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DE1214791B - Surface transistor with base and emitter zone on the same surface side of the semiconductor body and method for manufacturing - Google Patents

Surface transistor with base and emitter zone on the same surface side of the semiconductor body and method for manufacturing

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Publication number
DE1214791B
DE1214791B DET18836A DET0018836A DE1214791B DE 1214791 B DE1214791 B DE 1214791B DE T18836 A DET18836 A DE T18836A DE T0018836 A DET0018836 A DE T0018836A DE 1214791 B DE1214791 B DE 1214791B
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DE
Germany
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zone
transistor according
emitter
base
collector
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DET18836A
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German (de)
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DE1214791C2 (en
Inventor
Dr Ernst Froeschle
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of DE1214791C2 publication Critical patent/DE1214791C2/en
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    • H10P95/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H10P10/12
    • H10P50/613
    • H10W20/40
    • H10W72/07554

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIlHOIl

Deutsche KL: 21g-11/02 German KL: 21g-11/02

Nummer: 1214791Number: 1214791

Aktenzeichen: T18836 VIII c/21 gFile number: T18836 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 12. August 1960Filing date: August 12, 1960

Auslegetag: 21. April 1966Opening day: April 21, 1966

Die Erfindung betrifft einen Flächentransistor mit einer Emitter-, einer Basis- und einer Kollektorzone, dessen Basiselektrode auf der gleichen Oberfiachenseite des Halbleiterkörpers wie die Emitterzone angebracht ist.The invention relates to a planar transistor with an emitter, a base and a collector zone, whose base electrode is attached to the same surface side of the semiconductor body as the emitter zone is.

Bei einer bekannten Tetrodenanördnung besteht der Halbleiterkörper aus n-leitendern Silizium. In diesen Halbleiterkörper vom n-Leitungstyp sind zwei Diffusionsschichten eindiffundiert, urid zwar eine η-Schicht und eine dieser η-Schicht vorgelagerte p-Schicht. Die diffundierte η-Schicht stellt die Emitterzone der Tetrode dar, während die der n-Schicht Vorgelagerte Zone vom p-Leitungstyp die Basiszone der Tetrode bildet. Die Störstellenkonzenträtiori der η-Schicht ist dabei größer gewählt als die der p-Sehicht. Zur Herstellung der Hilfsbasis- und Steuerbasiselektrode sind p-dotierende streifenförmige Elektroden durch beide Diffusionsschichten durchlegiert, während die Emitterzone durch eine zwischen den beiden Basiselektroden flach in die Emitterzone einlegiefte Elektrode kontaktiert ist.In a known tetrode arrangement, the semiconductor body consists of n-conductive silicon. In Two diffusion layers are diffused into this semiconductor body of the n-conductivity type, although one η-layer and a p-layer upstream of this η-layer. The diffused η-layer represents the emitter zone the tetrode, while the p-conductivity type zone upstream of the n-layer represents the base zone the tetrode forms. The Störstellenkonzenträtiori the The η-layer is chosen to be larger than that of the p-layer. For making the auxiliary base and control base electrodes p-doping strip-shaped electrodes are alloyed through through both diffusion layers, while insert the emitter zone flat into the emitter zone through a flat between the two base electrodes Electrode is contacted.

Durch Anlegen einer geeigneten Gleichspannung zwischen Hilfsbasis= und Steuerbasiselektrode kann bei dieser bekannten Tetrodenanordnung längs der Basiszone ein elektrisches Feld erzeugt werden, welches die Emission der Tetrode auf einen schmalen Bereich der Emitterzone beschränkt, welcher der Steuerbasiselektrode unmittelbar benachbart ist. Die bekannte Anordnung hat den Vorteil, daß der äußere Basiswiderstand, der zwischen der einlegierten Steuerbäsiselektrode und dem Anfang der unmittelbar angrenzenden Emitterzone auftritt, vernachlässigbar gering ist. Da der im Bereich der emittierenden Zone wirksam werdende innere Basiswiderstand bei der bekannten Anordnung ebenfalls klein gehalten werden kann, und zwar durch entsprechende Verkleinerung der Breite der emittierenden Zone rMt HiKe des Längsfeldes in der Basiszone, weist die bekannte Anordnung bei entsprechender Bemessung und Dotierung der Basiszone den kleinsten Basiswiderstand aller bekannten Transistoranordnungen auf.By applying a suitable direct voltage between the auxiliary base = and the control base electrode in this known tetrode arrangement along the base zone, an electric field can be generated which the emission of the tetrode is limited to a narrow area of the emitter zone, which is the control base electrode is immediately adjacent. The known arrangement has the advantage that the external base resistance, that between the alloyed control base electrode and the beginning of the immediately adjacent one Emitter zone occurs, is negligibly small. Since the effective in the area of the emitting zone increasing internal base resistance can also be kept small with the known arrangement, by correspondingly reducing the width of the emitting zone rMt HiKe of the longitudinal field in the base zone, has the known arrangement with appropriate dimensioning and doping of the Base zone has the lowest base resistance of all known transistor arrangements.

Das Hochfrequenzverhalten dieser bekannten Tetrodenahordnung ist jedoch im allgemeinen nicht besser als das der anderen bekannten Hochfrequenztransistorenänordnungen. Dieser Nachteil der bekannten, mesaförmig ausgebildeten Tetrodenanordnung ist vor allem darauf zurückzuführen, daß im Gegensatz zu bekannten Transistorenanordnungen auf der Emitterseite drei Elektroden angeordnet sind. Hinzu kommt, daß zur Erzielung kleiner Kollektorkapazitäten bereits bei Anordnungen, die für eine Betriebsfrequenz von einigen hundert MHz gedacht Flächentransistor mit Basis- und Emitterzone
auf der gleichen Oberfläehenseite des
Halbleiterkörpers und Verfahren zum
Herstellen
However, the high-frequency behavior of this known Te trodenahordnung is generally no better than that of the other known high-frequency transistor arrangements. This disadvantage of the known, mesa-shaped tetrode arrangement is primarily due to the fact that, in contrast to known transistor arrangements, three electrodes are arranged on the emitter side. In addition, in order to achieve small collector capacitances, even in arrangements which are intended for an operating frequency of a few hundred MHz, flat transistor with base and emitter zone
on the same side of the surface of the
Semiconductor body and method for
Produce

Anmelder:
Telefunken
Applicant:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.j
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Patentverwertungsgesellschaft mb Hj
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Ernst Frosehle^ Ulm/DonauDr. Ernst Frosehle ^ Ulm / Danube

sind, die Mesastrüktur bzw. Mesäfläche nicht wesent-Hch breiter als 1Ö0 μ sein darf, so daß der gegenseitige Abstand der Zuleitungsdrähte bei der bekannten Tetrodenanordnung nicht größer als 25 bis 30 μ gemacht werden kann. Da für höhere Frequenzen entsprechend kleinere Abstände erforderlich sind, wird mit zunehmender Grenzfrequenz die Kontaktierung der emitterseitig angeordneten Elektroden immer mehr erschwert. Der geringe Elektrodenabstand hat außerdem noch zur Folge, daß als Elektrodenzuleitungen nur sehr dünne Drähte Verwendung finden können, die jedoch relativ hohe Zuleitungswiderstände und Zuleitungsinduktivitäten aufweisen, welche sich vor allem bei höhen Frequenzen sehr störend bemerkbar machen.are, the mesa structure or mesa surface is not essential may be wider than 1Ö0 μ, so that the mutual distance between the lead wires in the known Tetrode arrangement cannot be made larger than 25 to 30 μ. As for higher frequencies If correspondingly smaller distances are required, the contacting becomes with increasing cutoff frequency the electrodes arranged on the emitter side are becoming more and more difficult. The small gap between the electrodes also has the consequence that only very thin wires are used as electrode leads which, however, have relatively high lead resistances and lead inductances which are very annoying, especially at high frequencies.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird ein Flächentransistor mit einer Emitter-, Basis-Kollektor-Zone, dessen Basiselektrode auf der gleichen Seite des Halbleiterkörpers wie die Emitterzone angebracht ist, erfindungsgemäß so ausgebildet, daß auf der gleichen Oberflächenseite des HalbleiterkÖrpers eine den Emissionsstrom führende Elektrode angebracht ist, welche mit der Basiszone ohmisch und mit der Emitterzone ohrnisch oder über einen pn-Übergang mit sehr niedriger Durchbruchsspannung verbunden ist.A planar transistor is used to avoid these disadvantages with an emitter, base-collector zone, whose base electrode is attached to the same side of the semiconductor body as the emitter zone, according to the invention designed so that on the same surface side of the semiconductor body one the Emission current leading electrode is attached, which is ohmic with the base zone and with the Emitter zone connected to the ear or via a pn junction with a very low breakdown voltage is.

Der erfindungsgemäße Flächentransistor, der in verschiedenen Ausführungsformen in den F i g. 1 bis 5 dargestellt ist, soll am Beispiel eines Transistors mit pnp-Zonenfolge näher beschrieben werden, obwohl natürlich auch analoge Ausführungsformen mit npn-Zonenfolge möglich sind Es soll bereits hier darauf hingewiesen werden, daß eine spezielle Ausführungsf öfm der Erfindung gemäß den F i g. 3 bis 5 einenThe planar transistor according to the invention, which is shown in various embodiments in FIGS. 1 to 5 is shown, will be described in more detail using the example of a transistor with pnp zone sequence, although Of course, analog embodiments with npn zone sequences are also possible. It should be pointed out here it should be pointed out that a special embodiment of the invention according to FIGS. 3 to 5 one

609 559/311609 559/311

3 43 4

Transistor vorsieht, bei dem zwischen Basis- und sichtlich der Frequenzgrenze, so macht sich derThe transistor provides, in which between the base and the visible frequency limit, so does the

Kollektorzone eine schwach dotierte bzw. intrinsic- Widerstand in der Emitterzone 3 zwischen derCollector zone a weakly doped or intrinsic resistance in the emitter zone 3 between the

leitende Zwischenzone vorgesehen ist. Es erweist Legierungselektrode 2 und der emittierenden Stelle 13conductive intermediate zone is provided. It turns out alloy electrode 2 and the emitting point 13

sich sogar als vorteilhaft, eine solche pnip- bzw. störend bemerkbar. Es ist daher vorteilhaft, wie ineven as advantageous, such a pnip or annoying noticeable. It is therefore advantageous, as shown in

npin-Transistoranordnung mit Tetrodeneigenschaften 5 Fig. 2 gezeigt, auf die Emitterzone3 einen metallischennpin transistor arrangement with tetrode properties 5 Fig. 2 shown, on the emitter zone 3 a metallic

gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mesaförmig Belag 14 aufzubringen, welcher mit der Elektrode 2,according to a development of the invention to apply mesa-shaped coating 14, which is connected to the electrode 2,

auszubilden. jedoch nicht mit der Elektrode 1 metallischen Kontaktto train. but not with the electrode 1 metallic contact

