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DE1614748B2 - Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1614748B2
DE1614748B2 DE1614748A DE1614748A DE1614748B2 DE 1614748 B2 DE1614748 B2 DE 1614748B2 DE 1614748 A DE1614748 A DE 1614748A DE 1614748 A DE1614748 A DE 1614748A DE 1614748 B2 DE1614748 B2 DE 1614748B2
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semiconductor
conductivity type
zone
monolithically integrated
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DE1614748A
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Hans-Juergen Dipl.-Ing. 7100 Heilbronn Maute
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.)
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Publication date
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Publication of DE1614748B2 publication Critical patent/DE1614748B2/de
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Description

Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierte
Graetz-Gleichrichteranordnung, bei der die vier Einzeldioden in einem Halbleiterkörper durch pn-Übergänge zwischen Zonen verschiedenen Leitungstyps gebildet sind, die, ausgehend von einer zwei Dioden gemeinsamen Halbleiterzone eines bestimmten Leitungstyps zwei pnpn-Zonenfolgen bilden, deren mit Anschlußelektroden versehene Endzonen mit den Gleichspannungs-Ausgangsklemmen und deren mittlere, jeweils eine gemeinsame Anschlußelektrode aufweisende Zonen mit den Wechselspannungs-Eingangsklemmen verbunden sind.
Eine Graetz-Gleichrichteranordnung besteht bekanntlich aus vier Dioden und dient im allgemeinen als Vollweggleichrichter. Es wurde nun bereits eine integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 3 235 779), bei der ein als regelmäßiges Prisma mit sechseckiger Grundfläche ausgebildeter Halbleiterhohlkörper Verwendung findet. Bei einem derartigen Halbleiterkörper verläuft ein pn-Übergang parallel zur Mantelfläche. Zur Untertei-*2o lung der Anordnung in einzelne Dioden sind in den Ekken der Halbleiteranordnung abwechselnd innen und außen Einschnitte eingebracht, die bis zum pn-Übergang reichen. Durch entsprechende Kontaktierung der dadurch gebildeten einzelnen Zonen des Sechseck-Polygons erhält man eine Graetz-Gleichrichteranordnung.
Es ist selbstverständlich, daß ein für diese Halbleiteranordnung erforderlicher Halbleiterhohlkörper mit sechseckiger Grundfläche nur sehr schwierig herzustellen ist, und daß durch die notwendigen Einschnitte in dieser an sich schon komplizierten Anordnung die Stabilität des Halbleiterkörpers in Frage gestellt und dessen Herstellung weiter erschwert wird. Außerdem ist leicht einzusehen, daß die Kontaktierung einer derartigen Rundumanordnung bei einer notwendigen Massenfertigung nicht wirtschaftlich sein kann. Ein weiterer Nachteil bei der Fertigung der bekannten Anordnung besteht darin, daß von der bewährten und für die Massenfertigung äußerst geeigneten Scheibentechnik, bei der aus einer einzigen Halbleiterscheibe eine Vielzahl gleichartiger Bauelemente gewonnen werden, kein Gebrauch gemacht werden kann. Aus der Zeitschrift »IEEE spectrum« vom Juni 1964, S. 83 f. ist der Aufbau und die Herstellungsweise integrierter Schaltungen nach dieser Scheibentechnik bekannt. Hierbei werden die notwendigen Dioden in einzelnen, voneinander isolierten Halbleiterbereichen untergebracht. Diese Literaturstelle befaßt sich jedoch nicht mit der Herstellung eines Graetz-Gleichrichters. Aus der DT-AS 1 137 078 sind Halbleiter-Multivibratoren und Zählketten bekannt, zu deren Aufbau in einem im wesentlichen scheibenförmigen mit mesaförmigen Ansätzen versehenen Halbleiterkörper npnp-SchichtenfoIgen verwendet werden. Aus der US-PS 3 199 002 ist ein in Planartechnik aufgebautes Diodenquartett bekannt, bei dem die Dioden allerdings in vier gesonderten Diodenbereichen realisiert sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die in großen Stückzahlen auf einfache und rationelle Weise und auf kleinsten Halbleiterscheiben hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Graetz-Gleichrichteranordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Oberflächenseite einer Halbleiterscheibe des einen Leitungstyps zwei voneinander getrennte Zonen vom zweiten Leitungstyp eingelassen sind, auf oder in welchen jeweils zwei aufeinanderfolgende Zonen des ersten und zweiten Leitungstyps angeordnet sind, wobei die Anschlußelektroden der voneinander getrennten Endzonen der beiden pnpn-Zonenfolgen mit einem gemeinsamen Anschluß verbunden sind.
