DE2050340A1 - Feldeffekttransistortetrode - Google Patents

Description

Anmelderin: . Stuttgart, den 12» Oktober 1970

Hughea Aircraft Company P 2178 S/kg

Centinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V.St.A.

Feldeffekttransistortetrode

Die Erfindung bezieht sich auf eineFeldeffekttransisbortetrode, bei der die Emitterzone und die Kollektorzone ■in Abstand voneinander an einer gemeinsamen i'läche des Halbleiterkörpers angeordnet sind und sich der Kanal im Halbleiterkörper zwischen der Emitterzone und der Kolle".;-torzorie befindet, eine erste Gattelektrode sich von der Emitterzone her über einen Teil des Kanals erstreckt und von dem Kanal elektrisch isoliert ist, während sich eine zweite Gattelektrode wenigstens über den nicht von der

ο ersten Gattelektrode überdeckten Abschnitt des Kanals ^ erstreckt.

--. Aus dor US-Patentschrift .3 4^4 844 ist eine Feldeffekbbranüixjborbetrode mit isolierben Gabtelekbroden bekannt, bei der viele dor Nachteile vorher bekannter Ifeldeffukttrimninbortobroderi durch die Anv/endung zweier übereinander angöordriober und sich überlappender Gatboiektrodcn vorwibden v/orden uind, von denen nur eine den Kanal

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zwischen der Emitterzone und der Kollektorzone vollständig überdeckt.

Der aus der genannten Patentschrift bekannte Isolierschicht-Feldeffekttransistor besteht aus einem Körper aus Halbleitermaterial, der im Abstand voneinander angeordnete Boreiche gleichen Leitfähigkeittypa hat, die zu einer gemeinsamen Fläche des Halbleiterkörpers hin freiliegen. Eine dieser im Abstand voneinander angeordneten Bereiche wird allgemein als Emitterzone bezeichnet, denn ist derjenige Bereich, von dem aus die Majoritätsträger durch den Halbleiterkörper zu dem anderen Bereich fließen, der gewöhnlich als Kollektorzone bezeichnet wird, weil es sich um den Bereich handelt, in dem die Majoritätsträger gesammelt werden. Der Weg zwischen der Emitterzone und der Kollektorzone, den die Majoritätsträger durchfließen, wird als Kanal bezeichnet. Die Steuerung der den Kanal durchflies· senden Ladungsträger erfolgt mit Hilfe einer Gattelektrode, die gewöhnlich über dem Kanal angeordnet und von dem Halbleiterkörper isoliert ist, so daß die Majoritätsträger daran gehindert sind, zu der Gattelektrode abzufließen oder von der Gattelektrode her einzuströmen. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Gattelektrode nicht selbst als Emitter- oder Kollektorelektrode wirkt, sondern durch die Wirkung ihres elektrischen Feldes im Kanal zwischen der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode eine Steuerung ausübt.

'Um eine unerwünschte Überlappung der'Kollektorzone durch die Gattelektrode zu vermeiden, die die Einführung einer unerwünschten, gewöhnlich als Miller-Kückkopplungskapazität bezeichneten Rückkopplungskapazität zur Folge hätte,

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wird eine versetzte Gattanordnung benutzt. Bei dieser auch als Halbgatt "bezeichneten Anordnung ist die Gattelektrode über einen Bereich des Kanals zwischen der Emitterelektrode und der Kollektorelektrode angeordnet und von dem Kanal gewöhnlich durch eine Oxydschicht isoliert, wie beispielsweise durch Siliziumoxid, das aus dem Halbleiterkörper selbst gebildet worden ist. Im allgemeinen überdeckt diese Gattelektrode nur den an die Emitterelektrode angrenzenden Bereich des Kanals und trägt infolgedessen nicht zu der oben erwähnten Miller-Rückkopplungskapazität bei, weil sie nicht die Kollektorzone überlappt. Da es. jedoch erwünscht ist, den gesamten Kanal zu steuern oder zu modulieren, wird eine zweite Gattelektrode vorgesehen, die von der ersten Gattelektrode elektrisch isoliert und so angeordnet ist, daß sie diejenigen Abschnitte des Kanals überdecken, der nicht von dem Halbgatt überdeckt wird, obwohl bei manchen Ausführungsformen die oberste Gattelektrode auch das Halbgatt überdeckt.

Wie es von der oben erwähnten USA-Patentschrift gelehrt wird, ist die zweite Gattelektrode von der ersten Gattelektrode durch ein Oxyd elektrisch isoliert, das beispielsweise auf die erste Gattelektrode pyrolytisch aufgebracht worden ist, und/oder durch jede andere Isolation, die sich bereits auf der Oberfläche des Kanals befindet. Die elektrische Isolierung zwischen den beiden Gattelektroden kann beispielsweise durch eine pyrolytisch^ Zersetzung eines Silans erfolgen, wodurch auf der ersten Gattelektrode, die aus Metall bestehen kann, eine fest haftende Siliziumoxidschicht

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aufgebracht wird. Bisher haben solche Tetroden mit isolierten Gattelektroden in unerwünschter Weise irreversibel Elektronen eingefangen, wodurch während des Betriebes die Schwellenspannung; für die versetzte Gattelektrode anstieg. Es wurde festgestellt, daß dieser Fangeffekt für die Art der Isolierung charakteristisch ist, die zur Isolierung der beiden Gattelektroden gegeneinander und insbesondere der obersten Gattelektrode gegenüber dem Kanal benutzt wurde. Insbesondere wurde festgestellt, daß pyrolytisch erzeugtes Siliziumoxid oder -nitriü den oben erwähnten Elektronenfangeffekt aufwies, wogegen Siliziumoxid, das durch die Oxidierung von Silizium gebildet wurde, einen solchen Effekt nicht zeigt. '

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Peldeffekttransistortetrode mit zwei isolierten Gattelektroden zu schaffen, deren Spannungs-Strom-Charakteristik in bezug auf Änderungen in der angelegten Gattspannung stabil ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelost, daß zwischen den beiden Gattelektroden und der zweiten Gattelektrode und dem Kanal eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, dati wenigstens im Bereich zwischen der zweiten Gattelektrode und dem Kanal ein geringes ElektronenfangvermÖgen aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die versetzte Battelektrode aus Silizium, das von der zweiten Gattelektrode durch ein Oxid elektrisch

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isoliert ist, das aus.dem Silizium der versetzten Gattelektrode gebildet worden ist· Die zweite Gattelektrode erstreckt sich wenigstens teilweise über die versetzte Gattelektrode und außerdem über Abschnitte des Kanals, die nicht von der versetzten Gattelektrode überdeckt werden· Die gleiche Oxidart, nämlich Siliziumoxid, ist auch an der Oberfläche des Kanalbereichs zwischen der versetzten Gattelektrode und der Kollektorzone des Transistors vorhanden. So ermöglicht die Verwendung einer Halbleiter-Gattelektrode, die aus der gleichen Art von Halbleitermaterial bestehen kann wie der Halbleiterkörper des Transistors, die Anwendung hoher Temperaturen zur schnellen und wirtschaftlichen Bildung einer dielektrischen Schicht, die sich durch ein geringes Elektronenfangvermögen auszeichnet.

Die Erfindung ist allerdings nicht auf die Verwendung einer Gattelektrode aus Halbleitermaterial beschränkt, sofern ein Isoliermaterial Anwendung findet, das ein geringes Elektronenfangvermögen aufweist. Es ist jedoch von besonderem Vorteil, Silizium als Gattelektrode zu verwenden, denn es kann leicht in ein Oxid umgewandelt werden, das ein solches geringes Elektronenfangvermögen aufweist· Der Ausdruck "geringes Elektronenfangvermögen" bedeutet, daß die Dichte von Stellen, die Elektronen einzufangen vermögen, nicht so groß ist, daß sie in bezug auf die Spannung der versetzten Gattelektrode noch einen merklichen Einfluß auf das Elektronenpotential an der Grenzfläche zwischen der Oxidschicht und dem Silizium des Kanalbereiches hat.

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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand de3 in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Die'der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden· Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Feldeffekttransistortetrode nach der Erfindung und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Querschnitt nach Fig. 1. -

Anhand der Zeichnung wird die Herstellung einer Feldeffekttransistortetrode nach der Erfindung beschrieben. Die Erfindung befaßt sich vornehmlich mit der Anordnung der Gattelektroden und deren Herstellung. Trotzdem werden im folgenden die Schritte beschrieben, die zur < Bildung der Emitter- und Kollektorzonen, der Gattstruktur, der Isolierung für die Gattelektroden und die Herstellung der erforderlichen elektrischen Kontakte zu den Emitter- und Kollektorzonen sowie den Gattelektroden erforderlich sind. Obwohl im folgenden die Herstellung einer einzigen Anordnung behandelt wird, versteht es sich, daß in der Praxis eine große Anzahl identischer Anordnung auf einen gemeinsamen Halbleiterkörper gleichzeitig gebildet und danach voneinander getrennt werden, um einzelne Feldeffekttransistortetroden herzustellen. Bei dem im folgenden behandelten Ausfünrungs-

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beispiel überdeckt die oberste Gattelektrode vollständig" don Kaiialbereioli und überlappt infolgedessen vollständig die versetzte Gattelektrode. Es versteht sich, daß es daneben auch Ausführungsformen gibt, bei denen die Anwendung der vorliegenden Erfindung nützlich ist, obwohl die oberste Gattelektrode nur Abschnitte des Kanals überdeckt, die nicht von der versetzten Gattelektrode überdeckt werden, oder bei denen die oberste Gattelektrode die versetzte Gattelektrode nur teilweise überlappt.

Die in der Zeichnung dargestellte Feldeffekttransistortetrode weist einen Halbleiterkörper 2 auf, der aus p-leitendem Silizium bestehen und beispielsweise einen spezifischen Y/iderstand von etwa 10-dem aufweisen kann. Eine Oberfläche des Halbleiterkörpers 2 ist ursprünglich vollständig mit einer Maskenschicht versehen· Ein geeignetes Material für diesen Zweck int Siliziumdioxid, das durch Erwärmen des Silizium-Halbleiterkörpers 2 in einer oxidierenden Atmosphäre gebildet werden kann. Ein typisches Verfahren zur Bildung einer solchen Isolierschicht besteht darin, den Siliziumkörper 2 in Dampf auf etwa 1150⁰O zu erwärmen, bis eine Schicht von Siliziumdiox'id mit einer Dicke von beispielsweise etwa 0,5/'-m entstanden ist.

Der nächste Schritt besteht darin, die Emitter- und Kollektorzonen 12 und 14 zu bilden, indem von freiliegenden Flächen des Körpers aus eine Verunreinigung vom η-Typ in den Siliziumkörper 2 eindiffundiert wird. Solche Diffusionsverfahren sind bekannt und brauchen

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hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Dieser Schritt erfolgt nach dem Anbringen von Öffnungen in ausgewählten Abschnitten der Maskenschicht mit Hilfe wohlbekannter Verfahren, indem diese Schicht zunächst mit einer Maske aus Photolack bedeckt und dann ausgeätzt wird. Danach werden die Abschnitte des Siliziumkörpers, die im Bereich der öffnungen in der Maskenschicht freiliegen, durch Eindiffundieren von Verunreinigungen vom η-Typ, beispielsweise von Phosphor oder Arsen, in die freigelegten Abschnitte des HaIbleiterkürpers η-leitend gemacht. Atome der Verunreinigung dringen in den Siliziumkörper an den freigelegten Stellen ein und wandeln den Leitfähigkeitstyp dieser Oberflächen und der diesen Oberflächen nahen Abschnitte in den η-Typ um, während die abgedeckten Abschnitte des Siliziumkörpers unverändert bleiben. Demnach worden in dem Siliziumkörper 2 Emittor- und Kollektorubschnitte 12 und 14- vom η-Typ gebildet, die voneinander durch einen Bereich 15 vom p-Typ getrennt sind, der von dem Diffusionsvorgang unberührt geblieben ist und daher auch nach der Diffusion besteht· Obwohl der Bereich 15 eine p-Leitfähigkeit hat, ist der JCanal in diesem p-Bereich vom η-Typ und wird in bekannter Weise durch eine Feldinversion gebildet.

Kurz vor Ende oder am Ende des Eindiffundierens der Emitter- und Kollektorzonen kann Sauerstoff in das System eingeleitet werden, um über den Emitter- und Kollektorzonen eine dünne Schicht Siliziumoxid zu bilden. Danach wird durch abdecken mit Photolack und ätzen die Oxidschicht über dem Kanalbereich entfernt, wogegen das über der Emitter- und Kollektorzone und

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gegebenenfalls weiteren gewünschten Flächen des Halbleiterkörpers vorhandene Oxid von dem Photolackfilm geschützt wird· Danach wird über dem Kanalbereich erneut eine Schicht 4· aus Siliziumoxid thermisch erzeugt, indem beispielsweise wiederum die Oberfläche des Siliziumkürpers bei erhöhter Temperatur einer oxidierenden Atmosphäre ausgesetzt wird. Diese Schicht Siliziumoxid kann etwa 0,1^m dick sein.

Wegen der äußerst geringen Dicke der Oxidschicht 4, die das Eindringen oder Hindurchdiffundieren von Verunreinigungen in die nun zu bildende Gattelektrode ermöglicht, kann es erwünscht sein, auf der den Kanal bedeckenden Oxidschicht 4 eine Schicht 5 aus Siliziumnitrid zu bilden. Die Schicht 5 suis Siliziumnitrid kann etwa 200 S. dick sein und durch eine pyrolytisch^ Zorsetzung und Abscheidung von Silan und Anmonium gebildet worden. Es sei besonders darauf hingowiesen, daß eine solche Nitridschicht 5 zwar vorteilhaft, für die Erfindung aber nicht wesentlich ist.

^•Danach wird durch Pyrolyse eine Siliziumverbindung oder durch Verdampfen mit Hilfe eines Elektronenstrahles oder Aufsprühen von Silizium über der Oxidschicht 4 eine Siliziumschicht 6 gebildet. Eine typische Dicke für die Siliziumschicht 6 ist etwa 10 000 R. Um die Siliziumschieht durch Pyrolyse aufzubringen, v/ird der Siliziumkürper 2 auf etwa 800⁰C erwärmt und einer Atmosphäre ausgesetzt, die gasförmiges SiH^ enthält, das sich zersetzt und auf der Oxidschicht 4 die ßiliziumschicht 6 bildet. Da sich die Siliziumschieht 6 auf einem Material bildet, das kein Silizium-Einkristall ist, nämlich auf Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, ist die

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Schicht 6 wahrscheinlich polykristallin. Für die Zwecke der Erfindung ist die Kristallform der Silizrumschicirt nicht wichtig und sie kann entweder ein- oder polykristallin sein.

Da es erwünscht ist, an die versetzte Gattelektrode 6 zur Erzeugung des gewünschten elektrischen Feldes in dem Kanal 15 Spannungen anzulegen, ist es gewöhnlich erwünscht, die aus Silizium bestehende Gattelektrode 6 mit einer den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Vereunreinigung, wie beispielsweise Bor, zu dotieren. Diese Dotierung oder Einführung einer Verunreinigung in die Struktur der Silizium-Gattelektrode 6 kann in einem solchen Ausmaß erfolgen, daß die Silizium-Gattelektrode Eigenschaften aufweist, die mehr denjenigen eines elektrischen Leiters als denen eines Nichtleiters nahekommen. Eine derart extensive Dotierung zur Umwandlung eines Halbleiters in einen leitenden Körper ist bekannt und wird als degenerative Dotierung bezeichnet.

Der nächste Schritt besteht darin, aus der gerade aufgebrachten Siliziumschicht 6 eine versetzte Gattelektrode zu bilden. Unter manchen Umständen mag es möglich sein, die Gattelektrode durch Abdecken des gewünschten Abschnittes der Siliziumschichtu6 mit einem geeigneten Photolack herzustellen, bei dem es sich um ein Material handelt, das durch Bestrahlung mit einem vorgegebenen Lichtmuster selektiv gegen chemische Angriffe unempfindlich gemacht und danach bei Bodarf entfernt werdon kann. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, mit Hilfe der meisten bekannten Photolacke Silizium in befriedigender Weise selektiv zu ätzen· Daher ist es vorzuziehen, für

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die Ätzung eine Zwischenmaske zu "bilden, um die Siliziumschicht 6, ausgenommen an den vorgesehenen Stellen, in "befriedigender Weise durch Ätzen zu entfernen. Zu diesem Zweck kann auf der Siliziumschicht 6 eine Masken-Zwischenschicht aus Siliziumdioxid gebildet werden, auf der dann mit Hilfe eines üblichen Photolackes eine LIaske aufgebracht wird. Danach werden durch Sensitieren des Photolackes durch Licht und Entfernen der sensitierten Abschnitte des Photolackes alle gewünschten Abschnitte der Siliziumdioxidschicht freigelegt. Die freigelegten Abschnitte der Siliziumdioxidschicht werden dann durch Ätzen entfernt, wogegen die unter der Photolackmaske liegenden Abschnitte der Siliziumdioxidschicht gegen das Ätzen geschützt sind* Das Ergebnis i3t die Bildung einer Maske aus Siliziumdioxid, von der der Photolack anschließend entfernt wird. Es versteht sich, daß die zuletzt erwähnte zweite Siliziumdioxidschicht, die eine Masken-Zwischenschicht bildet, genau in der gleichen Weis« erzeugt werden kann wie die oben erwähnte erste Siliziumdioxidschicht 4. Außerdem ist es auch müglich, die Masken-Zwischenschicht aus anderen Materialien herzustellen als Siliziumdioxid.

Danach wird die Ma3ken-Zwischenschicht aus Siliziumdioxid als Maske benutzt und es werden die freiliegenden Abschnitte der Siliziumschicht 6 entfernt, so daß eine Gattelektrode 6 aus Silizium verbleibt, die sich auf dem Halbleiterkörper 2 befindet und von diesem Halbleiterkörper durch die Siliziumdioxidschicht 4- und gegebenenfalls die Siliziumnitridschicht 5 isoliert ist. Eino mehr ins einzelne gehende Beschreibung der zur Herstellung der Gattelektrode 6 aus Silizium dienenden Verfahrens-

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schritte findet sich in der britischen Patentschrift 1 153 820. Diese Gattelektrode 6 kann als Halbgatt oder als versetzte Gattelektrode bezeichnet werden, weil sie sich nicht vollständig über den Kanal 15 erstreckt, sondern nur über den halben Weg von der Emitterzone 12 zu einer etwa in der Mitte des Kanals liegenden Stelle. Da die Gattelektrode 6 in Richtung auf die Kollektorzone 12 versetzt ist, wird sie im folgenden als versetzte Gattelektrode bezeichnet.

Nach der soeben beschriebenen Bildung der Kollektor- und Emitterzonen 12 und 14 sowie der versetzten Gattelektrode 6 wird mit Hilfe einer zusätzlichen Schicht Siliziumoxid 4¹ eine weitere elektrische Isolierung gebildet, die dazu dient, die versetzte Gattelektrode 6 von der noch zu bildenden zweiten Gattelektrode zu isolieren. Die zusätzliche Schicht 4' aus Siliziumoxid wird aus dem Silizium gebildet, aus dem der Halbleiterkörper 2 und die Gattelektrode 6 besteht. Vor der Bildung der Siliziumoxidschicht 4' werden alle Oxide und Nitride, sofern solche verwendet worden sind, beispielsweise durch Ätzen von allen Flächen der Anordnung entfernt,, außer von denen, die durch die Silizium-Gattelektrode 6 geschützt sind. Die Oxidschicht 4' kann beispielsweise durch Erwärmen des Siliziumkb'rpers auf eine Temperatur von etwa 115O°C in Dampf erzeugt werden, wodurch eine relativ dicke dielektrische Schicht mit einer Stärke von etwa 10 000 S. erzeugt wird. Diese Oxidschicht 4' überdeckt demnach den Kanal, die Emitter- und Kollektorzonen sowie die aus Silizium bestehende, versetzte Gattelektrode 6.

