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Publication number: DES0036673MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 9. Dezember 1953 Bekanntgemacht am 12. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, Transistoranordnungen mit einem sogenannten Hook z<u versehen, dadurch, daß ein zusätzlicher p-n-Übergang dicht hinter bzw. vor einen an sich vorhandenen p-n-Übergang geschaltet wird. Es entsteht auf diese Weise eine n-p-n-p-Anordriling, wobei die beiden inneren Zörie'n' kleiner als die DifEusionslängen sind. Bei dieser Anordnung sind beispielsweise an die η-Zone eine Emitterelektrode, an die äußere p-Zone eine Kollektorelektrode und an die mittlere p-Zone eine Basiselektrode gelegt, so daß die innere η-Zone frei von Elektroden bleibt und ein Raumladungsgebiet erzeugt. Diese Zone wird als Hook bezeichnet. Derartige Anordnungen sind beispielsweise auch als Phototransistoren benutzt worden. Hierbei wird ein zusatzliebes Potentialgefälle für die unter Einwirkung des Lichtes hervorgebrachten Ladungsträger bewirkt und dadurch die Empfindlichkeit der Photozelle verstärkt. Der Phototransistor ist daher insgesamt' eine p-n-p- bzw. n-p-n-Anordnung, da die dritte Elektrode hier durch den Lichtstrahl ersetzt ist.

Das Herstellen einfacher p-n- bzw. n-p-Übergänge ist bei der heute entwickelten Technik verhältnismäßig einfach. Insbesondere können solche Übergänge beim Kristallziehverfahren aus der Schmelze hergestellt werden, indem die Schmelze während des Ziehverfahrens durch Zusatz eines Ak-

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zeptors oder Donators umdotiert wird. Das Herstellen mehrerer derartiger aufeinanderfolgender p-n-Schichten ist jedoch verhältnismäßig schwierig, und die Schwierigkeit nimmt mit jeder zusätzlichen Übergangsschicht zu, weil jede neue Schicht entgegengesetzten Leitungstypus innerhalb des Kristalls eine neue Umdotierung der Schmelze notwendig macht und dadurch die Gesamtzahl von Donatoren und. Akzeptoren in dem weiterhin ankristallisierenden Rest des Kristalls stark erhöht wird.

Es ist nun bereits bekanntgeworden, einen Transistor mit Hookwirkung dadurch herzustellen, daß zunächst ein Halbleiterkörper mit drei Zonen unterschiedliehen Leitungstypus hergestellt wird, insbesondere einer η-leitenden, p-leitenden und eigenleitenden Zone, von denen die η-leitende Zone als Basis und die eigenleitende Zone als Kollektor benutzt wird. Der Emitteranschluß wird anschließend durch einen Spitzkontakt hergestellt, welcher auf der Basiszone dicht neben dem Übergang zur mittleren p-leitenden Zone angeordnet wird. Die mittlere p-leitende Zone ohne Elektrodenanschluß erzeugt dann die Hookwirkung. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil eines unsymmetrischen Aufbaus.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung, vorzugsweise Transistor, mit zwei oder mehr Übergängen zwischen Zonen von unterschiedlichem Leitungstypus und zusätzlichem Hook. Erfindungsgemä'ß wird der Nachteil der bekannten Halbleiteranordnungen dadurch vermieden, daß mindestens zwei solchen Übergängen je eine Spitzelektrode, vorzugsweise Emitter- oder Kollektorelektrode symmetrisch zueinander zugeordnet ist, so daß sich zwischen, beiden Spitzen mindestens eine schmale Leitungszone mit mindestens zwei Übergängen befindet. Durch diese Maßnahme erhält man einen symmetrisch aufgebauten Hooktransistor, welcher in beiden Richtungen betrieben werden kann.

Es sind zwar auch Spitzentransistoren bekannt, bei welchen zwischen den beiden Spitzen eine Leitungszone mit zwei Übergangszonen zwischen Zonen unterschiedlichen Leitungstypus angeordnet ist. Diese bekannte Transistoranordnung weist jedoch eine über sämtliche Zonen verschiedenen Leitungstypus sich erstreckende gemeinsame Basiselektrode auf, wodurch die gemäß der Erfindung erstrebte Hookwirkung nicht zustande kommen kann.

Der Transistor nach der Erfindung eignet sich

besonders für Verstärkerzwecke, da die Stromverstärkung bei einer derartigen Anordnung erheblich größer ist als bei den bisher benutzten Transistoren.'

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die Figur zeigt eine symmetrische Transistoranordnung, welche aus zwei η-leitenden Zonen η ■ und n' sowie einer dazwischenliegenden schmalen p-leitenden Zone besteht. Die η-leitende Zone wird als Basis B und diejenige, n', wird als Kollektor C benutzt. Erfindungsgemäß sind zwei als Spitzkontakte ausgebildete Emitterelektroden E₁ und E₂ auf den beiden Zonen w und n' dicht neben den Übergangen zur mittleren p-Zone angeordnet. Die mittlere Zone p ruft die gewünschte Hookwirkung hervor.

In entsprechender Weise lassen sich gegebenenfalls derartige Hooks auch bei Spitzentransistoren durch zusätzliche Anordnungen geeigneter auf der Oberfläche orientierter Steuerspitzenelektroden erzeugen. Gegebenenfalls können auch eine, oder mehrere Zonen Intrinsicbereiche sein.

Claims

75 Patentansprüche:

1. Halbleiteranordnung, vorzugsweise Transistor, mit zwei oder mehr Übergängen zwischen Zonen von unterschiedlichem Leitungstypus und zusätzlichem Hook, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei solchen Übergängen je eine Spitzenelektrode, vorzugsweise Emitter- oder Kollektorelektrode, symmetrisch zueinander zugeordnet ist, so daß sich zwischen beiden Spitzen mindestens eine schmale Leitungszone mit mindestens zwei Übergängen befindet.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bzw. je zwei zueinander gegensinnige und gegebenenfalls symmetrische Hooks vorhanden sind.

3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Zonen Intrinsicbereiche sind.

4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daJß mindestens an eine der Leitfähigkeitszonen eine Basiselektrode gelegt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2623105, 2623103; deutsche Auslegeschrift M 15913 VIIIc/2ig
(Patent 910 193). . '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen