JPS6031113B2 - semiconductor equipment - Google Patents
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- JPS6031113B2 JPS6031113B2 JP56143640A JP14364081A JPS6031113B2 JP S6031113 B2 JPS6031113 B2 JP S6031113B2 JP 56143640 A JP56143640 A JP 56143640A JP 14364081 A JP14364081 A JP 14364081A JP S6031113 B2 JPS6031113 B2 JP S6031113B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、P型またはN型の半導体領域内に、その一端
側から、少数キャリアが注入され、一方、その半導体領
域の池端側で、少数キャリアが吸収される構成を有する
半導体装置の改良に関する。Detailed Description of the Invention The present invention provides a structure in which minority carriers are injected into a P-type or N-type semiconductor region from one end thereof, and on the other hand, minority carriers are absorbed at the end of the semiconductor region. The present invention relates to an improvement of a semiconductor device having the following.
このような半導体装置として、次に述べる構成を有する
ものが提案されている。As such a semiconductor device, one having the following configuration has been proposed.
すなわち第1図に示すように、例えばP型の半導体領域
’と、その一端にPN接合2を形成するように連接して
配されたN+型の半導体領域3とを有し、一方、半導体
領域1の半導体領域3側とは反対側の他端及び半導体領
域3の半導体領域1側とは反対の端に、それぞれ電極4
及び5がオーミックに付され、しかして、それら電極4
及び5間に、PN接合2に対して順方向になるバイアス
電源が接続された場合、電極4及び5間でオン状態が得
られ、また、このような状態から、電極4及び5間にP
N接合2に対して逆方向になるバイアス電源が接続され
た場合、電極4及び5間でオフ状態が得られるという構
成のものが、ダィオ−ド装置として実用に供されている
。That is, as shown in FIG. 1, it has, for example, a P-type semiconductor region' and an N+-type semiconductor region 3 arranged in series to form a PN junction 2 at one end of the P-type semiconductor region. An electrode 4 is provided at the other end of the semiconductor region 1 opposite to the semiconductor region 3 side and at the end of the semiconductor region 3 opposite to the semiconductor region 1 side.
and 5 are ohmicly attached, so that those electrodes 4
If a bias power supply that is in the forward direction with respect to the PN junction 2 is connected between the electrodes 4 and 5, an on state is obtained between the electrodes 4 and 5, and from this state, a P voltage between the electrodes 4 and 5 is obtained.
A diode device in which an OFF state is obtained between the electrodes 4 and 5 when a bias power source is connected in the opposite direction to the N junction 2 is used as a diode device.
また、第2図に示すように、例えばP型の半導体領域1
1と、その一端にPN接合12を形成するように連接
して配されたN型の半導体領域13と、その半導体領域
11側とは反対側の端にPN接合14を形成するように
連接して配されたP型の半導体領域15と、その半導体
領域13側とは反対側の端にPN接合16を形成するよ
うに連接して配されたN+型の半導体領域17とを有し
、一方、半導体領域11の半導体領域13側とは反対側
の端及び半導体領域17の半導体領域15側とは反対側
の端に、それぞれ電極18及び19がオーミックに付さ
れ、また、半導体領域13及び15のいずれか一方、図
においては半導体領域13に、他の電極20がオーミッ
クに付され、しかして、電極18及び19間に電極18
側を正とするバイアス電源が接続されている状態で、例
えば電極18及び20間に電極20側を負とする信号源
が接続された場合、電極18及び19間でオン状態が得
られ、また、このような状態から、電極18及び19間
に電極18側を正とするバイアス源が接続された場合、
電極18及び19間でオフ状態が得られるという構成の
ものが、サィリスタ装置として実用に供されている。Further, as shown in FIG. 2, for example, a P-type semiconductor region 1
1, an N-type semiconductor region 13 connected to form a PN junction 12 at one end thereof, and an N-type semiconductor region 13 connected to form a PN junction 14 at the end opposite to the semiconductor region 11 side. It has a P-type semiconductor region 15 disposed in the opposite direction from the semiconductor region 13 side, and an N+ type semiconductor region 17 disposed in series so as to form a PN junction 16 at the end opposite to the semiconductor region 13 side. , electrodes 18 and 19 are ohmically attached to the end of the semiconductor region 11 opposite to the semiconductor region 13 side and the end of the semiconductor region 17 opposite to the semiconductor region 15 side, respectively. Another electrode 20 is ohmically attached to the semiconductor region 13 in the figure, so that the electrode 18 is connected between the electrodes 18 and 19.