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Mit Hilfe einer Maskenplatte oder anderen geeigneten Techniken wie z.B. der Anwendung von Photolack und Ätzen, können die Gattelektrode 6 sowie die Emitter- und Kollektorzonen 12 und 14 mit elektrischen Kontakten versehen werden, indem ausgewählte Abschnitte dieser Bereiche freigelegt und dann durch Aufdampfen oder auf andere V/eise elektrisch leitendes Material oder Lietall auf die freigelegten Abschnitte aufgebracht wird. Der freiliegende Abschnitt der versetzten Gattelektrode 6 kann bei Bedarf die Form eines Lappens oder Vorsprunges haben, der nicht von den oben erwähnten Oxidschichten bedeckt 13t. Auf diese Weise sind die Emitter- und Kollektorzonen 12 und 14 mit elektrischen Kontakten 12' bzw, 14* versehen. Diese Kontakte können durch Aufdampfen einer Schicht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, Chrom oder Gold in einer Dicke von etwa 1000 bis 4000 iÜ über die entsprechenden, freigelegten Flächen erzeugt v/erden.. Der Kontakt zur Gattelektrode 6 ist in der Zeichnung nicht dargestellt, denn es erstreckt sich dieser Kontakt in einer zur Zeichenebene senkrechten Hichtung. Die auf diese V/eise mit Hilfe der Kontaktglieder hergestellten elektrischen Verbindungen befinden sich alle in einer gleichen Fläche der Vorrichtung.

Auf die Isolierschicht 4¹ wird eine zweite Gattelektrode 16 aufgebracht. Wie ersichtlich, überdeckt diese Gattelektrode vollständig den sich darunter befindenden Kanal 15 lind überlappt demnach die versetzte Gattelektrode 6· Für manche Anwendungen braucht sich jedoch die zweite Gattelektrode 16 nur über diejenigen !eile des Kanals zu erstrecken, die nicht von der versetzten Gattelektrode 6 überdeckt werden· Die zweite Gattelektrode kann durch

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Aufdampfen einer Schicht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, auf die gesamte Oberfläche der Oxidschicht 4' gebildet werden. Die Dicke der Metallschicht kann etwa 4000 & betragen. Durch Abdecken mit Photolack und Ätzen können dann Teile dieser Metallschicht entfernt werden, so daß eine metallische Gattelektrode 16 verbleibt, die sich über der versetzten Gattelektrode 6 befindet und vollständig den Kanal 15 überdeckt. Diese Gattelektrode 16 ist von der vernetzten Gattelektrode 6 durch die relativ dicke Schicht 4' thermisch erzeugten Oxids isoliert·

Das die Isolationsschicht 4¹ bildende Oxid wurde thermisch erzeugt, also durch Erwärmen der Anordnung einer oxidierenden Atmosphäre, und hat daher ein geringes Elektronenfangvermögen, so daß Elektronen in dieser Schicht nicht eingefangen werden, sondern unmittelbar zur Gattelektrode 16 gelangen können. Da in dieser Oxidschicht keine Elektronen eingefangen werden, hängt der Kollektorstrom nur von der Spannung an der versetzten Gattelektrode 6 ab. Wenn Jedoch Elektronen in der Isolierschicht 4¹ eingefangen werden, so hat die eingefangene Ladung die Tendenz, dem Feld entgegenzuwirken, das von der versetzten Gattelektrode 6 erzeugt wird. Wenn unter diesen Umständen die Spannung an der versetzten Gattelektrode erhöht wird, ist das Feld an der Grenzfläche zwischen dem Siliziumkörper und der Siliziumoxidschicht im Bereich der versetzten Gattelektrode 6 unzureichend, um eine Verarmung oder Inversion zu bewirken, und es fällt der Kollektorstrom drastisch ab. So fällt beispielsweise im Fall einer η-Kanal-Isolierschichttetrode, bei der die Isolierung der Gattelektroden mit Hilfe von in der