Der, wie bereits oben ausgeführt, im folgenden zu hat. Der metallische Belag 14 wird vorteilhaft so weit betrachtende Transistor mit pnp-Zonenfolge soll am ausgedehnt, daß lediglich ein Sicherheitsabstand Beispiel eines Halbleiterkörpers aus Germanium io zwischen metallischem Belag 14 und der Elektrode 1 erläutert werden, obwohl natürlich auch andere zur Vermeidung eines Kurzschlusses gewährt bleibt, Halbleitermaterialien, wie beispielsweise Silizium oder d. h. für das HF-Verhalten des erfindungsgemäßen AmBv-Verbindungen, Verwendung finden können. Transistors ist es günstig, wenn die Emitterzone Die Emitterzone 3 (vgl. F i g. 1) eines solchen pnp- möglichst weitgehend, bis auf einen gewissen, techno-Transistors ist sehr stark mit p-Störstellen dotiert, 15 logisch bedingten Sicherheitsabstand von der Elekwährend die relativ dünne Basiszone 4 stark mit trode 1 mit Metall bedeckt ist.
n-Störstellen versetzt ist, jedoch nur so stark, daß die Die Tatsache, daß die erfindungsgemäße Anordnung Störstellendichte in der Basiszone kleiner ist als die trotz Tetrodencharakter nur zwei Elektrodenzu-Störstellendichte der Emitterzone. Die an die Basis- leitungen auf der Emitterseite benötigt, läßt die zone 4 angrenzende Kollektorzone 5 ist zur Erzielung 20 Möglichkeit zu, die Elektrodenzuleitungen stärker als eines p-Leitungstyps wie die Emitterzone mit p-Stör- im Falle von drei emitterseitig vorhandenen Elektrodenstellen dotiert. Zuleitungen auszubilden und infolgedessen nieder-
Which, as already stated above, has to in the following. The metallic coating 14 is advantageously so far viewed transistor with pnp zone sequence is to be expanded that only a safety distance example of a semiconductor body made of germanium io between the metallic coating 14 and the electrode 1 is explained, although others are of course also allowed to avoid a short circuit, Semiconductor materials, such as silicon or that is, for the HF behavior of the AmBv connections according to the invention, can be used. It is advantageous if the emitter zone 3 (see FIG. 1) of such a pnp transistor is as largely as possible, except for a certain techno transistor, is very heavily doped with p-type impurities, 15 logically determined safety distance from the transistor While the relatively thin base zone 4 is heavily covered with trode 1 with metal.
n-type impurities is offset, but only so strongly that the impurity density in the base zone is smaller than that of the emitter zone, despite the tetrode character, only two electrode-to-impurity density. The collector zone 5 adjacent to the base lines on the emitter side allows the electrode leads to be more heavily doped than a p-conduction type such as the emitter zone with p-interference in the case of three electrode sites on the emitter side. To train supply lines and consequently lower

In die emitterseitige Oberfläche dieses pnp-Tran- ohmig und induktionsarm auszuführen. F i g. 2 zeigtIn the emitter-side surface this pnp-Tran- ohmig and low induction run. F i g. 2 shows

sistors sind nun im Gegensatz zur bekannten Tetroden- beispielsweise eine Anordnung mit streifenförmigIn contrast to the known tetrodes, sistors are now, for example, an arrangement with a strip shape

anordnung nicht drei, sondern zwei Elektroden 25 ausgebildeten Elektrodenzuleitungen 11 und 12, derenarrangement not three, but two electrodes 25 formed electrode leads 11 and 12, the

einlegiert. Das Legierungsmaterial für diese beiden Breite senkrecht zur Zeichenebene etwa gleich deralloyed. The alloy material for these two widths perpendicular to the plane of the drawing roughly equal to that

Legierungselektroden ist derart gewählt, daß durch die entsprechenden Länge der Elektrodenstreifen 1 bzw. 2Alloy electrodes are selected in such a way that the corresponding length of the electrode strips 1 and 2

Legierung stark η-dotierte, zu den Legierungs- gewählt werden kann.Alloy heavily η-doped, the alloy can be chosen.

elektroden 1 und 2 gehörende Halbleiterzonen 6 und 7 Die Elektrode 2 kann auch, wie in F i g. 5 gezeigt, entstehen. Diese und die folgenden Überlegungen 30 so ausgeführt werden, daß sie die Elektrode 1 vollgelten natürlich auch in analoger Weise für Tran- ständig, beispielsweise ringförmig umschließt. Außer sistoren mit umgekehrter Schichtenfolge. dem Vorteil, daß bei dieser Anordnung kein Ober-Electrodes 1 and 2 belonging semiconductor zones 6 and 7 The electrode 2 can also, as in FIG. 5 shown develop. These and the following considerations 30 are carried out in such a way that they apply to the electrode 1 completely naturally also in an analogous manner for tran- stead, for example enclosing in a ring. Except sistors with reversed order of layers. the advantage that with this arrangement there is no upper

Die erfindungsgemäße Anordnung wird nun wie flächenleckstrom vom Kollektor auf die Elektrode 1 ein normaler Transistor geschaltet und besitzt wie gelangen kann, lassen sich die Elektrodenzuleitungen dieser nur insgesamt drei Elektrodenzuleitungen, 35 10, 11 und 12 entsprechend der F i g. 5 so ausführen, nämlich die die Kollektorelektrode 9 kontaktierende daß der Transistor leicht in eine koaxiale Leitung Kollektorelektrodenzuleitung 10, die die Legierungs- eingebaut werden kann und die Emitterzuleitung 12 elektrode 1 kontaktierende Elektrodenzuleitung 11 und an den Außenleiter gelegt wird,
die Elektrodenzuleitung 12, welche mit der Legierungs- Es hat sich herausgestellt, daß vor allem der elektrode 2 verbunden ist. Im Betriebszustand des 40 Kollektorvorwiderstand der bekannten Tetroden-Transistors fließt nun durch die Elektrodenzuleitung 12 anordnung wesentlich dazu beiträgt, daß die bekannte außer dem Emissionsstrom noch ein weiterer Strom Anordnung für sehr hohe Frequenzen unbrauchbar vonderLegierungselektrode2zurLegierungselektrodel ist. Eingehende Rechnungen haben nämlich gezeigt, durch die Basiszone, der wie bei einer Tetrode das daß bei sehr hohen Frequenzen die Verluste in der zur Einengung der Emission erforderliche Längsfeld 45 Kollektorzone 5 den Hauptbeitrag zum Realteil des in der Basiszone erzeugt. Der wesentliche Vorteil der Ausgangsleitwertes einer solchen Tetrode liefern und Erfindung besteht somit darin, daß der Tetrodeneffekt damit die Schwinggrenze stark herabzusetzen. Zur durch eine Dreielektrodenanordnung erzielt wird. Vermeidung dieser Verluste wird als Weiterbildung
The arrangement according to the invention is now switched like a surface leakage current from the collector to the electrode 1, a normal transistor and how can the electrode leads of these only a total of three electrode leads, 35, 10, 11 and 12 according to FIG. 5 run so, namely the collector electrode 9 contacting that the transistor is easily placed in a coaxial line collector electrode lead 10, which the alloy can be installed and the emitter lead 12 electrode 1 contacting electrode lead 11 and is placed on the outer conductor,
the electrode lead 12, which is connected to the alloy It has been found that above all the electrode 2 is connected. In the operating state of the collector series resistor of the known tetrode transistor now flows through the electrode lead 12 arrangement significantly contributes to the fact that the known apart from the emission current still another current arrangement for very high frequencies is unusable from the alloy electrode 2 to the alloy electrode. Incoming calculations have shown that, through the base zone, which, like a tetrode, produces the main contribution to the real part of the in the base zone at very high frequencies, the losses in the longitudinal field 45 collector zone 5 required to narrow the emission. The essential advantage of the output conductance of such a tetrode and the invention is thus that the tetrode effect greatly reduces the oscillation limit. To be achieved by a three-electrode arrangement. Avoiding these losses is called continuing education

Durch eine starke Dotierung der Emitterzone 3 der Erfindung vorgeschlagen, die Kollektorzone 5 und der daran angrenzenden, zur Legierungselektrode2 50 sehr hoch zu dotieren, beispielsweise mit 1017 bis 1020 gehörenden Halbleiterzone 7 läßt sich erreichen, daß Störstellen pro Kubikzentimeter, und gemäß F i g. 3 der durch diese Halbleiterzone und die Emitterzone zwischen der Basiszone 4 und der Kollektorzone 5 eine im Übergangsbereich gebildete pn-Übergang eine intrinsicleitende Zone 8 vorzusehen,
sehr niedrige Zenerdurchbruchsspannung, die kleiner Diese Zwischenzone 8 kann auch schwach n- oder als 0,5 Volt ist, bzw. die Kennlinie einer sogenannten 55 p-leitend sein für den Fall, daß sich eine solche »Backward-Diode« aufweist. Bei einer solchen Charak- schwache n- oder p-Dotierung leichter technologisch teristik des durch die Emitterzone 3 und durch die realisieren läßt. Jedoch darf eine etwaige n-Dotierung Halbleiterzone 7 der Legierungselektrode 2 gebildeten der Zone 8 nur so hoch sein, daß zumindest im pn-Überganges kann wie im Falle der Anordnung Emissionsbereich 13 die Raumladungszone des kolleknach F i g. 1 der Strom zum Emitter über diesen 60 torseitigen pn-Überganges sich über die gesamte pn-Übergang zugeführt werden, so daß für die Emitter- Breite der hochohmigen Zone 8 erstreckt, wenn zone 3 keine mit der Legierungselektrode 2 ohmisch zwischen Kollektor und Basis die niedrigste vorverbundene Metallabdeckung erforderlich ist. Tran- gesehene Betriebsspannung angelegt wird,
sistoren dieser Bauart sind relativ einfach herzustellen Die geringsten Verluste und gleichzeitig spannungs- und zeigen bei einigen hundert MHz befriedigende 65 unabhängige Rückwirkungs-und Ausgangskapazitäten Verstärkungseigenschaften. erhält man, wenn der Übergang zwischen der stark
Proposed by a heavy doping of the emitter zone 3 of the invention, the collector zone 5 and the adjoining, to the alloy electrode2 50 to be doped very highly, for example with 10 17 to 10 20 belonging semiconductor zone 7 can be achieved that defects per cubic centimeter, and according to F i G. 3 to provide an intrinsically conductive zone 8 for the pn junction formed in the transition area by this semiconductor zone and the emitter zone between the base zone 4 and the collector zone 5,
very low Zener breakdown voltage, which is smaller. This intermediate zone 8 can also be weakly n- or than 0.5 volts, or the characteristic of a so-called 55 p-conductive in the event that such a "backward diode" is present. In the case of such a weak n- or p-doping, it is easier to implement technologically teristics through the emitter zone 3 and through the. However, any n-doping of the semiconductor zone 7 of the alloy electrode 2 formed in the zone 8 may only be so high that at least in the pn junction, as in the case of the arrangement of the emission region 13, the space charge zone of the collector can be seen in FIG. 1 the current to the emitter via this gate-side pn-junction is supplied over the entire pn-junction, so that for the emitter width of the high-resistance zone 8 extends, if zone 3 none with the alloy electrode 2 ohmically between collector and base the lowest pre-bonded metal cover is required. Trans- seen operating voltage is applied,
Transistors of this type are relatively easy to manufacture. The lowest losses and, at the same time, voltage and amplification properties are satisfactory at a few hundred MHz. is obtained when the transition between the strong