For example, if a signal source with the electrode 20 side negative is connected between the electrodes 18 and 20 while a bias power supply with the positive side connected, an on state is obtained between the electrodes 18 and 19, and In such a state, if a bias source is connected between electrodes 18 and 19 with the electrode 18 side being positive,
A thyristor device having a configuration in which an OFF state is obtained between electrodes 18 and 19 is put into practical use as a thyristor device.
ところで、第1図に示す半導体装置の場合、電極4及び
5間で、上述したオン状態が得られているとき、半導体
領域1内に、その半導体領域3ぐ11から、少数キャリ
ア6(この場合、電子)が注入され、その少数キャリア
6が、半導体領域lの電極4側に吸収される機構で、動
作しているが、その動作状態から、電極4及び5間で、
上述したオフ状態を得るときに、半導体領域1内に、少
数キャリア6が蓄積されていないのが、オフ状態を高速
に得ることができる意味において望ましい。Incidentally, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 1, when the above-mentioned on state is obtained between the electrodes 4 and 5, minority carriers 6 (in this case , electrons) are injected and the minority carriers 6 are absorbed into the electrode 4 side of the semiconductor region l.
When obtaining the above-mentioned off state, it is desirable that minority carriers 6 are not accumulated in the semiconductor region 1 in the sense that the off state can be obtained quickly.
また、第2図に示す半導体装置の場合も、電極18及び
19間で、上述したオン状態が得られているとき、半導
体領域11内に、その半導体領域17側から、半導体領
域15及び13を介して、少数キャリア21(この場合
、電子)が注入され、その少数キャリア21が、半導体
領域11の電極18側に吸収される機構で動作している
が、その動作状態から、電極18及び19間で上述した
オフ状態を得るとき、半導体領域11内に、少数キャリ
ア21が蓄積されていないのが、オフ状態を高速に得る
ことができる意味において望ましい。以上のことから、
第1図の半導体装置の場合、半導体領域1に少数キャリ
ア6を蓄積させないようにするために、第3図に示すよ
うに、第1図の構成において、その半導体領域1及び電
極4間に、P+型の半導体領域7が介挿されていること
を除いて、第1図の場合と同様の構成を有するものが提
案されている。また、第2図の半導体装置の場合、半導
体領域11に少数キャリア21を蓄積させないようにす
るために、第4図に示すように、第2図の構成において
、その半導体領域11及び電極18間に、P+型の半導
体領域22が介挿されていることを除いて、第2図の場
合と同機の構成を有するものが提案されている。Also, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 2, when the above-mentioned on state is obtained between the electrodes 18 and 19, the semiconductor regions 15 and 13 are inserted into the semiconductor region 11 from the semiconductor region 17 side. The operation is based on a mechanism in which minority carriers 21 (electrons in this case) are injected through the semiconductor region 11 and absorbed into the electrode 18 side of the semiconductor region 11. When obtaining the above-mentioned OFF state, it is desirable that the minority carriers 21 are not accumulated in the semiconductor region 11 in the sense that the OFF state can be obtained quickly. From the above,
In the case of the semiconductor device shown in FIG. 1, in order to prevent minority carriers 6 from accumulating in the semiconductor region 1, as shown in FIG. A structure similar to that shown in FIG. 1 has been proposed, except that a P+ type semiconductor region 7 is inserted. In the case of the semiconductor device shown in FIG. 2, in order to prevent minority carriers 21 from accumulating in the semiconductor region 11, as shown in FIG. 2 has been proposed, except that a P+ type semiconductor region 22 is inserted.