Die genannte Gleichrichteranordnung hat den wesentlichen Vorteil, daß die Dioden auf der kleinstmöglichen Fläche untergebracht werden können, ohne daß der bei der Herstellung integrierter Schaltungen übliche Aufwand vergrößert wird.
Die Gleichrichteranordnung kann beispielsweise so aufgebaut sein, daß auf die beiden in die Halbleiterscheibe eingelassenen Zonen vom zweiten Leitungstyp je ein Metallkontakt aufgebracht und auf den Metallkontakten jeweils ein mesaförmiger Halbleiterkörper aus zwei aufeinanderfolgenden Zonen unterschiedlichen Leitungstyps derart angeordnet ist, daß durch die Metallschicht sowohl die in den Halbleiterkörper eingelassene Zone vom zweiten Leitungstyp als auch die eine Zone des mesaförmigen Halbleiterkörpers vom einen Leitungstyp ohmisch kontaktiert ist.
Andererseits kann die erfindungsgemäße, integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung auch derart aufgebaut sein, daß in die in die Halbleiterscheibe eingelassenen Zonen vom zweiten Leitungstyp je eine weitere Zone vom ersten und in diese wiederum eine Zone vom zweiten Leitungstyp eingelassen ist. Auch hierbei weisen die beiden mittleren Zonen der pnpn-Zonenfolge einen gemeinsamen ohmschen Kontakt auf.
Der Erfindung lag weiterhin der Gedanke zugrunde, eine Graetz-Gleichrichteranordnung anzugeben, die trotz ihres integrierten Aufbaues eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist. Die Gefahr eines Spannungsdurchbruches bei niederen Sperrspannungen besteht besonders dann, wenn der in Sperrichtung beanspruchte pn-Übergang nicht in allen Teilen eben ist, sondern auch gekrümmte Teile aufweist. Dies ist besonders bei planaren Ausführungsformen der Fall, bei denen die pn-Übergänge auf einer Oberflächenseite des Halbleiterkörpers enden. In den gekrümmten Teilen der pn-Übergänge bildet sich bereits bei niederen Sperrspannungen in der ladungsträgerfreien Raumladungszone um den pn-Übergang eine hohe elektrische Feldstärke aus, so daß bereits bei einer relativ kleinen Sperrspannung ein Spannungsdurchbruch erfolgt. Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Graetz-Gleichrichteranordnung wird ein Spannungsdurchbruch an den in Sperrichtung beanspruchten, gekrümmten pn-Übergängen durch sogenannte an sich z. B. aus Scientia electrica, Bd. X, Heft 4 (1964), S. 109 bekannte Schutzzonen verhindert. Diese Schutzzonen umgeben den gefährdeten pn-Übergang und weisen stets den zu ihrer Umgebung entgegengesetzten Leitungstyp auf. Diese Schutzzonen haben besonders an den Stellen des gefährdeten pn-Überganges, an denen bei niederen Sperrspannungen hohe Feldstärken auftreten, einen derart gewählten Abstand vom gefährdeten pn-Übergang, daß die sich um den pn-Übergang ausdehnende ladungsträgerfreie Raumladungszone bei einer Sperrspannung an der Schutzzone anstößt, bei der mit Sicherheit noch kein Spannungsdurchbruch erfolgt. Stößt die Raumladungszone an der Schutzzone an, so nimmt diese einen Teil des Sperrpotentials an. Aus der Schutzzone können dann Ladungsträger abgezogen werden, die aber durch die herrschenden Dotierungs- und Potentialverhältnisse aus der Umgebung der Schutzzone nicht nachgeliefert werden können. Auf
