DE1298188C2 - Koppelfeld mit elektronischer durchschaltung in fernmeldevermittlungsanlagen - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent 12 67 268 betrifft ein Koppelfeld ■iffiit elektronischer Durchschaltung für Fernmeldevermittlungsanlagen in integrierter monolithischer Bauweise, das aus einer oder mehreren über Zwischenleitungen miteinander verbundenen Koppelstufen besteht, bei dem die Koppelstufen aus mehreren matrizenförmigen Koppelvielfachen bestehen und bei dem de Durchschaltung eines Verbindungsweges durch Anlegen von MarkJerpotentiaJen an Spalten- und Zeilenleitungen der Koppelvielfachen erfolgt, welche ein den Koppelvielfachen zugeordnetes Steuernetzwerk bilden, das je Kreuzpunkt eine Koinzidenzschaltung enthält, die jeweils mit ihrem einen Eingang an eine Spaltenleitung und mit ihrem anderen Eingang an eine Zeilenleitung angeschlossen ist, ferner über diese Leitungen durch Markierpotentiale gesteuert wird und mit dem daraufhin an ihrem Ausgang auftretenden Steuerpotential ein als Koppelpunktkontakt dienendes elektronisches Schaltelement steuert, wobei die Koppelpunktkontakte aus Schaltelementen bestehen, die bistabil sind und über die zugehörigen Koinzidenzschaltungen mit Hilfe ihrer Markierpotentiale \h ihren leitenden Zustand steuerbar sind, in ihren sperrenden Zustand dagegen allein über ihre im Verbindungsweg liegenden Anschlüsse steuerbar sind, und die Koinzidenzschaltungen beim Ver schwinden des Markierpotentials jeweils selbsttätig ihren Anfangszustand wieder einnehmen, bei dem sie kein Steuerpotential liefern.

Bei der elektrischen Übermittlung von Nachrichten in der Fernmeldetechnik müssen Einflüsse der einzelnen Nachrichtenkanäle ausgeschaltet werden, damit es nicru zu den; in der elektrischen Nachrichtenübermittlur.g bekannten Effekt des Nebensprechens kommt.

Wird ein Koppelfeld der eingangs genannten Art in integrierter Halbleiterschaltkreistechnik ausgeführt, so muß dafür Sorge getragen werden, daß sowohl die einzelnen Koppelpunkte als auch die den Koppelpunkten zugeordneten Koppelpunktkontakte und Koinzidenzschaltungen elektrisch entkoppelt sind, um ein Nebensprechen zu unterbinden.

Diese Aufgabe wird bei einem integrierten monolithischen Koppelfeld der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bistabilen, als Koppelpunktkontakte dienenden Schaltelemente und die die Koppelpunktkontakte ansteuernden Koituidenzschaltungen in einem als aktives Substrat dienenden Halbleiterkörper derart ausgebildet sind, daß zwischen den Koppelpunktkontakten und den Koinzidenzschaltungen sowie den einzelnen Koppelpunktcn eine elektrische Entkopplung durch Ausbildung wenigstens des Substratteils zwischen den Koppelpunktkontakten und den Koinzidenzschaltungen als Halbleitergebiet mit geringer Lebensdauer für Minoritätsladungsträger vorgenommen ist.

Es ist zwar bereits in dem älteren deutschen Patent 12 16 990 unter Schutz gestellt, bei einer mikrominiaturisierten, integrierten Schaltungsanordnung aus einem Halbleiterkörper mit aktiven und/oder passiven Halbleiterbauelementen eine Trennung dieser Halbleiterbauelemente durch Zonen unterschiedlicher elektrischer Eigenschaften voneinander zu trennen, welche als Zonen hoher Ladungsträgerrekombination ausgebildet sind. Dabei erstrecken sich diese Zonen jedoch durch den gesamten Halbleiterkörper, in dem die aktiven und/oder passiven Halbleiterbauelemente ausgebildet sind. Es ist aber insbesondere auch unter Schutz gestellt, daß Zonen hoher Ladungsträgerrekombination lediglich an der Oberfläche der Festkörperschaltung ausgebildet sind. Dabei erfolgt jedoch nur eine Oberflächenbehandlung, d. h., es sind keine Zonen hoher Ladungsträgerrekombinationen vorgesehen, die bis zur Tiefe der zu entkoppelnden Elemente Ladungsträgerfangstellen im Halbleiterkörper enthalten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus

der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Figuren.

In F i g. 1 ist ein Koppelpunkt mit einer Zeilenleittsng ZL und einer Spaltenleitung SL eines Koppelvielfachs dargestellt. Als Koppelpunktkontakt dient ein Vierschichttransistor KP, welcher durch eine Koinzidenzschaltung KG angesteuert wird.

Gemäß der Hauptpatentanmeldung existieren nun mehrere Möglichkeiten für die Ausbildung der Koinzidenzschaltung KG. In F i g. 2 und 3 sind zwei dieser möglichen Koinzidenzschaltungen dargestellt. Fig.2 zeigt eine Koinzidenzschaitung aus einem Transistor Tr und einer Diode SDu Fig. 3 zeigt eine Koinzidenzschaltung, welche aus den Dioden D\ und D 2 sowie dem Widerstand R 1 gebildet wird.

