 30 er dannet en PNP-transistor 32 av konvensjonell type som har en kollektor 63 av P-type, en basis 64 av N-type, en emitter 38 av P-type, en kollektortilleder 37 av P-type, et kollektorkontaktområde 48 av P-type, et basiskontaktområde 35 av N-type, en kollektorelektrode 39, en basiselektrode 40 og en emitterelektrode 41. De to transistorer 31 og 32 er elektrisk isolert ved hjelp av PN-overganger. Et isolasjonsområde 50 av P-type er forbundet med substratet 20 og omgir både NPN- og PNP-transistorene 31 og 32. Tre områder 61, 62 og 66 av N-type danner et skålformet isolasjonsområde som omgir PNP-transistoren 32. Fig. 3 shows a second embodiment of the invention, in that in fig. 1 shown NPN transistor is formed in an integrated circuit together with one or more other semiconductor elements, for example a PNP transistor of conventional type. The two transistors form complementary transistors. In a P-type substrate 30, an NPN transistor 31 is formed in the manner described in connection with fig. 1. This comprises a heavily doped collector 1, a lightly doped collector 2, a lightly doped base 3, a lightly doped emitter 4, a heavily doped region 5, a collector-conductor region 6, a collector-contact region 15, a base-conductor region 7, a base-contact region 8, a collector electrode 9, a base electrode 10 and an emitter electrode 11. In the same substrate 30 is formed a PNP transistor 32 of conventional type which has a collector 63 of P-type, a base 64 of N-type, an emitter 38 of P- type, a P-type collector head 37, a P-type collector contact area 48, an N-type base contact area 35, a collector electrode 39, a base electrode 40 and an emitter electrode 41. The two transistors 31 and 32 are electrically isolated by means of PN transitions. A P-type insulating region 50 is connected to the substrate 20 and surrounds both the NPN and PNP transistors 31 and 32. Three N-type regions 61, 62 and 66 form a bowl-shaped insulating region surrounding the PNP transistor 32.

I denne integrerte krets er et antall par eller trip-ler dannet samtidig. Som eksempel er N<+->områdene 1 og 61 dannet ved selektiv diffusjon inn i substratet 30 av P-type. N-områdene 2 og 62 er dannet ved epitaksial tilvekst av N-type. P-området 3 som danner NPN-transistorens 31 basis, og området 63 som danner PNP-transistorens 3 2 kollektor, er dannet ved epitaksial tilvekst av P-type, eller ved selektiv diffusjon. N-områdene 4 (den lett dopede emitter i NPN-transistoren) og 64 (PNP-transistorens basis) er dannet ved epitaksial tilvekst av N-type. N<+->områdene 6 og 66 er dannet ved diffusjon av N-type. P-områdene 7 og 37 er dannet ved diffusjon av P-type. P+<->områdene 8, 38 og 48 er dannet ved diffusjon av P-type. N<+->områdene 5 (NPN-transistorens emitter) og 15 (NPN-transistorens kollektorkontaktområde) og 35 (PNP-transistorens basiskontaktområde er dannet ved diffusjon. In this integrated circuit, a number of pairs or triplets are formed simultaneously. As an example, the N<+> regions 1 and 61 are formed by selective diffusion into the P-type substrate 30. The N regions 2 and 62 are formed by N-type epitaxial growth. The P region 3 which forms the base of the NPN transistor 31, and the region 63 which forms the collector of the PNP transistor 3 2, are formed by P-type epitaxial growth, or by selective diffusion. The N regions 4 (the lightly doped emitter in the NPN transistor) and 64 (the PNP transistor's base) are formed by N-type epitaxial growth. The N<+->areas 6 and 66 are formed by N-type diffusion. The P areas 7 and 37 are formed by P-type diffusion. The P+<->areas 8, 38 and 48 are formed by P-type diffusion. The N<+->areas 5 (the NPN transistor's emitter) and 15 (the NPN transistor's collector contact area) and 35 (the PNP transistor's base contact area) are formed by diffusion.

Når uttrykket "i hovedsaken ensartet" benyttes i forbindelse med minoritetsbærerkonsentrasjonstilstanden over det aktive emitterområde, menes det med dette uttrykk at den kombi-nerte verdi av minoritetsbærerne som kommer fra det aktive basis-område og injiseres i det aktive emitterområde, og minoritetsbærerne i emitteren som beveger seg i motsatt retning som følge av det innebygde felt, er relativt ensartet eller jevnt over hele det aktive emitterområde. Dette representeres ved emitter-delen av linjen (c) på fig. 2, hvor denne del ligger i hovedsaken horisontalt. When the expression "essentially uniform" is used in connection with the minority carrier concentration state over the active emitter region, this expression means that the combined value of the minority carriers coming from the active base region and injected into the active emitter region, and the minority carriers in the emitter which moves in the opposite direction as a result of the built-in field, is relatively uniform or uniform over the entire active emitter area. This is represented by the emitter part of line (c) in fig. 2, where this part is mainly horizontal.