diese Weise bildet sich bei weiter steigender Sperrspannung am gefährdeten pn-Übergang um die Schutzzone eine weitere Raumladungszone aus. Ist die erste Schutzzone von einer weiteren Schutzzone umgeben, so wird diese wiederum dann ein Potential annehmen, wenn bei weiter steigender Sperrspannung am geschützten pn-Übergang die Raumladungszone an ihr anstößt. Durch diese Schutzzonen wird die Potentialdifferenz und damit die elektrische Feldstärke zwischen den gefährdeten Teilen des geschützten pn-Clbergan- ι ο ges und den Schutzzonen auf einen maximalen Wert begrenzt, bei dem ein Spannungsdurchbruch ausgeschlossen ist. Die Schutzzonen selbst werden nicht mit elektrischen Anschlüssen versehen und bleiben im Betriebszustand der Graetzschaltung ohne äußeres Potential.
Die Graetz-Gleichrichteranordnung nach der Erfindung wird im weiteren noch an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die ,
F i g. 1 bis 3 zeigen im Schnitt verschiedene Fertigungsphasen der integrierten Graetzschaltung;
F i g. 4 zeigt ein planares Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung;
F i g. 5 zeigt das Ersatzschaltbild der integrierten Halbleiteranordnung nach F i g. 3 und 4.
F i g. 1 zeigt im Schnitt einen p-leitenden Ausgangs-Halbleiterkörper 1, der beispielsweise Teil einer großen Halbleiterscheibe ist, aus der eine Vielzahl gleicher Graetz-Schaltungen hergestellt werden. Der Einfachheit halber ist in allen Figuren jeweils nur ein Halbleiterbauelement dargestellt, wie es nach dem Zerteilen der Halbleiterscheibe in Einzelelemente vorliegen würde. Alle angegebenen Fertigungsschritte gelten jedoch selbstverständlich für die ganze Halbleiterscheibe und führen zur Herstellung einer Vielzahl nebeneinanderliegender gleicher Graetz-Schaltungen.
In den p-leitenden Ausgangshalbleiterkörper 1, beispielsweise aus Silizium, werden mit Hilfe der bekannten Maskierungs- und Ätztechnik von einer Oberflächenseite aus, zwei voneinander getrennte Zonen 2 und 3 vom n-Leitungstyp eindiffundiert. Zusammen mit diesen Zonen 2 und 3 werden in den Halbleiterkörper zwei Schutzzonen 4 und 5 eingebracht, von denen jeweils eine die Zone 2 bzw. 3 umgibt. Diese Schutzzonen verlaufen im p-leitenden Ausgangshalbleiterkörper und weisen den n-Leitungstyp der Zonen 2 und 3 auf. Ihre Eindringtiefe im Halbleiterkörper entspricht der der Zone 2 und 3, da sie vorteilhafterweise zusammen mit diesen in den Halbleiterkörper eindiffundiert werden. Die Schutzzonen umschließen die Zonen 2 und 3, entsprechend deren Form, entweder kreisringförmig oder rechteckig-rahmenförmig. Auf die beiden Zonen 2 und 3 wird dann je ein Metall-Kontakt 6 und 7 aufgebracht. Die Kontakte werden beispielsweise unter Verwendung einer Metallmaske aufgedampft. Diese Metallkontakte müssen sowohl mit η-leitendem als auch mit p-leitendem Halbleitermaterial einen ohmschen Kontakt bilden. Hierzu eignet sich beispielsweise Molybdän oder eine Schichtenfolge Titan-Silber-Titan. Auf die den Metallkontakten 6 und 7 gegenüberliegende Halbleiteroberflächenseite wird gleichfalls eine Metallschicht 20 aufgebracht, die den p-leitenden Halbleiterkörper 1 ohmisch kontaktiert. Hierzu eignet sich beispielsweise Gold oder Platin.