Stellt man jedoch an die beschriebene Halbleiter- dotierten Kollektorzone 5 und der hochohmigenHowever, if one sets the described semiconductor-doped collector zone 5 and the high-resistance zone

anordnung höhere Anforderungen, vor allem hin- Zone 8 möglichst steil verläuft und die hochmohigearrangement higher requirements, especially towards Zone 8 is as steep as possible and the high-resistance

5 65 6

Zwischenzone 8 so gering dotiert ist, daß sich die Die Kollektorlaufzeit το ist proportional zur KoI-Raumladungszone der Kollektorsperrschicht durch lektorsperrschichtdicke wsc und umgekehrt proportiodie gesamte Zone 8, d. h. vom hochdotierten Gebiet nal zur mittleren Driftgeschwindigkeit der Minoritätsder Basiszone 4 bis zum hochdotierten Gebiet der ladungsträger. Da die Ausgangsleitwerte des Tran-Kollektorzone 5 erstreckt. 5 sistors sehr stark von der Kollektorkapazität ab-Intermediate zone 8 is so little doped that the collector run time το is proportional to the KoI space charge zone of the collector barrier layer through the lector barrier layer thickness wsc and inversely proportio the entire zone 8, i.e. from the highly doped area to the mean drift speed of the minority of the base zone 4 to the highly doped area of the charge carriers. Since the output conductance of the Tran collector zone 5 extends. 5 sistors very strongly from the collector capacitance

Für viele Anwendungszwecke ist es erwünscht, daß hängen, ist es vorteilhaft, wsc möglichst groß zuFor many purposes it is desirable that hanging, it is advantageous to keep wsc as large as possible

nicht nur die Realteile der Ausgangs- und Rück- machen, so daß /x im wesentlichen durch το bestimmtnot only the real parts of the output and return make, so that / x is essentially determined by το

Wirkungsleitwerte klein sind, was nach obigem wird. Dementsprechend soll
Vorschlag durch eine gleichmäßige, d. h. gleich breite
Effect conductors are small, what will be after the above. Accordingly, it should
Suggestion by a uniform, ie equally wide

Intrinsiczwischenzone 8 erreicht wird, sondern auch io Jü£. ;> XE _j_ %B _|_ Tr Intrinsic intermediate zone 8 is reached, but also io Jü £. ;> XE _j_ % B _ | _ Tr

deren Blindanteile. Dies läßt sich dadurch erreichen, 2 ~their blind shares. This can be achieved by 2 ~

daß gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der sein.that according to a further development of the invention be the.

Abstand zwischen Basis- und Kollektorzone, d. h. Da bei Tetroden und auch bei der erfindungsgemäßen also die Breite der Intrinsiczone an der Stelle kleiner Anordnung die emittierende Zone sehr schmal ist gemacht wird als in den übrigen Bereichen der In- 15 und direkt an die Elektrode 1 grenzt, ist es notwenidg, trinsiczone, an der die Emission im wesentlichen die Elektrode 1 nicht zu tief einzulegieren, damit nicht erfolgt. Dies besagt also, daß die Breite der Intrinsic- an der emittierenden Stelle 13 durch die vorstehende zone variieren und im Bereich der bevorzugt emittieren- Halbleiterzone 6 der Elektrode 1 die Feldstärke des den Stelle 13 kleiner sein muß als in den übrigen Kollektorfeldes infolge von Abschirmeffekten verBereichen, wenn die Blindanteile reduziert werden 20 ringert wird. Die Elektrode 1 soll daher, auch bei sollen. Anordnungen ohne hochohmige bzw. intrinsicleitendeDistance between base and collector zone, d. H. As with tetrodes and also with the invention so the width of the intrinsic zone at the point of small arrangement, the emitting zone is very narrow is made than in the other areas of the In- 15 and directly adjoins the electrode 1, it is necessary, trinsic zone, at which the emission essentially does not insert the electrode 1 too deeply, so not he follows. This means that the width of the intrinsic at the emitting point 13 by the above zone vary and in the area of the preferably emitting semiconductor zone 6 of the electrode 1, the field strength of the point 13 must be smaller than in the other collector fields due to shielding effects, if the blind shares are reduced 20 is reduced. The electrode 1 should therefore, also at should. Arrangements without high-resistance or intrinsic conductive

Diese Forderung läßt sich gemäß F i g. 4 einmal Zwischenschicht, nicht tiefer als die halbe Kollektor-According to FIG. 4 one intermediate layer, not deeper than half the collector

dadurch verwirklichen, daß die Basiszone bei sich nicht sperrschichtdicke in den Halbleiterkörper einlegiertrealize that the base zone is not alloyed with a barrier layer thickness in the semiconductor body

ändernder Breite der Kollektorzone im Emissions- werden.changing width of the collector zone in the emission process.

bereich 13 tiefer gelegt wird als in den übrigen Be- 25 Die Defektelektronen erreichen bei einer FeldstärkeArea 13 is set lower than in the other areas. 25 The defect electrons reach one field strength

reichen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die von En, = IO4 V/cm oder größer in Germaniumare sufficient. Another possibility is that of E n , = IO 4 V / cm or greater in germanium

Kollektorzone 5 gemäß F i g. 5 nicht gleichmäßig, eine Grenzgeschwindigkeit von ungefähr 5 · 106 cm/sec.Collector zone 5 according to FIG. 5 not uniform, a limit speed of about 5 x 10 6 cm / sec.

sondern verschieden breit auszubilden, und zwar derart, Für ν = vm beträgt bei einer Kollektorlaufzeit daß der Abstand zwischen Basis- und Kollektorzonebut to be of different widths, namely in such a way that for ν = v m with a collector running time that is the distance between the base and collector zone

an den Emissionsstellen 13 geringer ist als in den 30 %Q _ Wsc 2 ■ K)-11 Sekunden,at the emission points 13 is less than in the 30 % Q _ Wsc 2 ■ K) - 11 seconds,

übrigen Bereichen. Mit anderen Worten soll also die vro
Intrinsiczone 8 in diesem speziellen Fall an den
other areas. In other words, the v ro
Intrinsiczone 8 in this special case to the

Emissionsstellen dünner ausgebildet sein als in ihren Bei der Bemessung des Transistors nach der Erübrigen Bereichen. Eine geschlossene ringförmige Aus- findung ist darauf zu achten, daß die Feldstärke in der bildung der Elektrode 2 verhindert bei einer solchen 35 Kollektorsperrschicht größer oder mindestens gleich Anordnung, bei der die Zwischenzone 8 im äußeren dieser Feldstärke Em ist. Es muß also bei noch nicht Bereich dicker ist als im inneren Bereich, die Gefahr einsetzendem Emissionsstrom die Spannung U0 in der eines Oberflächendurchbruches. Kollektorsperrschicht größer als 1 V pro 1 μ Kollektor-Emission sites be made thinner than in their When dimensioning the transistor according to the remaining areas. A closed ring-shaped formation must be ensured that the field strength in the formation of the electrode 2 is prevented in such a collector barrier layer greater than or at least the same arrangement in which the intermediate zone 8 is in the outer of this field strength E m . So if the area is not yet thicker than in the inner area, the risk of emission current starting must be the voltage U 0 in that of a surface breakdown. Collector barrier layer greater than 1 V per 1 μ collector

Es soll in diesem Zusammenhang darauf hin- sperrschichtdicke sein. Fließt dagegen durch die gewiesen werden, daß die soeben beschriebenen 40 Kollektorsperrschicht ein Emissionsstrom, so bildet Maßnahmen, nämlich Einfügung einer Intrinsiczone sich in der Kollektorsperrschicht eine Raumladung zwischen Kollektor- und Basiszone und verschieden- aus, die gegeben ist durch das Verhältnis von Stromartige Bemessung der Breite dieser Intrinsiczone sich dichte/g zu Driftgeschwindigkeit. Diese Raumladung auch auf normale Transistoranordnungen ohne Tetro- erfordert aber eine zusätzliche Kollektorspannung, deneffekt ebenfalls anwenden lassen und auch bei 45 deren Größe sich aus der Überlegung ergibt, daß einer diesen Anordnungen eine wesentliche Verbesserung vorgegebenen Raumladungsdichte und Sperrschichtder Schwinggrenze durch Herabsetzung des Ausgangs- dicke eine bestimmte Spannung zugeordnet ist.
leitwertes ergeben. Zur Erzielung einer hohen Stromdichte je und damit
In this context it should be the barrier layer thickness. If, on the other hand, it is shown that the collector barrier layer just described generates an emission current, measures, namely the insertion of an intrinsic zone, create a space charge between the collector and base zone and differently in the collector barrier layer, which is given by the ratio of the current-like dimensioning of the Width of this intrinsic zone is dense / g to drift speed. This space charge, even on normal transistor arrangements without tetro- but requires an additional collector voltage, the effect can also be applied and the size of which results from the consideration that a given space charge density and barrier layer of the oscillation limit a substantial improvement of these arrangements by reducing the initial thickness specific voltage is assigned.
conductance result. To achieve a high current density depending on and thus