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liollienfolge der Bildung thermisch, abgeschiedenem öiliziumoxidj Siliziumnitrid und pyrolytischeni Siliziumoxid erfolgte, der Kollektorstrom bei einer Kollektorspannung von 180 V von 5*4- auf 3,6 mA ab, wenn die Spannung an der versetzten Gattelektrode von 200 auf 192 V abgesenkt wurde· Eine weitere Verminderung auf 184 V hatte einen Rückgang des Kollektorstromes auf Null zur Folge· Dagegen wurde bei einer η-Kanal-Isolierschicht* tetrode, die nach der Erfindung hergestellt war, keine merkliche Abnahme des Kollektorstromes beobachtet, bis die Spannung an der Gattelektrode auf weniger als 30 V reduziert worden war·

Es wurde demnach eine neue n-Kanal-Isolierschichttetrode beschrieben, die ein hohes Kollektor-Durchbruchspotential aufweist, das sie besonders als Leistungsverstärker und al3 Treiber für Entladungslampen geeignet macht. Durch die Verwendung eines Dielektrikums mit einem geringen Elektronenfangvermögen zwischen der versetzten Gattelektrode und der Kollektorzone nach der Erfindung wurden n-Kanal-Tetroden hergestellt, die stabile Schwellenspannungen für die versetzte Gattelektrode und Kollektor-Durchbruchsspannungen von mehr als 250 V aufwiesen·

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   1# Feldeffekttransistortetrode, bei der die Emitterzone und die Kollektorzone im Abstand voneinander an einer gemeinsamen Fläche des Halbleiterkörpers angeordnet sind und sich der Kanal im Halbleiterkörper zwischen der Emitterzone und der Kollektorzone befindet, eine erste Gattelektrode sich von der Emitterzone her über einen Teil des Kanals erstreckt und von dem Kanal elektrisch isoliert ist, während sich eine zweite Gattelektrode wenigstens über den nicht von der ersten Gattelektrode überdeckten Abschnitt des Kanals erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Gattelektröden (6 und 16) und der zweiten Gattelektrode (16) und dem Kanal (-15) eine Schicht (A') aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, das wenigstens im Bereich zwischen der zweiten Gattelektrode (16) und dem Kanal (15) ein geringes Elektronenfangvermögen aufweist.
2. 2. Feldeffekttransistortetrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (2) aus p-leitendem Silizium besteht und die in dem Siliziumkörper angeordneten Emitter- und Kollektorzonen (12 und 14) η-leitend sind, daß auch die erste Gattelektrode (6) aus Silizium besteht und daß die Schicht (V) aus isolierendem Material aus Siliziumoxid be-· steht, daö wenigstens im Bereich zwischen der zweiten Gattelektrode (16) und dem Kanal (15) aus dem Siliziumkörper (2) gebildet worden ist.

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   5· Feldeffckttransistortetrode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der aus Silizium bestehenden ersten Gattelektrode (6) und der Kanalzone (15) eine aus dem Siliziumkörper gebildete dünne Schicht (4) aus Siliziumoxid angeordnet ist.

   4. Foldeffekttransistortetrode nach den Anaprüchon

   1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der aus Silizium bestehenden ersten Gattelektrode (6) und der dünnen Schicht (4) aus Siliziumoxid eine dünne Schicht (5) aus Siliziumnitrid angeordnet i3t.

   5· Feldeffekttransistortetrode nach einem der Ansprüche

   2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen den beiden.Gattelektroden (6 und 16) befindende Abschnitt der isolierenden Schicht (4¹) aus Siliziumoxid besteht, das aus dem Material der ersten Gattelektrode (6) gebildet worden ist·

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