Nach F i g. 2 wird anschließend auf die mit den Kontakten 6 und 7 versehene Oberflächenseite des Halbleiterkörpers eine Halbleiterschicht aufgebracht, die die ganze Oberflächenseite bedeckt und aus zwei aufeinanderfolgenden Zonen 8 und 9 unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps besteht. Die an die Metallkontakte 6 und 7 angrenzende Halbleiterzone 8 ist p-dotiert, während die sich anschließende Zone 9 η-dotiert ist. Die Halbleiterschicht aus den Zonen 8 und 9 wird beispielsweise epitaktisch gebildet, wobei dem die Halbleitersubstanz enthaltendem Gasstrom jeweils das der zu bildenden Zone entsprechende Dotierungsmittel zugesetzt wird. Auf die zuletzt hergestellte Halbleiterzone werden anschließend wiederum zwei Metallkontakte 10 und 11 aufgebracht, die die η-leitende Zone ohmisch kontaktieren. Hierzu eignet sich beispielsweise aufgedampftes Aluminium. Die Metallkontakte 10 und 11 sind senkrecht über den Kontakten 6 und 7 angeordnet, ihre Fläche ist jedoch kleiner als die der Kontakte 6 und 7. Die Halbleiteranordnung nach F i g. 2 wird dann mit einem der bekannten selektiven Ätzmittel behandelt, das allein das Halbleitermaterial angreift, während die Metallkontakte 6, 7, 10 und 11 und das von ihnen abgedeckte Halbleitermaterial unangegriffen bleiben. Es entsteht dann die in F i g. 3 im Schnitt dargestellte Halbleiteranordnung, bei der sich auf den Metallkontakten 6 und 7 jeweils ein mesaförmiger Halbleiterkörper aus zwei Zonen 8a und 9a bzw. 8£> und 9έ> unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps befindet. Bei der Ätzung der Halbleiteranordnung dienen die Metallkontakte als Maske, wobei der Ätzvorgang dann beendet wird, wenn das Halbleitermaterial der Schichten 8 und 9 bis zur Oberfläche des Ausgangshalbleiterkörpers 1 abgetragen ist. Vorteilhafterweise wird die Halbleiteranordnung nach der Ätzung noch thermisch oxydiert, so daß alle frei liegenden Halbleiterbereiche von einer isolierenden und schützenden Oxydschicht 12 abgedeckt werden. Somit besteht die Halbleiteranordnung nach F i g. 3 aus zwei pnpn-Zonenfolgen. Die eine Zonenfolge wird durch die Zonen 1,3,8a, 9a und die zweite Zonenfolge durch die Zonen 1, 2,8Z), 9b gebildet. Die Zone 1 des Halbleitergrundkörpers ist beiden Zonenfolgen gemeinsam und weist den Metallkontakt 20 auf, der mit einem elektrischen Anschluß 16 versehen wird. Auch die beiden anderen äußeren, η-leitenden Zonen 9a und 9b der beiden Zonenfolgen sind mit den Kontakten 10 und 11 versehen, die elektrisch kurzgeschlossen und mit einem gemeinsamen elektrischen Anschluß 15 verbunden werden. Jeweils die mittleren Zonen 3 und 8a bzw. 2 und 8£> der Zonenfolgen weisen einen gemeinsamen Kontakt 6 bzw. 7 auf, durch den die beiden kontaktierten Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps kurzgeschlossen werden. Die beiden Metallkontakte 6 und 7 erhalten die elektrischen Anschlüsse 13 und 14. Die beiden Anschlüsse 13 und 14 bilden bei der erfindungsgemäßen Graetz-Schaltung die Wechselspannungs-Eingangsklemmen, während an den Ausgangsklemmen 15 und 16 bei am Eingang anliegender Wechselspannung die Gleichspannung abgenommen wird.