しかしながら、第3図に示す半導体装置の場合であって
も、第5図に示すように、半導体領域1及び7間に、両
者間の不純物濃度差にもとずくビルトイン電位◇を有し
、これによって、半導体領域1の半導体領域3側から注
入される少数キャリア6が、半導体領域7を通って電極
4に向うのが阻止されるので、半導体領域1に少数キャ
リア6が蓄積するのを予儀なくされる。However, even in the case of the semiconductor device shown in FIG. 3, as shown in FIG. 5, there is a built-in potential ◇ between semiconductor regions 1 and 7 based on the difference in impurity concentration between them. This prevents the minority carriers 6 injected from the semiconductor region 3 side of the semiconductor region 1 from passing through the semiconductor region 7 toward the electrode 4, thereby preventing the minority carriers 6 from accumulating in the semiconductor region 1. be lost.
また、第4図に示す半導体装置の場合も、第5図に示す
ように、第3図に示す半導体装置の場合と同様の理由で
、半導体領域11に、少数キャリア21が蓄積される。Also, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5, minority carriers 21 are accumulated in the semiconductor region 11 for the same reason as in the case of the semiconductor device shown in FIG.
よって、本発明は、上述したように半導体領域に>数キ
ャリアが蓄積される、ということがないようにした、新
規な半導体装置を提案せんとするもので、以下詳述する
ところから、明らかとなるであろう。第6図は、本発明
による半導体装置の一例を示し、第1図との対応部分に
は同一符号を付して詳細説明は省略するが、第1図で上
述した構成において、その電極4が、半導体領域1との
間にショットキ酸合31を形成するように付された金属
層または金属シリサィド層32に置換されていることを
除いて、第1図の場合と同様の構成を有する。Therefore, the present invention aims to propose a novel semiconductor device that prevents the accumulation of > several carriers in the semiconductor region as described above, and it is clear from the detailed description below. It will be. FIG. 6 shows an example of a semiconductor device according to the present invention. Parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted. , has the same structure as that of FIG. 1, except that it is replaced with a metal layer or metal silicide layer 32 attached to form a Schottky acid compound 31 between it and the semiconductor region 1.
ただし、この場合、ショットキ接合31の多数キャリア
(この場合、正孔)に対する電位障壁OBが、事log
辞■<申。However, in this case, the potential barrier OB for majority carriers (holes in this case) of the Schottky junction 31 is
Diction ■<Monkey.
g宅.・・・‐‐‐‐‐‐‐‐{1}
ただし、NAは半導体領域1の不純物濃度;Nvは半導
体領域1の価電子帯の状態密度、Aは半導体領域1にお
ける多数キャリアのリチャードソン定数、Jpは半導体
領域1にショットキ接合31側から流れる多数キャリア
の電流密度、Tは使用時の絶対温度、Kはボルッマン定
数、qは電子電荷量の絶対値をそれぞれ示す、の条件を
満たしている。g house. ...-------{1} Where, NA is the impurity concentration in the semiconductor region 1; Nv is the density of states in the valence band of the semiconductor region 1; A is the Richardson constant of majority carriers in the semiconductor region 1 , Jp is the current density of majority carriers flowing into the semiconductor region 1 from the Schottky junction 31 side, T is the absolute temperature during use, K is the Borckmann constant, and q is the absolute value of the amount of electron charge. .
以上が、本発明による半導体装置の一例構成である。The above is an exemplary configuration of a semiconductor device according to the present invention.
このような構成によれば、それが、上述した事項を除い
て、第1図の場合と同様の構成を負し、また、金属層ま
たは金属シリサィド層32が電極として作用し、そして
、ショットキ接合31の多数キャリア(この場合、正孔
)に対する電位障壁JBが、上述した‘1)式の条件を
満たしているので、第1図の場合と同様のダイオード装
置としての機能を呈する。According to such a configuration, it has the same configuration as the case of FIG. Since the potential barrier JB for majority carriers (holes in this case) of 31 satisfies the condition of the above-mentioned equation '1), it functions as a diode device similar to the case of FIG. 1.