Selv om den utførelse av oppfinnelsen som er vist på fig. 1, er en NPN-transistor, er det selvsagt klart at den også kan være en PNP-transistor med sammenliknbar konstruksjon og sammenliknbare egenskaper..Det er videre klart at oppfinnelsen også kan realiseres som en halvledertyristor av NPNP-type. Although the embodiment of the invention shown in fig. 1, is an NPN transistor, it is of course clear that it can also be a PNP transistor with comparable construction and comparable properties. It is also clear that the invention can also be realized as a semiconductor thyristor of NPNP type.

Claims (2)

1. Halvlederanordning omfattende et første halvlederområde (4) av en første ledningsevnetype og med en forutbestemt for-urensningskonsentras jon , et andre halvlederområde (3) av en andre ledningsevnetype og med en forutbestemt forurensningskonsen-tras jon og som omgir det første område (4) og danner en første PN-overgang (13) med dette, et tredje halvlederområde (1, 2) av den første ledningsevnetype og med en forutbestemt forurensningskonsentrasjon og som omgir det andre område (3) og danner en andre PN-overgang (12) med dette, og et fjerde halvlederområde (5) av den første ledningsevnetype i det første område (4) og som har en forutbestemt forurensningskonsentrasjon som er høyere enn for det første område (4) og danner en L-H-overgang (14) med dette, og forspenningsanordninger for injisering av rnajoritetsbærere i det første område (4) via det andre område (3) til det tredje område (1, 2), idet det første område (4) har en tykkelse som er mindre enn diffusjonsveilengden for minoritetsbærere i dette,karakterisert vedat forskjellen mellom forurensningskonsentrasjonene for de første (4) og fjerde (5) områder er av størrelsesorden 10^ slik at det tilveiebringes et innebygd felt av en sådan verdi at den av dette frembragte driftstrøm av minoritetsbærere i det vesentlige balanserer diffusjonsstrømmen av minoritetsbærere som injiseres fra det første område (4).1. Semiconductor device comprising a first semiconductor area (4) of a first conductivity type and with a predetermined impurity concentration, a second semiconductor area (3) of a second conductivity type and with a predetermined impurity concentration and which surrounds the first area (4) and forms a first PN junction (13) with this, a third semiconductor region (1, 2) of the first conductivity type and with a predetermined impurity concentration and which surrounds the second region (3) and forms a second PN junction (12) with this, and a fourth semiconductor region (5) of the first conductivity type in the first region (4) and which has a predetermined impurity concentration higher than that of the first region (4) and forms an L-H junction (14) therewith, and biasing devices for injecting majority carriers into the first area (4) via the second area (3) to the third area (1, 2), the first area (4) having a thickness that is smaller than the diffusion path length for the minority carriers in this, characterized in that the difference between the pollution concentrations for the first (4) and fourth (5) areas is of the order of 10^ so that a built-in field is provided of such a value that the drift current of minority carriers produced by this essentially balances the diffusion current of minority carriers injected from the first area (4). 2. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at summen av tykkelsene av det første område (4) og det fjerde område (5) er mindre enn diffusjonsveilengden for minoritetsbærere i det første område (4).2. Device according to claim 1, characterized in that the sum of the thicknesses of the first area (4) and the fourth area (5) is less than the diffusion path length for minority carriers in the first area (4).
NO498073A 1972-12-29 1973-12-28 SEMICONDUCTOR DEVICE. NO140844C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP48000550A JPS5147583B2 (en) 1972-12-29 1972-12-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO140844B true NO140844B (en) 1979-08-13
NO140844C NO140844C (en) 1979-11-21

Family

ID=11476818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO498073A NO140844C (en) 1972-12-29 1973-12-28 SEMICONDUCTOR DEVICE.