Alle Zonen der Halbleiteranordnung weisen vorteilhafterweise die gleiche Dotierung auf, so daß alle, die Graetz-Schaltung bildenden Dioden dieselbe Strom-Spannungs-Charakteristik besitzen. Die beiden pn-Übergänge in den mesaförmigen Teilen der Halbleiteranordnung sind eben ausgebildet und halten daher hohe Sperrspannungen aus. Die beiden durch Diffusion gebildeten pn-Übergänge im Ausgangshalbleiterkörper 1 werden durch die beiden Schutzzonen 4 und 5 gleichfalls gegen Spannungsdurchbrüche geschützt, so daß die gesamte Halbleiteranordnung mit hohen Spannungen betrieben werden kann, ohne daß ein in Sperrich-
tung beanspruchter pn-übergang durchbricht.
Die F i g. 4 zeigt im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen integrierten Graetz-Schaltung. Hierbei handelt es sich um eine vollkommen planare Anordnung, da alle pn-Übergänge auf einer Oberflächenseite des Ausgangshalbleiterkörpers enden. In den p-leitenden Halbleiterkörper ί wurden von einer Oberflächenseite aus zwei η-leitende, voneinander getrennte Zonen 2 und 3 eindiffundiert. Zusammen mit diesen Zonen werden die η-leitenden Schutzzonen 4 und 5 eingebracht, die die Zonen 2 und 3 beispielsweise kreisringförmig umgeben und deren Eindringtiefe im Halbleiterkörper aufweisen. In die n-leitenden Zonen 2 und 3 wurde jeweils eine p-leitende Zone 17 bzw. 18 und in diese wiederum jeweils eine η-leitende Zone 19 bzw. 21 eindiffundiert. Somit ergeben sich wiederum zwei pnpn-Zonenfolgen aus den Zonen 1,3,17,19 und 1, 2,18 und 21. Die beiden Zonenfolgen gemeinsame Halbleiterzone 1 weist den Metallkontakt 20 und den elektrischen Anschluß 16 auf. Die ao beiden äußeren Zonen 19 und 21 besitzen an der Halbleiteroberfläche die Metallkontakte 26 und 27, sind wiederum kurzgeschlossen und haben den gemeinsamen elektrischen Anschluß 15.
Die beiden mittleren Zonen der Zonenfolgen sind jeweils über den beiden Zonen gemeinsamen Kontakt 24 bzw. 25 kurzgeschlossen und mit den elektrischen Anschlüssen 13 und 14 versehen. Die Metallkontakte 24 und 25 werden vorteilhafterweise aufgedampft und bestehen beispielsweise aus der Schichtenfolge Titan-Silber. Die nicht mit Metallkontakten bedeckten Teile der Halbleiteroberfläche werden mit einer Isolierschicht, beispielsweise aus Siliziumdioxyd bedeckt. Die beiden äußeren Zonen 19 und 21 der beiden Zonenfolgen sind nach F i g. 4 wiederum von Schutzzonen 22 bzw. 23 umgeben, die in den benachbarten Zonen 17 bzw. 18 verlaufen und die gleiche Eindringtiefe und den Leitungstyp der äußeren Zonen 19 und 21 aufweisen. Somit sind alle η-leitenden Zonen der Halbleiteranordnung von gleichfalls η-leitenden Schutzzonen umgeben, die verhindern, daß in den gekrümmten Teil der pn-Übergänge bzw. an der Halbleiteroberfläche bereits bei niederen Sperrspannungen Spannungsdurchbrüche erfolgen. Die Kontakte der einzelnen Zonen können auch als Leitbahnen ausgebildet sein und sich auf die auf der Halbleiteroberfläche befindliche Isolierschicht 12 erstrecken. Die beiden äußeren Zonen 19 und 21 können gleichfalls durch eine auf der Halbleiteroberfläche verlaufende Leitbahn kurzgeschlossen werden. Auch bei dieser planaren Anordnung bilden die Anschlüsse 13 und 14 die Wechselspannungseingangsklemmen, während an den Ausgangsklemmen 15 und 16 die Gleichspannung abgenommen wird.