In Fig.4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Koppelpunktes als Teil eines integrierten monolithischen Halbleiterschaltkreises dargestellt, bei dem eine Koinzidenzschaltung nach Fig.2 Verwenoung findet. In einem als Substrat dienenden Halbleiterkörper 1, welcher beispielsweise η-leitend sein möge, werden durch einen Diffusionsschritt die Zonen 2, 3, 5 und 7 erzeugt. Bei der gewählten η-Leitung des Substrates 1 haben die Zonen 2, 3, 5 und 7 dann p-Leitung. In die Zonen 3 und 5 werden durch einen nochmaligen Diffusionsschritt wiederum η-leitende Zonen 4 und 6 erzeugt. Die Zonen 2,4,5,6 und 7 sind entsprechend mit Kentakten 10,11,13,14 und (5 versehen. Das Substrat 1 besitzt einen Kontakt 16. Durch eine derartige Ausbildung der genannten Zonen wird durch das Substrat 1 sowie die Zonen 2, 3 und 4 mit den entsprechenden Kontakten 10 und 11 sowie den Kontakt 16 der den Koppelpunktkontakt bildende Vierschichttransistor P gebildet. Das Substrat 1 sowie die Zonen 5 und 6 mit den entsprechenden Kontakten 13 und 14 bilden den Transistor 7rder Koinzidenzschaltung nach Fig.2; das Substrat ? und die Zone 7 mit dem entsprechenden Kontakt 15 bilden zwar eine Diode; die Rolle der Diode SD 1 der Koinzidenzschaltung nach Fig.2 wird jedoch in diesem Beispiel von der Emitterstrecke des Transistorteils 5,6 übernommen. Zwischen den im Substrat 1 durch die entsprechenden Zonen ausgebildeten Bauelementen sind nun weitere Zonen 8 und 9 zur elektrischen Entkopplung der Bauelemente vorgesehen. Diese Zonen sind bei den im Beispiel gewählten Leitfähigkeitstypen der die Bauelemente bildenden Zonen hoch η-dotiert, d. h„ diese Zonen haben eine sehr hohe Leitfähigkeit, z. B. spezifischer Widerstand von 10-³ß-cm. Deshalb werden zwischen den Bauelementen mit den Kontakten 10,11; 13,14; 15,16 fließende Minoritäisladungsträger in die als Abschirmung dienenden Zonen 8 und 9 gezogen, in denen sie infolge der hohen Dotierung sehr schnell rekombinieren und daher keine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Bauelemente hervorrufen können. Durch diese Maßnahme wird also ein Nebensprechen im Koppelfeld unterbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Koppelfeld mit elektronischer Durchschaltung für Fernmeldevermittlungsanlagen in integrierter monolithischer Bauweise, das aus einer oder mehreren über Zwischenleitungen miteinander verbundenen Koppelstufen besteht, bei dem die Koppelstufen aus mehreren matrizenförmigen Koppelvielfachen bestehen und bei dem die Durchschaltung eines Verbindungsweges durch Anlegen von Markierpotentialen an Spalten- und Zeilenleitungen der Koppelvielfachen erfolgt, welche ein den Koppelvielfachen zugeordnetes Steuernetzwerk bilden, das je Kreuzpunkt eine Koinzidenzschaltung enthält, dit jeweils mit ihrem einen Eingang an eine Spaltenleitung und mit ihrem anderen Eingang an eine Zeilenleitung angeschlossen ist, ferner über diese Leitungen durch Markierpotentiale gesteuert wird und mit dem daraufhin an ihrem Ausgang auftretenden Steuerpotential ein als Koppelpunktkontakt dienendes elektronisches Schaltelement steuert, wobei die Koppelpunktkontakte aus Schaltelementen bestehen, die bistabil sind und über die zugehörigen Koinzidenzschaltungen mit Hilfe der Markierpotentiale in ihren leitenden Zustand steuerbar sind, in ihren sperrenden Zustand dagegen allein über ihre im Verbindungsweg liegenden Anschlüsse steuerbar sind, und die Koinzidenzschaltungen beim Verschwinden des Markierpotentials jeweils selbsttätig ihren Anfangszustand wieder einnehmen, bei dem sie kein Steuerpotential liefern, nach Patent 1267268, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen, als Koppelpunktkontakte dienenden Schaltelemente und die die Koppelpunktkontakte ansteuernden Koinzidenzschaltungen in einem als aktives Substrat dienenden Halbleiterkörper derart ausgebildet sind, daß zwischen den Koppelpunktkontakten und den Koin/idenzschaltungen sowie den einzelnen Koppelpunkten eine elektrische Entkopplung durch Ausbildung wenigstens des Substratteils zw^;schen den Koppelpunktkontakten und den Koinzidenzschaltungen als Halbleitergebiet mit geringer Lebensdauer für Minoritätsladungsträger vorgenommen ist.

2. Koppelfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplung der Koppelpunktkontakte und der Koinzidenzschaltungen durch Dotierung des Substrats mit Fangstellen erzeugenden Fremdstoffen, z. B. mit Gold, vorgenommen ist.

3. Koppelfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplung der Koppelpunktkontakte und der Koinzidenzschaltungen durch eine zwischen diesen im Substrat liegende bis zur Entartung dotierte Abschirmzone von gleichem ! 1 »ungstyp wie das Substrat vorgenommen ist, welche mindestens bis zur Tiefe der die Koppelpunktkontakte und die Koinzidenzschaltungen bildenden Schaltelemente in das Substrat hinabreichl.