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS5147583B2 (en)
AT (1) AT376844B (en)
BE (1) BE809216A (en)
BR (1) BR7310275D0 (en)
CA (1) CA993568A (en)
CH (1) CH577750A5 (en)
DE (1) DE2364752A1 (en)
DK (1) DK140036C (en)
ES (1) ES421881A1 (en)
FR (1) FR2212645B1 (en)
GB (1) GB1460037A (en)
IT (1) IT1002384B (en)
NL (1) NL7317815A (en)
NO (1) NO140844C (en)
SE (1) SE398940B (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT377645B (en) * 1972-12-29 1985-04-10 Sony Corp SEMICONDUCTOR COMPONENT
JPS5914897B2 (en) * 1975-02-08 1984-04-06 ソニー株式会社 semiconductor equipment
JPS5754969B2 (en) * 1974-04-04 1982-11-20
JPS5753672B2 (en) * 1974-04-10 1982-11-13
JPS57658B2 (en) * 1974-04-16 1982-01-07
JPS5714064B2 (en) * 1974-04-25 1982-03-20
JPS5718710B2 (en) * 1974-05-10 1982-04-17
JPS5648983B2 (en) * 1974-05-10 1981-11-19
JPS5426789Y2 (en) * 1974-07-23 1979-09-03
IT1061510B (en) * 1975-06-30 1983-04-30 Rca Corp BIPOLAR TRANSISTOR PRESENTING AN EMITTER WITH A HIGH LOW CONCENTRATION OF IMPURITIES AND ITS MANUFACTURING METHOD
JPS52100978A (en) * 1976-02-20 1977-08-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor device
JPS5565460A (en) * 1978-11-09 1980-05-16 Ibm Method of manufacturing semiconductor device improved in current gain
JPS5946103B2 (en) * 1980-03-10 1984-11-10 日本電信電話株式会社 transistor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL103476C (en) * 1955-04-21
US3343048A (en) * 1964-02-20 1967-09-19 Westinghouse Electric Corp Four layer semiconductor switching devices having a shorted emitter and method of making the same
DE1221363B (en) * 1964-04-25 1966-07-21 Telefunken Patent Method for reducing the sheet resistance of semiconductor components
DE1297237B (en) * 1964-09-18 1969-06-12 Itt Ind Gmbh Deutsche Surface transistor and process for its manufacture
US3500141A (en) * 1964-10-13 1970-03-10 Ibm Transistor structure
GB1160429A (en) * 1965-10-14 1969-08-06 Philco Ford Corp Improvements in and relating to Semiconductive Devices.
US3469117A (en) * 1966-01-08 1969-09-23 Nippon Telegraph & Telephone Electric circuit employing semiconductor devices
US3432920A (en) * 1966-12-01 1969-03-18 Rca Corp Semiconductor devices and methods of making them
US3512056A (en) * 1967-04-25 1970-05-12 Westinghouse Electric Corp Double epitaxial layer high power,high speed transistor
FR1574577A (en) * 1967-08-03 1969-07-11
US3504242A (en) * 1967-08-11 1970-03-31 Westinghouse Electric Corp Switching power transistor with thyristor overload capacity
US3538401A (en) * 1968-04-11 1970-11-03 Westinghouse Electric Corp Drift field thyristor
US3544863A (en) * 1968-10-29 1970-12-01 Motorola Inc Monolithic integrated circuit substructure with epitaxial decoupling capacitance
US3591430A (en) * 1968-11-14 1971-07-06 Philco Ford Corp Method for fabricating bipolar planar transistor having reduced minority carrier fringing
JPS4840667B1 (en) * 1969-03-28 1973-12-01
US3717515A (en) * 1969-11-10 1973-02-20 Ibm Process for fabricating a pedestal transistor
DE2060854A1 (en) * 1970-12-10 1972-08-17 Siemens Ag Semiconductor component with three zones of alternating conductivity type and arrangement for its control
DE2211384A1 (en) * 1971-03-20 1972-11-30 Philips Nv Circuit arrangement with at least one radiation-fed circuit element and semiconductor arrangement for use in such a circuit arrangement
JPS493583A (en) * 1972-04-20 1974-01-12

Also Published As

Publication number Publication date
CH577750A5 (en) 1976-07-15
AU6378973A (en) 1975-06-19
DK140036C (en) 1979-12-24
DK140036B (en) 1979-06-05
JPS4991191A (en) 1974-08-30
BR7310275D0 (en) 1974-09-24
ATA1083973A (en) 1984-05-15
NO140844C (en) 1979-11-21
SE398940B (en) 1978-01-23
ES421881A1 (en) 1976-08-01
AT376844B (en) 1985-01-10
DE2364752A1 (en) 1974-08-01
FR2212645A1 (en) 1974-07-26
CA993568A (en) 1976-07-20
BE809216A (en) 1974-04-16
JPS5147583B2 (en) 1976-12-15
FR2212645B1 (en) 1977-08-05
GB1460037A (en) 1976-12-31
IT1002384B (en) 1976-05-20
NL7317815A (en) 1974-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4007474A (en) Transistor having an emitter with a low impurity concentration portion and a high impurity concentration portion
NO140844B (en) SEMICONDUCTOR DEVICE.
US3532945A (en) Semiconductor devices having a low capacitance junction
JPH01205564A (en) Optical semiconductor device and its manufacture
US4032957A (en) Semiconductor device
US2792540A (en) Junction transistor
US3595713A (en) Method of manufacturing a semiconductor device comprising complementary transistors
NO140843B (en) SEMICONDUCTOR DEVICE.
US4027324A (en) Bidirectional transistor
US6815799B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US3946425A (en) Multi-emitter transistor having heavily doped N+ regions surrounding base region of transistors
US3968511A (en) Semiconductor device with additional carrier injecting junction adjacent emitter region
JP3313398B2 (en) Bipolar integrated circuit
US3500141A (en) Transistor structure
US4443808A (en) Semiconductor device
US4032958A (en) Semiconductor device
US3677280A (en) Optimum high gain-bandwidth phototransistor structure
US3510736A (en) Integrated circuit planar transistor
US3761326A (en) Process for making an optimum high gain bandwidth phototransistor structure
US3443174A (en) L-h junction lateral transistor
JP2894777B2 (en) Semiconductor device
US3652347A (en) Method for manufacturing a semiconductor device
RU2306632C1 (en) Thyristor triode-thyroid
KR810001646B1 (en) Semiconductor device
JP2657119B2 (en) Optical semiconductor device