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DE1021488B - Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart - Google Patents

Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart

Info

Publication number
DE1021488B
DE1021488B DEB29787A DEB0029787A DE1021488B DE 1021488 B DE1021488 B DE 1021488B DE B29787 A DEB29787 A DE B29787A DE B0029787 A DEB0029787 A DE B0029787A DE 1021488 B DE1021488 B DE 1021488B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
crystallode
emitter
base
band gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB29787A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Phys Alfons Haehnlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Telekom AG
Original Assignee
Deutsche Telekom AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Telekom AG filed Critical Deutsche Telekom AG
Priority to DEB29787A priority Critical patent/DE1021488B/de
Publication of DE1021488B publication Critical patent/DE1021488B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/185—Joining of semiconductor bodies for junction formation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

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

Description

  • Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart Das Frequenzverhalten von Flächen-Halbleiter-Kristalloden, insbesondere Halbleiter-Kristalltrioden, aus einem einzigen Halbleitermaterial ist durch die Kapazitäten bestimmt. Physikalisch definierte Dotierungsverhältnisse der Halbleiter von Kollektor-Basis einerseits und Basis-Emitter andererseits erlauben es nicht, die Kapazitäten klein zu halten. Außerdem erzwingt das letztere ein für gute Injektionswirkung notwendiges Dotierungsverhältnis und damit ein Basishalbleitermaterial von etwa 0,6 bis 1 Ohmcm.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart mit p-n-Verbindungen, bei der der Emitter-Halbleiter gegenüber dem Basis-Halbleiter einen größeren Bandabstand, d. h. eine größere Breite der verbotenen Zone, aufweist. Kristalloden dieser Gattungsart sind bereits bekannt. Nach der Erfindung wird eine solche Kristallode dadurch weitergebildet, daß der Basis-Halbleiter stärker dotiert ist als der Emitter-oder Kollektor-Halbleiter.
  • Die bei den Halbleiter-Kristalloden nach der Erfindung verwendete starke Dotierung der Basisschicht ermöglicht weit geringere Basisdicken als bisher, ohne daß dadurch der Basiswiderstand unzulässig hoch wird. Zudem wird dadurch auch die störende Rückwirkung des Kollektors herabgesetzt. Da das Grenzfrequenzverhalten eines Transistors in der Hauptsache durch die Gleichung beschrieben wird, wobei f g die Grenzfrequenz, D die Diffusionskonstante, w die Basisdicke ist, so ist der Vorteil geringerer Basisdicken sofort ersichtlich.
  • Die Erfindung ist nicht auf Halbleiter-Kristalldioden beschränkt, sondern kann mit besonderem Vorteil auch bei anderen Halbleiter-Kristalloden, insbesondere Halbleiter-Kristalltrioden, zum Einsatz kommen. Im Falle einer Halbleiter-Kristalltriode wird der Basis-Halbleiter durch eine Substanz mit niedrigem Bandabstand gebildet, während Emitter- und Kollektor-Halbleiter aus Substanzen mit hohem Bandabstand bestehen. Beispielsweise kann bei der Halbleiter-Kristallode nach der Erfindung eine Germaniumschicht an eine Siliziumschicht grenzen. Die Halbleiter-Kristallode kann zweckmäßig vom Typ Silizium-Germanium-Silizium sein, wenn es sich um eine Halbleiter-Kristalltriode handelt.
  • Es ist auch möglich, die üblichen als Halbleiter zu verwenden, indem eine geeignete Verbindung dieser Art gegen Germanium oder Silizium benutzt wird. Gegebenenfalls kann der Basis-Halbleiter aus einer geeigneten AIIIBv-Verbindung gebildet werden, während Emitter- und Kollektor-Halbleiter aus Silizium bestehen. Ferner ist es möglich, den Basis-Halbleiter aus Germanium herzustellen, während Emitter- und Kollektor-Halbleiter aus einer AIIIBv-Verbindung zusammengesetzt sind. Es lassen sich alle Kombinationen bilden, bei denen die Forderung erfüllt ist, daß der Basis-Halbleiter aus einer Substanz mit niedrigem Bandabstand besteht, während für Emitter- und Kollektor-Halbleiter Substanzen mit höherem Bandabstand benutzt werden. In jedem Fall liegen die Kapazitäten weit niedriger als bei den reinen Germanium-p-n-Verbindungen. Ein Silizium-Emitter mit beispielsweise 1013 Störstellen pro cm3 ist noch ein ausgezeichneter Emitter gegen eine Germanium-Basisschicht von 1017 bis 1018 Störatomen pro cm3.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart mit p-n-Verbindungen, bei der der Emitter-Halbleiter gegenüber dem Basis-Halbleiter einen größeren Bandabstand, d. h. eine größere Breite der verbotenen Zone, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Halbleiter stärker dotiert ist als der Emitter- oder Kollektor-Halbleiter.
  2. 2. Halbleiter-Kristallode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Emitter-Halbleiter aus Silizium mit etwa 1013 Störstellen je cm3 an einen Basis-Halbleiter aus kochdotiertem Germanium mit etwa bis 1018 Störstellen je cm3 grenzt.
  3. 3. Halbleiter-Kristallode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Emitter-Halbleiter aus einer AIIIBv-Verbindung mit größerem Bandabstand als der Basis-Halbleiter verwendet ist.
  4. 4. Halbleiter-Kristallode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Basis-Halbleiter aus einer AiriBv-Verbindung mit kleinerem Bandabstand als der Emitter-Halbleiter verwendet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 814 487; schweizerische Patentschrift Nr. 277 131; Angewandte Chemie, Bd. 65, Aug. 1953, S. 126; Elektro-Technik, Bd. 35, Nov. 1953, S. 10.
DEB29787A 1954-02-19 1954-02-19 Halbleiter-Kristallode der Schichtenbauart Pending DE1021488B (de)

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