Die F i g. 5 zeigt das Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen integrierten Graetz-Gleichrichteranordnung mit den Eingangsklemmen 13 und 14 und den Ausgangsklemmen 15 und 16. Verglichen mit F i g. 4 wird die Diode 28 durch die Sperrschicht zwischen der Zone 19 und der Zone 17, die Diode 29 durch die Sperrschicht zwischen den Zonen 3 und 1, die Diode 31 durch die Sperrschicht zwischen den Zonen 1 und 2 und die Diode 30 durch die Sperrschicht zwischen den Zonen 18 und 21 gebildet.
Es ist selbstverständlich, daß verschiedene Einzelheiten der Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung variiert werden können. So gilt das in den Ausführungsbeispielen Gesagte sinngemäß auch für die jeweils umgekehrten Dotierungsverhältnisse.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 409 548/132

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung, bei der die vier Einzeldioden in einem Halbleiterkörper durch pn-Übergänge zwischen Zonen verschiedenen Leitungstyps gebildet sind, die, ausgehend von einer zwei Dioden gemeinsamen Halbleiterzone eines bestimmten Leitungstyps zwei pnpn-Zonenfolgen bilden, deren mit Anschlußelektroden versehene Endzonen mit den Gleichspannungs-Ausgangsklemmen und deren mittlere, jeweils eine gemeinsame Anschlußelektrode aufweisende Zonen mit den Wechselspannungs-Eingangsklemmen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Oberflächenseite einer Halbleitercheibe (1) des einen Leitungstyps zwei voneinander getrennte Zonen (2, 3) vom zweiten Leitungstyp eingelassen sind, auf oder in welchen jeweils zwei aufeinanderfolgende Zonen (8a, 9.a/Sb, 9b bzw. 17, 19/18, 21) des ersten und zweiten Leitungstyps angeordnet sind, wobei die Anschlußelektroden (10, 11 bzw. 27,26) der voneinander getrennten Endzonen (9a, 9b bzw. 19, 21, der beiden pnpn-Zonenfolgen mit einem gemeinsamen Anschluß (15) verbunden sind.
2. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die beiden in die Halbleiterscheibe (1) eingelassenen Zonen (2,3) vom zweiten Leitungstyp je ein Metallkontakt (6, 7) aufgebracht und auf den Metallkontakten jeweils ein mesaförmiger Halbleiterkörper aus zwei aufeinanderfolgenden Zonen (8a, 9a bzw. 8b, 9b) unterschiedlichen Leitungstyps derart angeordnet ist, daß durch die Metallschicht (6, 7) sowohl die in den Halbleiterkörper (1) eingelassene Zone (2 bzw. 3) vom zweiten Leitungstyp als auch die eine Zone (8a bzw. Sb) des mesaförmigen Halbleiterkörpers vom einen Leitungstyp ohmisch kontaktiert ist.
3. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die in die Halbleiterscheibe (1) eingelassenen Zonen (2,3) vom zweiten Leistungstyp je eine weitere Zone (17 bzw. 18) vom ersten und in diese wiederum eine Zone (19 bzw. 21) vom zweiten Leitungstyp eingelassen ist, und daß jeweils die beiden mittleren Zonen (3, 17 bzw. 2, 18) der pnpn-Zonenfolgen an der Halbleiteroberfläche mit einem gemeinsamen ohmschen Kontakt (24 bzw. 25) versehen sind,
4. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in die Halbleiterscheibe (1) vom einem Leitungstyp einge-Iassenen Zonen (2, 3) vom zweiten Leitungstyp von Schutzzonen (4, 5) vom zweiten Leitungstyp umgeben sind.
5. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzzonen (4, 5) der Halbleiterscheibe (1) die Eindringtiefe der eingelassenen Zonen (2,
3) vom zweiten Leitungstyp aufweisen und kreisringförmig oder rechteckig-rahmenförmig ausgebildet sind.
6. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den in die Halbleiterscheibe (1) eingelassenen Zonen (2, 3) vom zweiten Leitungstyp und der Schutzzonen (4, 5) derart ausgewählt ist, daß bei Beanspruchung des pn-Überganges zwischen der eingelassenen Zone (2 bzw. 3) vom zweiten Leitungstyp und der Halbleiterscheibe (1) in Sperrichtung die sich ausbildende Raumladungszone bei einer Sperrspannung an der Schutzzone (4 bzw. 5) anstößt, bei der noch kein Spannungsdurchbruch am pn-Übergang erfolgt.
7. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zonen (2, 3, 19 und 21) vom zweiten Leitungstyp in der Halbleiterscheibe (1) von in den sie umgebenden Zonen (1 bzw. 17, 18) vom einen Leistungstyp eingebrachten Schutzzonen (4, 5 bzw. 22, 23) des zweiten Leitungstyps umgeben sind.
8. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierung aller Zonen gleich stark ist.
9. Monolithisch integrierte Graetz-GIeichrichteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteroberflächen mit einer Isolierschicht (12) abgedeckt sind.
10. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei Zonen (2, 8i> bzw. 3, 8a) entgegengesetzten Leitungstyp gemeinsame Metallkontakt (6 bzw. 7) aus Molybdän besteht.
11. Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei Zonen (3, 17 bzw. 2, 18) entgegengesetzten Leistungstyps gemeinsame Metallkontakt (24 bzw. 25) aus der Schichtenfolge Titan-Silber besteht.
12. Verfahren zum Herstellen einer monolithischen integrierten Graetz-Gleichrichteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Halbleiterscheibe (1) vom einen Leitungstyp zwei voneinander getrennte Zonen (2, 3) vom zweiten Leitungstyp eindiffundiert werden, daß auf diese beiden Zonen je eine Metallschicht (6 bzw. 7) aufgebracht wird, daß anschließend auf die mit den Metallkontakten versehene Halbleiteroberflächenseite eine Halbleiterschicht aus zwei aufeinanderfolgende Zonen (8, 9) abwechselnden Leitungstyps aufgebracht wird, daß auf diese Halbleiterschicht über den ersten Metallkontakt (6, 7) zwei weitere, kleinere Metallkontakte (10, 11) aufgebracht und das von diesen kleinen Metallkontakten (10, 11) nicht bedeckte Halbleitermaterial bis zur Oberfläche der Halbleiterscheibe (1) wieder abgetragen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht aus zwei aufeinanderfolgenden Zonen (8, 9) abwechselnden Leitungstyps auf der Halbleiterscheibe (1) epitaktisch abgeschieden wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entfernen des überschüssigen Halbleitermaterials die Halbleiteroberflächen durch thermische Oxydation mit einer Oxydschicht bedeckt werden.
DE19671614748 1967-01-07 1967-01-07 Monolithisch integrierte Graetz-Gleichrichteranordnung und Verfahren zu Ihrer Herstellung Expired DE1614748C3 (de)

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DE1614748B2 true DE1614748B2 (de) 1974-11-28
DE1614748C3 DE1614748C3 (de) 1976-08-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3044444A1 (de) * 1980-11-26 1982-06-16 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg "monolithisch integrierte gleichrichter-brueckenschaltung"
DE3936391A1 (de) * 1989-11-02 1991-05-08 Telefunken Electronic Gmbh Brueckengleichrichter

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FR1550705A (de) 1968-12-20
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