Die zuletzt beschriebenen Maßnahmen betrafen eines kleinen te ist es daher vorteilhaft, die Tran-The last-described measures concerned a small te , it is therefore advantageous to

die Vermeidung von HF-Verlusten. Bei Höchst- 50 sistoren bei möglichst hohen Spannungen zu betreiben,the avoidance of HF losses. To operate with a maximum of 50 sistors at the highest possible voltages,

frequenztransistoren ist jedoch auch darauf zu achten, z. B. bei einem Drittel bis zur Hälfte der Durchbruchs-Frequency transistors, however, must also be paid attention to, e.g. B. with a third to half of the breakthrough

daß die Stromverstärkung β in Emitter-Basisschaltung spannung Ub, die bei pnip-Transistoren aus Germaniumthat the current gain β in emitter-base circuit voltage Ub, which in pnip transistors made of germanium

möglichst groß ist. Bezeichnet man mit /x diejenige mit 1 μ Sperrschichtdicke etwa 20 V beträgt. Bei eineris as large as possible. If one denotes with / x the one with 1 μ barrier layer thickness is about 20 V. At a

Frequenz, bei welcher die Stromverstärkung β auf den Kollektorspannung von 10 V kann die erfindungs-Frequency at which the current gain β on the collector voltage of 10 V can

WertlabgefaUen ist, so gilt bekanntlich die Beziehung: 55 gemäße Anordnung demnach bei Stromdichten je bisThe following relationship applies, as is well known: 55 corresponding arrangement for current densities of up to

zu 8000 A/cm2 betrieben werden, ohne daß eineto 8000 A / cm 2 can be operated without a

7Zf1= — + τ β + τR + te· Verringerung der Driftgeschwindigkeit der Defekt-- 7Zf 1 = - + τ β + τR + te reduction of the drift speed of the defect

2 2 elektronen bzw. raumladungsbegrenzte Emission eintritt. 2 2 electron or space-charge-limited emission occurs.

το ist dabei die Laufzeit der Minoritätsladungsträger 60 Es leuchtet ein, daß derart hohe Stromdichten durch die Kollektorsperrschicht, Tb ihre Laufzeit sich im Hinblick auf die dabei entstehende Wärme durch die Basiszone. Die weiteren Größen te und Tr nur bei Anordnungen erreichen lassen, bei denen wie stellen die Zeitkonstanten der Parallelschaltung des im Falle der erfindungsgemäßen Anordnung und auch Emissionswiderstandes mit der statischen Emitter- der Tetrode die emittierende Zone sehr schmal ist. kapazität (te) bzw. der Randkapazität (tr) dar. Die 65 Selbst bei steilen pn-Übergängen zwischen Emitter-Randkapazität entsteht an der Grenze zwischen der und Basiszone ist dann te relativ klein im Vergleich Emitterzone 3 und der Halbleiterzone 6 der Elek- zu το. So wird z. B. bei einer Basisdotierung von trode 1. 1018 Störstellen pro Kubikzentimeter und einem το is the transit time of the minority charge carriers 60. It is clear that such high current densities through the collector barrier layer, Tb, their transit time with regard to the heat generated thereby through the base zone. The other sizes te and Tr can only be achieved in arrangements in which we represent the time constants of the parallel connection of the emitting zone in the case of the arrangement according to the invention and also the emission resistance with the static emitter of the tetrode. capacitance (te) or the edge capacitance (tr) . Even with steep pn junctions between the emitter edge capacitance, te is then relatively small compared to the emitter zone 3 and the semiconductor zone 6 of the electrode το. So z. B. with a base doping of trode 1. 10 18 imperfections per cubic centimeter and one

Potentialabfall Veb von 0,1 V über dieser Emitter-Basis-Sperrschicht die Sperrschichtdicke etwa 1,4 · 10~6 cm und die spezifische statische Emitterkapäzität ces = 1 · 10~6 F/cm2 betragen, während die Emitterzeitkonstante te den Wert 3 · 10~12 Sekunden annimmt. Aus diesen Überlegungen geht hervor, daß bei Transistoranordnungen, welche mit so höhen Stromdichten arbeiten, ein flacher Dotierungsverläüf zwischen Emitter- und Basiszone nur wenig GewinnPotential drop Veb of 0.1 V across this emitter-base barrier layer, the barrier layer thickness is about 1.4 x 10 -6 cm and the specific static Emitterkapäzität ces = 1 x 10 -6 F / cm 2 are, while the emitter time constant te is 3 · Accepts 10 ~ 12 seconds. From these considerations it can be seen that in transistor arrangements which work with such high current densities, a flat doping curve between the emitter and base zones gives little gain

bringt. Ein solcher Dotierungsverläüf wirkt sich sogar 10 Bäsisschicht und Emitter liegende hochfrequente negativ aus, da bereits bei etwa doppelter Dicke der Wechselspannung mit zunehmendem Abstand vom Sperrschicht zwischen Emitter- und Basiszone bei Basisansschlüß stark abnimmt. Als wirksame Emitterdiesen hohen Stromdichten Stauungen von Defekt- breite Bew kann man das 0,7fache desjenigen Abelektronen an beiden Seiten der Sperrschicht auftreten, Standes Vom Rand des Emitters bezeichnen, in was eine starke Zunahme der Erriittef-Basiskäpazität i5 welchem die zwischen Basis und Emitter liegende _ ^_i_ ,. _, *..n_-.T_i_;_, -:.-M.xt-. ..■.„:-■■.,.. t,^.„.i!--i.... spannung auf den 2,7ten Teil der Eingangsspannungbrings. Such Dotierungsverläüf even affects Bäsisschicht 10 and emitter lying high frequency negative, as already decreases sharply at about twice the thickness of the alternating voltage with increasing distance from the junction between emitter and base zone at Basisansschlüß. As an effective emitter of this high current densities congestion of defect wide Bew can be 0.7 times of that Abelektronen on both sides of the barrier layer occur denote article from the edge of the emitter, in which a large increase in Erriittef-Basiskäpazität i 5 wherein between the base and emitter lying _ ^ _i_,. _, * .. n _-. T_i _; _, - : .-M.xt-. .. ■. ": - ■■., .. t, ^.". I! - i .... voltage to the 2.7th part of the input voltage

abgefallen ist. Bew ist gleichzeitig die Breite eines Transistors mit Rb = 0 — jedoch mit gleichem te, Tc, tb —, der bei gleicher Stromdichte je unähas fallen off. Bew is at the same time the width of a transistor with Rb = 0 - but with the same te, Tc, tb - which, with the same current density, each unä

Der spezifische Flächenwiderstand RB der Basiszone ist jedoch relativ hoch. Als spezifischen Flächen-Widerstand bezeichnet man den Widerstand eines an deü Stirnseiten kontaktierten Quadrates der leitenden Basisschicht. Außerdem nehmen die Emitterstromdichtenjü bei hohen Grenzfrequenzeh fx erhebliche Werte an und bedingen dadurch einen hohen spezifischen kapazitiven Querleitwert zwischen Emitter und Basis. Dies hat zur Folge, daß die zwischenHowever, the specific sheet resistance R B of the base zone is relatively high. The specific surface resistance is the resistance of a square of the conductive base layer with which contact is made at the end faces. In addition, the emitter current densities jü take on considerable values at high cut-off frequencies h f x and thus result in a high specific capacitive transverse conductance between emitter and base. This has the consequence that the between

zur Folge hat. Außerdem ergibt bei gleicher Bäsisdicke ein Konzentrationsverlaüf, bei welchem äh der Sperrschicht zum Emitter eine niedrigere Störstellenkonzentration vorherrscht als in der Mitte der Basis-has the consequence. In addition, results in the same base thickness a concentration curve in which near the barrier layer to the emitter a lower concentration of impurities predominates than in the middle of the base

. — _„ .— ig, Tc3 tb -—, der bei gleicher Stromdichte je und. - _ ".— ig, Tc 3 tb - -, which with the same current density each and

zone, eine wesentliche größere Basislaufzeit als ein 2o gleicher Frequenz/ denselben Betrag der Steilheit Kontatinsverlaüf mit konstanter bzw vom d d Eiidtd fi i izone, a significantly larger base duration than a 2 o same frequency / same amount of steepness continuity with constant or from dd Eiidtd fi ii

Konzentrationsverlaüf mit konstanter bzw. vom Emitter zum Kollektor hin abfallender Bäsisdotiefürig.Concentration progression with a constant base substance or a base substance that falls from the emitter to the collector.

Es ist daher ungünstig, bei Halbleiteränordnüngen, die zur Verstärkung extrem hoher Frequenzen gedacht sind, die Emitter- und Basiszonen nach dem Dößpeldiffusionsverfahren herzustellen, wie dies beispielsweise bei der bekannten Tetrodenänordnüng der Fall ist, da sich dabei nämlich immer eine schwach dotierte Übergangszone zwischen Emitter- -und Basiszone, etwa von der Breite der Basiszone, ergibt.It is therefore unfavorable, in the case of semiconductor arrangements, which are intended to amplify extremely high frequencies, the emitter and base zones using the Dößpeldiffusion process to produce, as is the case, for example, with the known Tetrodenänordnüng is because there is always a weakly doped transition zone between the emitter and base zone, roughly the width of the base zone.

Es ist daher gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, den pn-Übergang zwischen Emitter- und Basiszone steil auszubilden. Ein solcher steiler ρη-Übergaiig kann z. B., wie unten näherIt is therefore advantageous according to a development of the invention to cut the pn junction between the emitter and base zone to be steep. Such a steep ρη-Übergaiig can z. B., as detailed below

ausgeführt Wird, durch Diffusion aus einer legierten Emitterzone hergestellt werden, welche in geringer Dichte rascher diffundierende Störstellen des den Leitungstyp der Emitterzone nicht bestimmenden Leitungstyps enthält, z. B. bei einem Germaniüm-Halbleiterkörper durch Zusatz von Sb im Galliumdotierten Emitter. Bei diesem Alloy-diffused-Verfahren können sich unter Umständen die den Leitüngstyp der Basiszone bestimmenden Störstellen direkt an der Emittergrenze sehr stark anreichern, so daß extrem hohe statische Emitter-Basis-Kapazitäten auftreten.Is carried out by diffusion from an alloy Emitter zone are produced, which in low density more rapidly diffusing impurities of the The conduction type of the emitter zone does not contain a determining conduction type, e.g. B. in a Germaniüm semiconductor body by adding Sb in the gallium-doped emitter. With this alloy-diffused process Under certain circumstances, the defects that determine the conductivity type of the base zone can be located directly on the Enrich the emitter boundary very strongly, so that extremely high static emitter-base capacitances occur.

Dieser Effekt kann jedoch verhindert werden, wenn man die Emitterzone nicht höher als die Ehtartungsdichte bei Zimmertemperatur T2 (bei Ge etwa 1019 Störstellen pro Kubikzentimeter) dotiert und wenn die und des Eingangswiderstandes aufweist wie ein wesentlich breiterer Transistor mit endlichem Rb. However, this effect can be prevented if the emitter zone is not doped higher than the hardening density at room temperature T 2 (at Ge about 10 19 impurities per cubic centimeter) and if the and the input resistance has like a much wider transistor with finite Rb.

Da bei der /10-Grenzfrequeriz der spezifische Querleitwert der statischen und dynamischen KapazitätSince the / 10 limit frequency is the specific transverse conductance of the static and dynamic capacitance

zwischen Emitter Und Basis etwa gleich —-ist, erhältbetween emitter and base about the same —- is, receives

Urj\Urj \

man nach den bekannten Formeln für eine homogene elektrische Leitung bei der Frequenz / die Beziehungone according to the known formulas for a homogeneous electrical conduction at the frequency / the relationship

wobeiwhereby

Bε Wd Bε Wd -

ist und /10 diejenige Frequenz, bei der die Stromverstärkung ohne Berücksichtigung des Rändzoneiieinnusses auf den Wert eins abgefallen ist.and / 10 is the frequency at which the current gain has dropped to the value one without taking into account the marginal zone influence.

Die Grehzfrequenz ohne Rändzone (tr -s- 0) ist für die als Zahlenbeispiel verwendete Anordnung gleich 9,5 ■ 10s Hz. Bei dieser Grenzfreqüenz Wird die wirksame Emitterbreite Bew gleich 0,61 μ und bei / = 3000 MHz etwa 1,1 μ.The speed frequency without edge zone (tr -s- 0) is for the arrangement used as a numerical example equal to 9.5 ■ 10 s Hz. At this limit frequency, the effective emitter width Bew is equal to 0.61 μ and at / = 3000 MHz about 1.1 μ.

Die Grenzfreqüenz /fto wird nun durch die Kapazität der Randsperrschicht zwischen Eniitterzone 3 und der Halbleiterzohe 6 der Elektrode 1 stark herabThe Grenzfreqüenz / fto is now greatly reduced by the capacitance of the edge barrier layer between the emitter zone 3 and the semiconductor zone 6 of the electrode 1

gesetzt. Nimmt, man für die Emitterzone 3 eine Dicke Wr von ί μ und für die Randzöne eine maximale maximale Basisdotierung NSm gleich oder kleiner 5° Dotierung^ = 4JVi = 4· 10*^ Störstellen pro Kubik-set. Assuming a thickness Wr of ί μ for the emitter zone 3 and a maximum maximum basic doping N Sm equal to or less than 5 ° doping ^ = 4JVi = 4 · 10 * ^ defects per cubic

ist als das ~- -fache der Eigenleitungsdichte m beiis ~ - times the intrinsic conduction density m

derjenigen Temperatur Tn, bei welcher die Basiszone durch Diffusion hergestellt wird. Tz und Tp sind dabei in Kelvingraden gemessen. Anschließend soll niöglichst rasch abgekühlt werden. Bei einer Temperatur Td von 9730K gleich 7000G ist bei Germanium die Eigenleitungsdichte n< ungefähr gleich 3,4 · 1018 Stör-Stellen pro Kubikzentimeter, so daß eine maximale Basisdotierung Von etwa 1
Zentimeter möglich ist.
that temperature Tn at which the base zone is produced by diffusion. Tz and Tp are measured in Kelving degrees. Then it should be cooled down as quickly as possible. At a temperature Td of 973 ° K equal to 700 ° G, the intrinsic conduction density n <approximately equal to 3.4 · 10 18 disturbance points per cubic centimeter in germanium, so that a maximum basic doping of about 1
Centimeter is possible.

Setzt man als Beispiel für den Basisschichtverlauf ein näherungsweise linear abfallendes Profil mit 1018 Störstellen pro Kubikzentimeter Maximaldotierung und eine Basisschichtdicke wb von 1,5 · 10~B cm an, so errechnet sich daraus nach bekannten Beziehungen eine Basislaufzeit tb gleich 3,8 · It)-12 Sekunden. Assuming an approximately linearly sloping profile with 10 18 imperfections per cubic centimeter of maximum doping and a base layer thickness wb of 1.5 x 10 ~ B cm as an example for the course of the base layer, this results in a base transit time tb equal to 3.8 It based on known relationships ) - 12 seconds.

g pg p

Zentimeter an, wenn Nb die Basisdotierung darstellt, XR näherungsweise gleichCentimeters, if Nb is the basic doping, XR is approximately the same

WR BewW R Bew

Die Grenzfreqüenz fßl einschließlich der Randzone ist also für das angegebene Rechenbeispiel wesentlich geringer als /Aoj nämlich gleich 6000MHz. Es istThe Grenzfreqüenz f ßl including the edge zone is therefore significantly lower than / Ao j, namely 6000 MHz for the given calculation example. It is

18 Störstellen pro Kubik- 6o dahfer vorteilhaft, die Randkäpazitäf dadurch zu 18 imperfections per cubic 6o are advantageous in this way to reduce the marginal capacitance

verringern, daß die Emitterzone dünn ausgebildet wird, so daß die Grenzfläche zwischen der ersteh Elektrode und der Emitterzone gleich oder kleiner als die emittierende Fläche ist.reduce that the emitter zone is made thin, so that the interface between the first electrode and the emitter region is equal to or smaller than that emitting area is.

Weiterhin ist es günstig zwischen der HäMeiterzoneö der Elektrode!, und der Emitterzone3 einen allmählich verlaufenden pn-Übergäng herzustellen. Dies geschieht am besten dadurch, daß man dieFurthermore, it is favorable between the HäMeiterzoneö the electrode !, and the emitter zone3 to produce gradually extending pn junction. The best way to do this is to use the

9 109 10

Emitterzone 3 nur etwa drei- bis zehnmal so hoch das Grundmaterial und bilden eine η-leitende Basisdotiert wie die Basiszone 4 und die Zone 6 mindestens zone,
doppelt so hoch wie die Emitterzone. Die Metallschicht wird nun in einer geeigneten
Emitter zone 3 only about three to ten times as high as the base material and form an η-conductive base doped like the base zone 4 and zone 6 at least zone,
twice as high as the emitter zone. The metal layer is now in a suitable

Stellt man nun die endgültige Dicke Wb der Basis- Säure abgelöst und in Scheibschen von etwa 1 · 1 · zone 4 erst nach erfolgter Legierung der Elektroden 1 5 0,5 mm Größe aufgeteilt. Anschließend legiert man und 2 durch kurzzeitiges Tempern bei einer Tempe- auf übliche Weise zwei Legierungspillen von etwa ratur her, welche nur wenig unterhalb der maximalen 80 μ Durchmesser z. B. aus einer In-Sb-Ag-Legierung Legierungstemperatur liegt, so diffundieren die leicht im Abstand von etwa 130 μ auf und tempert anbeweglichen Donatoren der Halbleiterzone 6 in die schließend bei etwas tieferer Temperatur nach. Nach Emitterzone 3 und ergeben einen flach verlaufenden io kurzem Ätzen deckt man nach dem Photoresistpn-Übergang. verfahren entlang der Verbindungslinie zwischen denIf one now sets the final thickness Wb of the base acid, detached and divided into slices of about 1 · 1 · zone 4 only after the electrodes 1 5 0.5 mm in size have been alloyed. Then you alloy and 2 by brief annealing at a temperature in the usual way two alloy pills from about ratur her, which only slightly below the maximum 80 μ diameter z. B. from an In-Sb-Ag alloy alloy temperature, the slightly diffuse at a distance of about 130 μ on and annealed donors of the semiconductor zone 6 in the closing afterwards at a slightly lower temperature. After the emitter zone 3 and result in a flat, brief etching, it is covered after the photoresist pn junction. move along the connecting line between the

Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die beiden Legierungspillen einen etwa 70 μ breitenIt should be noted, however, that the two alloy pills are about 70μ wide

vorstehenden Beziehungen für einen Transistor mit Streifen ab und führt eine Mesaätzung durch. NachAbove relationships for a transistor with stripes and carries out a mesa etch. To

sehr breiter emittierender Fläche abgeleitet sind. Ablösen des Photoresistüberzuges kann das Halbleiter-very broad emitting surface. Detaching the photoresist coating can cause the semiconductor

Emittiert nur ein schmaler Streifen des Emitters, wie i5 plättchen auf einen Transistorfuß aufgelötet und mitOnly emits a narrow strip of the emitter, like i 5 plates soldered onto a transistor base and with

bei der erfindungsgemäßen Anordnung, so wird die zwei Silberbändchen kontaktiert werden.With the arrangement according to the invention, the two silver ribbons will be contacted.

Stromverstärkung kleiner. Für Transistoren nach F i g. 2 dampft man nachCurrent gain smaller. For transistors according to FIG. 2 is re-steamed

Bezeichnet man mit Bee den Abstand von der Ablösen des Photoresistüberzuges z. B. Zink auf dieIf one designates with bee the distance from the detachment of the photoresist coating z. B. zinc on the

Halbleiterzone 6 der Elektrode 1, in welchem die Oberfläche des Transistorelementes auf. Darauf decktSemiconductor zone 6 of the electrode 1, in which the surface of the transistor element on. On it covers

Emission der Emitterzone 3 auf den 2,7ten Teil ao man wieder mittels Photoresistverfahrens diejenigenEmission of the emitter zone 3 on the 2.7th part ao one again by means of the photoresist process those

abgefallen ist, so wird im ungünstigsten Fall, nämlich Stellen der Emitteroberfläche ab, welche einen Metall-has fallen, in the worst case, namely places on the emitter surface, which have a metal

dann, wenn die Grenzfrequenz nur von der statischen überzug erhalten sollen. An den nicht abgedecktenwhen the cut-off frequency should only be obtained from the static coating. On the uncovered

Emitter- bzw. Randkapazität bestimmt wird Stellen wird das Zink durch kurzzeitiges Ätzen inEmitter or edge capacitance is determined by brief etching in the zinc

verdünnter Salpetersäure entfernt und das Halbleiter-diluted nitric acid removed and the semiconductor

. j£c_ . \ 25 bauelement wie oben gesockelt und aufgebaut.. j £ c_. \ 25 component with base and assembly as above.

τ ε -t- Tu > — TbJ, jjm aucj1 m-t kugelförmigen Legierungspillen τ ε -t- Tu> - TbJ, jj m auc j 1 m - t spherical alloy pills

koaxiale Anordnungen ähnlich denen der F i g. 5coaxial arrangements similar to those of FIG. 5

,, . „ . , . . j ΛΤ ,..,, . herstellen zu können, empfiehlt es sich, auf einem,,. ". ,. . j ΛΤ , .. ,,. to be able to produce, it is advisable to use a

in vektoneller Schreibweise das Verhältnis: TT ,,, .. ,..^. , Λ '. / , ™ ' . ,in vector notation the ratio: TT ,,, .., .. ^. , Λ '. / , ™ '. ,

Halbleiterplattchen drei oder mehr Transistoren nachSemiconductor chip after three or more transistors

ß I r. Bew\ 3° °bi§em Verfahren herzustellen und diese dabei stern- ß I r. Bew \ 3 ° ° bi§ em process and this star-

— gleich 1/(1 + yj J, förmig anzuordnen. Eine solche Bauweise ermöglicht- Equal to 1 / (1 + yj J, to be arranged in the form. Such a construction allows

Po V " Bee J eSj sämtliche Außenelektroden dieser Transistoren Po V " Bee J eSj all external electrodes of these transistors

mit einer durchlochten Metallscheibe wie die Elek-with a perforated metal disc like the elec-

wenn β die Stromverstärkung der Tetrode, ß0 die trode 2 in F i g. 5 zu kontaktieren und alle Innen-Stromverstärkung eines Transistors mit relativ breiter 35 elektroden gemeinsam durch einen zylinder- oder Emissionszone und j den imaginären Einheitsvektor kegelförmigen Innenleiter zu kontaktieren, ähnlich darstellen. Für Bee = BEw wird, β gleich 0,54 · ß0. wie bei der Elektrode 1 in F i g. 5. Man kann auch die Für Großsignalverstärkung und Schwingungser- Transistoren so anordnen, daß statt mehrerer Innenzeugung ist es vorteilhaft, Bee kleiner oder gleich BEw elektroden nur eine Innenelektrode verwendet wird, zu machen, da dann der gesamte Emitterstrom 40 welche allen Transistoranordnungen gemeinsam ist. gesteuert werden kann. Ist für eine Verstärkung Bei der mesaartigen pnip-Anordnung gemäß F i g. 3if β is the current gain of the tetrode, ß 0 is the trode 2 in F i g. 5 to contact and all internal current amplification of a transistor with relatively wide 35 electrodes together through a cylindrical or emission zone and j to contact the imaginary unit vector conical inner conductor, similarly represent. For Bee = B E w , β becomes 0.54 · ß 0 . as with electrode 1 in FIG. 5. You can also arrange the large-signal amplification and Schwingungser- transistors so that instead of several inner generation, it is advantageous to make Bee less than or equal to B E w electrodes only one inner electrode is used, since then the entire emitter current 40 which all transistor arrangements in common is. can be controlled. Is for a reinforcement In the mesa-like pnip arrangement according to FIG. 3

kleiner Signale ein hohes β erwünscht, so kann Bee sind Halbleiterscheiben herzustellen, welche im Innern vorteilhaft bis etwa 3 BEw vergrößert werden. Bei sehr stark p-dotiert sind und eine gleichmäßig dünne, einer streifenförmigen Transistoranordnung nach den je nach Transistortyp etwa 1 bis 10 μ starke, schwach Fig. Ibis 4 mit konstantem Basisflächenwiderstand Rb 45 η-dotierte Oberflächenschicht besitzen,
ist Solche Scheiben erhält man am einfachsten, wenn
small signals desired a high β, it can be produced Bee semiconductor wafers, which are advantageous in the interior to about 3 B E w enlarged. At very heavily p-doped and is a uniformly thin, a strip-shaped transistor arrangement in accordance with the transistor depending on the type of about 1 to 10 μ strong, weak Fig. 4 Ibis constant base sheet resistance Rb 45 η-doped surface layer having,
is The easiest way to get such discs is when

η —η. Se man au^ dickere Scheiben von der gewünschtenη -η. Se is au ^ thicker slices of the desired

EE τ Tj ' schwachen η-Dotierung der Oberflächenschicht nach EE - τ Tj ' after weak η-doping of the surface layer

den bei Leistungsgleichrichtern angewendeten Ver-the conditions used for power rectifiers

Dabei ist Be die Breite der Emitterzone 3 zwischen 50 fahren eine nahezu über die ganze Scheibe reichende den Elektroden 1 und 2, Ut gleich 25 mV und Ueb großflächige Elektrode (z. B. mit In) einlegiert,
die Betriebsspannung zwischen Emitter und Basis, die Die Legier- und Abkiihlbedingungen sind dabei so
Be is the width of the emitter zone 3 between 50 and an electrode 1 and 2 extending almost over the entire pane, Ut is equal to 25 mV and Ueb is alloyed with a large-area electrode (e.g. with In),
the operating voltage between emitter and base, the alloying and cooling conditions are like this

für Anordnungen aus Germanium etwa 0,5 V beträgt. zu wählen, daß die Legierungsfront gegen das Grund-Somit wird bei einer linearen Anordnung Bee ungefähr material möglichst eben und der einkristallin und *** #. Je nach den ^nsehte,, Betriebst- «for arrangements made of germanium is about 0.5 V. to choose that the alloy front against the base-Thus with a linear arrangement Bee is approximately material as flat as possible and the monocrystalline and *** #. Depending oh n the ^ nsehte ,, Betriebst- "

gungen ist also für die erfindungsgemäße Anordnung die Legierungsfront nahe unter der gegenüberliegendenThus, for the arrangement according to the invention, the alloy front is close below the opposite one

eine Emitterbreite von 10 bis 100 μ günstig. Scheibenoberfläche liegen.an emitter width of 10 to 100 μ is favorable. Disk surface.

Zum Herstellen eines Transistors nach F i g. 1 geht Am Rand der Scheibe wird ein n-dotierenderTo produce a transistor according to FIG. 1 goes at the edge of the disc becomes an n-doping

man z. B. von p-dotierten Halbleiterscheiben mit 60 Hilfskontakt (Basis) einlegiert und ebenso wie dieone z. B. of p-doped semiconductor wafers with 60 auxiliary contacts (base) and just like the

etwa 0,3 bis 1Ω · cm spezifischem Widerstand aus. In-Elektrode mit Zuleitungsdrähten versehen und mitabout 0.3 to 1Ω · cm in resistivity. In-electrode provided with lead wires and with

Man dampft zunächst in Hochvakuum ein p-dotieren- einem geeigneten Isolierlack abgedeckt. Die nichtFirst, a p-doped coating with a suitable insulating varnish is evaporated in a high vacuum. They don't

des Metall, beispielsweise In mit etwas Ga, unter abgedeckte Vorderseite der so vorbereiteten Scheibeof the metal, for example In with a little Ga, under the covered front side of the prepared disc

Zusatz eines kleinen Prozentsatzes η-dotierenden wird nach einem selbstbegrenzenden elektrolytischenAddition of a small percentage η-doping is after a self-limiting electrolytic

Materials (As oder Sb) in dünner Schicht auf die 65 Ätzverfahren geätzt. Während des Ätzens liegt dabeiMaterial (As or Sb) is etched in a thin layer on the 65 etching process. During the etching lies there

Halbleiterscheibe auf und stellt die Emitterzone durch zwischen Rückseitenelektrode und Hilfskontakt eineSemiconductor wafer and provides the emitter zone through between the rear electrode and the auxiliary contact

Legieren her. Beim Nachtempern diffundieren die negative Spannung, so daß sich am RückseitenkontaktAlloy here. During post-annealing, the negative voltage diffuses, so that the contact on the back

beweglichen n-Störstellen über die Legierungszone in eine Sperrschicht ausbildet, deren Dicke von dermovable n-type impurities across the alloy zone in a barrier layer, the thickness of which depends on the

Dotierung des η-Materials und der Spannung am Rückseitenkontakt abhängt. Zwischen Elektrolyt und Hilfskontakt wird eine Spannung angelegt, welche ebenfalls negativ, jedoch dem Betrag nach kleiner als die zwischen Rückseitenelektrode und Hilfskontakt liegende Spannung sein muß.Doping of the η material and the voltage at the back contact depends. Between electrolyte and A voltage is applied to the auxiliary contact, which is also negative, but the amount is less than must be the voltage between the rear electrode and the auxiliary contact.

Auf die zu ätzende Scheibe wird mit einer starken Lichtquelle ein etwa 100 μ breiter, über die ganze Scheibe gehender Lichtstreifen durch den Elektrolyt hindurchprojiziert, welcher langsam, senkrecht zu seiner Längsausdehnung, über die Scheibe bewegt wird.With a strong light source, the pane to be etched becomes about 100 μ wider across the whole Slice of light streak projected through the electrolyte, which slowly, perpendicular to its longitudinal extent, is moved over the disc.

An den beleuchteten Stellen wird das Germanium rasch abgeätzt. Das Ätzen hört jedoch von selbst auf, wenn an einer Stelle die Rückseitensperrschicht, genauer die Sperrschicht, welche der Spannungsdifferenz Rückseitenelektrodeelektrolyt entspricht, erreicht ist.The germanium is quickly etched off in the illuminated areas. However, the etching stops by itself, if at one point the backside barrier layer, more precisely the barrier layer, which of the voltage difference Back side electrode electrolyte is reached.

Man kann also auf diese Weise hoch p-dotierte Scheiben herstellen, welche auf der Oberfläche eine schwach η-dotierte dünne Schicht genau vorgebbarer ao Dicke besitzen. Nach Ablösen der Abdeckung und der Metallschicht auf der Rückseite können diese Scheiben, wie bereits angegeben, mit einer Emitter- und Basisschieht versehen werden.In this way, you can produce highly p-doped disks which have a weakly η-doped thin layer precisely predeterminable ao Own thickness. After removing the cover and the metal layer on the back, they can Slices, as already stated, are provided with an emitter and base layer.

Bei Halbleiteranordnungen nach Fig. 4 muß die Intrinsiczone 8 an den nicht emittierenden Stellen dicker sein als an den emittierenden Stellen. Dies kann man nach obigem Verfahren leicht dadurch erreichen, daß man zuerst die der geringeren Schichtdicke entsprechende Vorspannung einstellt und nur diejenigen Stellen der Halbleiterscheibe belichtet, an denen später die Schichtdicke der Intrinsiczone geringer sein soll als an den übrigen Stellen. Anschließend erhöht man die Vorspannung und ätzt auf die beschriebene Weise streifenweise die restliche Oberfläche bis zur gewünschten Schichtdicke der Intrinsiczone ab.In the case of semiconductor arrangements according to FIG. 4, the Intrinsic zone 8 be thicker at the non-emitting points than at the emitting points. This can can easily be achieved according to the above process by first applying the one corresponding to the lower layer thickness Adjusts bias and exposed only those places on the semiconductor wafer where later the layer thickness of the intrinsic zone should be less than in the other places. Subsequently increased the bias is applied and the remaining surface is etched in strips in the manner described up to desired layer thickness of the intrinsic zone.

Den in F i g. 5 gezeigten Schichtenverlauf kann man beispielsweise nach folgendem Verfahren erreichen. Zunächst legiert man in eine Scheibe aus schwach η-dotiertem Halbleitermaterial an denjenigen Stellen, die später eine dünnere hochohmige Zone 8 ergeben sollen, etwa 10 bis 15 μ. tief p-dotierende Elektroden ein. Dann wird auf diese Oberfläche eine dünne Schicht p-dotierender Substanz, beispielsweise In, aufgebracht, und zwar derart, daß sie die gesamte Oberfläche bedeckt. Auf diese Schicht wird eine zweite Halbleiterscheibe gedrückt und dieses Gebilde auf Legierungstemperatur derart erhitzt, daß die zweite Halbleiterscheibe eine höhere Temperatur annimmt als die Ausgangsscheibe. Dadurch erhält man einen Halbleiterkörper mit einer stark p-dotierten und einer η-dotierten Hälfte. Anschließend wird die n-dotierte Oberfläche nach dem beschriebenen Verfahren so weit abgetragen,, daß die vorher einlegierten Stellen gerade als Erhebungen sichtbar werden. Ist dies der Fall, so 55, wird der Ätzvorgang beendet.The in F i g. The course of the layers shown in FIG. 5 can be achieved, for example, by the following method. First, alloy in a disc of weakly η-doped semiconductor material at those points which should later result in a thinner high-resistance zone 8, about 10 to 15 μ. deep p-doping electrodes a. Then a thin layer of p-doping substance, for example In, is placed on this surface. applied in such a way that it covers the entire surface. On top of this layer is a second Pressed semiconductor wafer and this structure heated to alloy temperature so that the second Semiconductor wafer assumes a higher temperature than the starting wafer. This is how you get one Semiconductor body with a heavily p-doped and an η-doped half. Then the n-doped Surface removed by the method described so far that the previously alloyed areas are straight become visible as elevations. If this is the case, then 55, the etching process is ended.

Die. erfindungsgemäße Anordnung kann natürlich auch nach dem Doppeldifrusionsverfahren oder auf andere Weise hergestellt werden. Die gestrichelte Linie 15 deutet jeweils die Grenze der Emitterzone 3 vor dem Einlegieren'der beiden Elektroden 1 und 2 an. Insbesondere kann man beim Doppeldifrusionsverfahren die Basisanschlüsse 6 und 7 dadurch herstellen, daß man vor der Emitterdiffusion diese Stellen z. B. mit einer Quarzschicht abdeckt. Bringt man nach Ablösen der Quarzschicht die Scheiben anschließend in eine geeignete Metallsalzlösung, wie sie z. B. zum Sichtbarmachen von pn-Übergängen häufig benutzt wird, so kann man auf den Zonen 6 und 7 die Metallkontakte 1 und 2 abscheiden.The. The arrangement according to the invention can of course also be based on the double diffusion method or on other way to be made. The dashed line 15 indicates the boundary of the emitter zone 3 in each case before the two electrodes 1 and 2 are alloyed in. In particular, one can use the double diffusion method the base connections 6 and 7 produce by making these points before the emitter diffusion z. B. covers with a quartz layer. If you bring it up Then remove the quartz layer from the disks in a suitable metal salt solution, as it is e.g. B. to Making pn junctions visible is often used, so you can see the metal contacts on zones 6 and 7 1 and 2 separate.

Die ringförmige Anordnung gemäß F i g. 5 kann durch Aufdampfen der Legierungsmaterialien unter Verwenden geeigneter Blenden oder durch galvanische Abscheidung nach Abdecken der übrigen Halbleiteroberfläche mit Photoresist hergestellt werden.The annular arrangement according to FIG. 5 can by vapor deposition of the alloy materials using suitable screens or by galvanic Deposition can be produced after covering the remaining semiconductor surface with photoresist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 umgibt die Elektrode 2 die Elektrode 1. Es ist aber auch eine Ausführungsform möglich, bei der die Elektrode 1 die Elektorde2 insbesondere ringförmig, umgibt. Versuche haben ergeben, daß solche Anordnungen, bei denen eine Elektrode die andere vollkommen umschließt, das Verwenden besonders dünner Basisschichten 4 ermöglichen. Dies hat seinen Grund darin, daß die dünne Basiszone 4 bei diesen Anordnungen nirgends an die Oberfläche tritt und daher kein Oberflächendurchbruch über die dünne Basisschieht möglich ist.In the embodiment according to FIG. 5, the electrode 2 surrounds the electrode 1. However, it is also one Embodiment possible in which the electrode 1 surrounds the electrode 2, in particular in an annular manner. Experiments have shown that such arrangements, in which one electrode the other perfectly encloses, allow the use of particularly thin base layers 4. This is because that the thin base zone 4 does not appear anywhere on the surface in these arrangements and therefore none Surface breakthrough through the thin base layer is possible.

Claims (38)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Flächentransistor mit einer Emitter-, einer Basis- und einer Kollektorzone, dessen Basiselektrode auf der gleichen Oberflächenseite des Halbleiterkörpers wie die Emitterzone angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gleichen Oberflächenseite des Halbleiterkörpers eine den Emissionsstrom führende Elektrode angebracht ist, welche mit der Basiszone ohmisch und mit der Emitterzone ohmisch oder über einen pn-Übergang mit sehr niedriger Durchbruchsspannung verbunden ist.1. Flat transistor with an emitter, a base and a collector zone, its base electrode attached to the same surface side of the semiconductor body as the emitter zone is, characterized in that on the same surface side of the semiconductor body an electrode carrying the emission current is attached, which is ohmic with the base zone and with the emitter zone ohmically or via a pn junction with a very low breakdown voltage connected is. 2. Flächentransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basiszone und der Kollektorzone eine sehwach dotierte oder intrinsicleitende Zone vorgesehen ist.2. junction transistor according to claim 1, characterized in that between the base zone and the collector zone is provided with a weakly doped or intrinsically conductive zone. 3. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Kollektorzone und der hochohmigen bzw. intrinsicleitenden Zone möglichst steil verläuft.3. junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the transition between the collector zone and the high-resistance or intrinsically conductive zone runs as steeply as possible. 4. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hochohmige bzw. intrinsicleitende Zone über ihre Fläche verschieden dick ausgebildet ist.4. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the high-resistance or intrinsically conductive zone has different thicknesses over its surface. 5. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß'die Dicke der hochohmigen bzw. intrinsicleitenden Zone zwischen Basis- und Kollektorzone im Bereich des emittierenden Teiles der Emitterzone kleiner gewählt ist als im übrigen5. junction transistor according to one of the preceding claims 3 or 4, characterized in that that'die thickness of the high-resistance or intrinsically conductive zone between the base and collector zones is selected to be smaller in the area of the emitting part of the emitter zone than in the rest . Bereich des Halbleiterkörpers.. Area of the semiconductor body. 6. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorzone zur Erzielung eines geringen Kollektorvorwiderstandes sehr stark, beispielsweise mit 1018 bis 1020 Störstellen pro Kubikzentimeter, dotiert ist und daß im Betriebszustand zumindest im Emissionsbereich die Raumladungszone des kollektorseitigen pn-Überganges sich über die gesamte Breite der hochohmigen bzw. intrinsicleitenden Zone erstreckt.6. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the collector zone is very heavily doped to achieve a low collector series resistance, for example with 10 18 to 10 20 impurities per cubic centimeter, and that in the operating state at least in the emission range the space charge zone of the collector-side pn junction extends over the entire width of the high-resistance or intrinsically conductive zone. 7. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper mesaförmig ausgebildet ist und infolge der Mesastruktur die Fläche der Basiszone kleiner oder höchstens gleich der Fläche der Kollektorzone ist.7. junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor body is mesa-shaped and, as a result of the mesa structure, the surface of the Base zone is less than or at most equal to the area of the collector zone. 8. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche zwischen der ersten Zone und der Emitterzone gleich oder kleiner als die emittierende Fläche ist.8. junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the interface between the first zone and the emitter zone is equal to or smaller than the emitting zone Area is. 9. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kollektorsperrschicht derart gewählt ist, daß die Stromverstärkung in Emitter-Basis-Schaltung bei hohen Frequenzen zur Hälfte oder i» mehr von der Kollektorlaufzeit bestimmt wird.9. junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the collector barrier layer is chosen such that the current gain in the emitter-base circuit at high frequencies, half or more is determined by the collector run time. 10. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorspannung derart gewählt ist, daß sie größer als ein Drittel der Durchbruchsspannung der Kollektor-Basis-Strecke ist.10. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the collector voltage is chosen so that it is greater than a third of the breakdown voltage is the collector-to-base line. 11. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterstromdichte derart hoch gewählt ist, daß die Raumladung der driftenden Ladungsträger in so der Kollektorsperrschicht bei der niedrigsten Betriebsspannung sich gerade noch nicht störend bemerkbar macht.11. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter current density is selected so high that the space charge of the drifting charge carriers in so the collector junction at the lowest operating voltage is just not disturbing makes noticeable. 12. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die emittierende Fläche derart gewählt ist, daß sie 0,5- bis 3mal so breit wie die hochfrequenzmäßig wirksame Fläche bei der Betriebsfrequenz ist.12. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitting surface is chosen so that it is 0.5 to 3 times as wide as the high frequency effective area at the operating frequency. 13. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pn-Übergang zwischen Emitter- und Basiszone steil ausgebildet ist.13. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the pn junction between the emitter and base zones is steep. 14. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Störstellenkonzentrationsverlauf derart gewählt ist, daß zwischen der ersten der beiden Zonen und der Emitterzone zur Erzielung einer geringen Sperrschichtkapazität ein flachverlaufender pn-Übergang entsteht.14. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the impurity concentration curve is chosen such that between the first of the two Zones and the emitter zone to achieve a low junction capacitance a flat one pn junction arises. 15. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungstiefe der in die schwach dotierte Basis- bzw. Kollektorzone einlegierten ersten der beiden Zonen kleiner oder gleich der halben Kollektorsperrschichtdicke ist.15. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the alloy depth of the first of the alloyed into the weakly doped base or collector zone both zones is less than or equal to half the collector barrier layer thickness. 16. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Zonen stärker dotiert ist als die Basiszone.16. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the first of the two zones is more heavily doped than the base zone. 17. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiszone größenordnungsmäßig mit 1018 Störstellen pro Kubikzentimeter versetzt ist.17. A junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the base zone is offset by the order of magnitude of 10 18 imperfections per cubic centimeter. 18. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone drei- bis zehnmal so hoch wie die Basiszone dotiert ist.18. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter zone is doped three to ten times as high as the base zone. 19. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Emitterzone zwischen den beiden Zonen 10 bis 100 μ beträgt.19. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the emitter zone between the two zones is 10 to 100 μ. 20. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Zonen die zweite Zone beispielsweise ringförmig umschließt.20. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the first of the two zones surrounds the second zone, for example in a ring shape. 21. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone und die zweite der beiden Zonen durch einen metallischen Oberfiächenbelag miteinander verbunden sind.21. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter zone and the second of the two zones are connected by a metallic surface covering are connected. 22. Flächentransistor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Belag zumindest auf einem Teil der Emitterzone und auf der zur zweiten Zone gehörigen LegierungspiUe aufliegt.22. A junction transistor according to claim 21, characterized in that the metallic coating is at least on part of the emitter zone and on the alloy surface belonging to the second zone rests. 23. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone so weit mit dem metallischen Belag bedeckt ist, daß nur der erforderliche Sicherheitsabstand zur Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen dem metallischen Belag und der an der ersten der beiden Zonen angebrachten23. Surface transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter zone is covered so far with the metallic coating that only the required Safety distance to avoid a short circuit between the metallic covering and the one attached to the first of the two zones ..- Elektrode gewahrt bleibt...- electrode is preserved. 24. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein HaIbleiterplättchen zunächst mit einer Emitterzone und einer darunterliegenden dünnen Basiszone versehen wird und daß dann die erste der beiden Zonen durch die Emitterzone durchlegiert wird.24. The method for producing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that a semiconductor plate initially with an emitter zone and an underlying thin base zone and then the first of the two Zones through the emitter zone is alloyed. 25. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Zone durch Legieren hergestellt werden.25. Method of manufacturing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second zone can be produced by alloying. 26. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone durch Legierung unter Verwendung einer zum Herstellen der Basiszone zusätzlich einen kontradotierenden Stoff enthaltenden Legierungssubstanz hergestellt wird und daß dann die Basiszone durch Diffusion aus dieser Emitterzone bzw. aus der flüssigen Emitterlegierung erzeugt wird.26. Method of manufacturing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter zone by alloying using an additional counter-doping to produce the base zone Substance-containing alloy substance is produced and that then the base zone generated by diffusion from this emitter zone or from the liquid emitter alloy will. 27. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter- und Basiszone durch gleichzeitige oder nacheinander erfolgende Diffusion aus der Gasphase bzw. durch Diffusion aus einem nichtlegierenden, auf die Halbleiteroberfläche aufgebrachten Stoff hergestellt werden.27. Method of manufacturing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the emitter and base zone through simultaneous or successive diffusion from the gas phase or produced by diffusion from a non-alloy substance applied to the semiconductor surface will. 28. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors -nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionstiefe bei dem Herstellen der Basiszone durch Diffusion kleiner als die endgültige Dicke der Basiszone gewählt wird und daß nach Einlegieren der emitterseitigen Elektrode der Halbleiterkörper bei etwas unterhalb der Legierungstemperatur liegenden Temperatur so lange getempert wird, bis die endgültige Dicke der Basiszone hergestellt ist.28. A method for producing a planar transistor -according to one of the preceding claims, characterized in that the diffusion depth in the manufacture of the base zone by Diffusion is chosen smaller than the final thickness of the base zone and that after alloying the emitter-side electrode of the semiconductor body at slightly below the alloy temperature lying temperature is annealed until the final thickness of the base zone is produced. 29. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die absolute Mindesttemperatur zum Herstellen der Basiszone durch Diffusion sich zur absoluten Zimmertemperatur verhält wie die Intrinsickonzentration bei der Diffusionstemperatur zur gewünschten Maximalkonzentration der Basisdotierung.29. The method for producing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the absolute minimum temperature for establishing the base zone by diffusion is related to the absolute room temperature like the intrinsic concentration at the diffusion temperature to the desired maximum concentration of the basic doping. 30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper nach dem Herstellen der Basiszone durch Diffusion rasch abgekühlt und bei dem weiteren Behandeln nicht mehr so stark erhitzt wird, daß merkliche Diffusion auftritt.30. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Semiconductor body cooled rapidly after the production of the base zone by diffusion and in the further treatment is no longer heated so much that noticeable diffusion occurs. 31. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Halbleiterplättchen zunächst die Basiszone eindiffundiert wird und daß vor der Diffusion der Emitterzone diejenigen Stellen der Halbleiteroberfläche mit einem geeigneten, die Eindiffusion der Störstellen verhindernden Stoff abgedeckt werden, an denen die beiden emitterseitigen Elektroden vorgesehen sind.31. A method for producing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the base zone initially diffuses into a semiconductor wafer and that before the diffusion of the emitter zone those points of the semiconductor surface be covered with a suitable substance preventing the diffusion of the imperfections, on which the two emitter-side electrodes are provided. 32. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgedeckten Stellen nach Ablösung des Abdeckmaterials chemisch oder galvanisch mit Metall überzogen werden.32. A method for producing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that the covered areas after detachment of the covering material be chemically or galvanically coated with metal. 33. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein stark dotiertes Plättchen verwendet wird, welches unter einer Oberfläche eine schwach dotierte Schicht aufweist.33. A method for producing a junction transistor according to one of the preceding claims, characterized in that a heavily doped platelet is used as the starting material which has a lightly doped layer under one surface. 34. Verfahren zum Herstellen eines Flächentransistors nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Herstellen einer pnip-Anordnung die gewünschte Dicke der hochohmigen Schicht derart durch ein elektrochemisches Ätzverfahren hergestellt wird, daß die stark p-dotierte Zone stärker negativ gegen die schwach n-dotierte Schicht vorgespannt wird als der Elektrolyt.34. A method for producing a junction transistor according to claim 33, characterized in that that when producing a pnip arrangement, the desired thickness of the high resistance Layer is produced by an electrochemical etching process in such a way that the heavily p-doped Zone is biased more negatively against the weakly n-doped layer than the electrolyte. 35. Verfahren zur Herstellung eines Flächentransistors nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer hochohmigen Schicht mit dünner ausgebildeten Stellen durch elektrolytisches Ätzen zunächst die den dünneren Stellen entsprechende Vorspannung eingestellt wird und nur diese dünneren Stellen stark belichtet werden und daß anschließend die Vorspannung erhöht und die restliche Oberfläche bis zur gewünschten Schichtdicke abgeätzt wird.35. A method for producing a junction transistor according to claim 34, characterized in that that to achieve a high-resistance layer with thinner areas through electrolytic etching, the bias voltage corresponding to the thinner areas is set first and only these thinner areas are strongly exposed and that the bias is then applied and the remaining surface is etched down to the desired layer thickness. 36. Verfahren zur Herstellung von Flächentransistoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Halbleitersysteme gleichzeitig aus einem Halbleiterplättchen hergestellt und zueinander sternförmig angeordnet werden, daß sämtliche Außenelektroden durch eine mit einer Bohrung versehene Metallscheibe und alle Innenelektroden gemeinsam durch einen zylinder- oder kegelförmigen Innenleiter kontaktiert werden.36. A method for producing junction transistors according to one of the preceding claims, characterized in that three or more semiconductor systems simultaneously from one Semiconductor wafers are produced and arranged in a star shape to one another, that all External electrodes through a metal disk provided with a bore and all internal electrodes be contacted together by a cylindrical or conical inner conductor. 37. Verfahren zum Herstellen von Flächentransistoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flächentransistoren aus einem Halbleiterplättchen gleichzeitig hergestellt und derart zueinander angeordnet werden, daß statt mehrerer Innenelektroden nur eine gemeinsame Innenelektrode erforderlich ist.37. A method for producing junction transistors according to one of the preceding claims, characterized in that several junction transistors from a semiconductor wafer simultaneously produced and arranged to one another in such a way that instead of several internal electrodes only one common inner electrode is required. 38. Flächentransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Ausnahme des Anspruches 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode der zweiten der beiden Zonen die Elektrode der ersten der beiden Zonen beispielsweise ringförmig umschließt. 38. Surface transistor according to one of the preceding claims with the exception of the claim 20, characterized in that the electrode of the second of the two zones is the electrode of the enclosing the first of the two zones, for example, in a ring shape. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Belgische Patentschrift Nr. 553 173;Belgian Patent No. 553 173; USA.-Patentschriften Nr. 2 924 760, 2 657 360;U.S. Patent Nos. 2,924,760, 2,657,360; schweizerische Patentschrift Nr. 335 368;
■ Journ. of appl. Physics, Bd. 30,1959, Nr. 11, S. 1819 bis 1824;
Swiss Patent No. 335 368;
■ Journ. of appl. Physics, Vol. 30, 1959, No. 11, pp. 1819-1824;
J. D ο s s e, Der Transistor, 1959, S. 51.J. D ο s s e, Der Transistor, 1959, p. 51. Hierzu !Blatt Zeichnungen For this ! Sheet of drawings 609 559/311 4.66 © Bundesdruckerei Berlin609 559/311 4.66 © Bundesdruckerei Berlin
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE553173A (en) * 1954-05-10
US2657360A (en) * 1952-08-15 1953-10-27 Bell Telephone Labor Inc Four-electrode transistor modulator
CH335368A (en) * 1957-12-28 1958-12-31 Suisse Horlogerie Transistor
US2924760A (en) * 1957-11-30 1960-02-09 Siemens Ag Power transistors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657360A (en) * 1952-08-15 1953-10-27 Bell Telephone Labor Inc Four-electrode transistor modulator
BE553173A (en) * 1954-05-10
US2924760A (en) * 1957-11-30 1960-02-09 Siemens Ag Power transistors
CH335368A (en) * 1957-12-28 1958-12-31 Suisse Horlogerie Transistor

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