すなわち、電極5と、金属層または金属シリサィド層3
2との間にPN接合2に対して順方向になるバイアス電
源が接続された場合、上述した電位障壁OBが、上述し
た‘1}式の右辺の条件を満たし、そして、その{1’
式の右辺が後述する■〜{5}式かち得られているので
、電極4と、金属層または金属シリサィド層32との間
でオン状態が得られる。That is, the electrode 5 and the metal layer or metal silicide layer 3
When a bias power source that is forward directed with respect to the PN junction 2 is connected between
Since the right-hand side of the equation is obtained from equations (1) to (5) described later, an on state is obtained between the electrode 4 and the metal layer or metal silicide layer 32.
また、このような状態から、電極5と、金属層または金
属シリサィド層32との間に、PN接合2に対して逆方
向になるバイアス電源が接続された場合、電極5と、金
属層または金属シリサィド層32との間でオフ状態が得
られる。Furthermore, in such a state, if a bias power source with a direction opposite to the PN junction 2 is connected between the electrode 5 and the metal layer or metal silicide layer 32, the electrode 5 and the metal layer or metal silicide layer 32 An off state is obtained between the silicide layer 32 and the silicide layer 32.
また、第6図に示す本発明による半導体装置の場合も、
第1図の場合と同様に、上述したオン状態が得られてい
るとき、半導体領域1内に、半導体領域3側から、少数
キャリア6が注入され、そして、その少数キャリア6が
、ショットキ接合31を通って金属層または金属シリサ
ィド層32に吸収される機構で動作している。Also, in the case of the semiconductor device according to the present invention shown in FIG.
Similarly to the case of FIG. 1, when the above-mentioned on state is obtained, minority carriers 6 are injected into the semiconductor region 1 from the semiconductor region 3 side, and the minority carriers 6 are transferred to the Schottky junction 31. It operates by a mechanism in which it is absorbed into the metal layer or metal silicide layer 32 through the metal layer.
しかしながら、第6図に示す本発明の半導体装置の場合
、ショットキ接合31の多数キャリアに対する電位障壁
?8が、上述した(1}式における左辺の条件を満足し
ているので、半導体領域1の伝導帯が、金属層または金
属シリサィド層32側の端において、第7図に示すよう
に下方に曲がっている。However, in the case of the semiconductor device of the present invention shown in FIG. 6, the potential barrier for majority carriers in the Schottky junction 31? 8 satisfies the condition on the left side of equation (1} above, the conduction band of the semiconductor region 1 is bent downward at the end on the metal layer or metal silicide layer 32 side as shown in FIG. ing.
このため、上述したオン状態が得られているとき、少数
キャリア6が、金属層または金属シリサィド層32に効
果的に吸収され、従って、半導体領域1の、金属層また
は金属シリサィド層32側の端の電子濃度が、第7図に
示すように、零またはそれに近い値になっている。従っ
て、第6図に示す本発明による半導体装置の場合、半導
体領域1に、少数キャリア6がほとんど蓄積されない、
という特徴を有する。Therefore, when the above-described on state is obtained, the minority carriers 6 are effectively absorbed into the metal layer or metal silicide layer 32, and therefore, the edge of the semiconductor region 1 on the metal layer or metal silicide layer 32 side As shown in FIG. 7, the electron concentration is at or close to zero. Therefore, in the semiconductor device according to the present invention shown in FIG. 6, almost no minority carriers 6 are accumulated in the semiconductor region 1.
It has the following characteristics.
なお、ショットキ接合31の多数キャリアに対する電位
陣壁マ。Incidentally, the potential wall ma with respect to the majority carriers of the Schottky junction 31.
が、上述した‘1}式の右辺の条件を満たしていれば、
上述したオン状態が得られているときに、半導体領域1
に金属層または金属シリサィド層32側から、多数キャ
リアが不必要に制限されることないこ流れる。また、‘
1)式の左辺の条件を満していれば、上述したように、
半導体領域1が、金属層または金属シリサイド層32側
の端において、第7図に示すように下方に曲がっている
伝導帯を有している。これについて述べれば、次のとお
りである。If satisfies the condition on the right side of the above equation '1}, then
When the above-mentioned on state is obtained, the semiconductor region 1
The majority carriers flow from the metal layer or metal silicide layer 32 side without being unnecessarily restricted. Also,'
1) If the conditions on the left side of the equation are satisfied, as mentioned above,
The semiconductor region 1 has a conduction band that curves downward as shown in FIG. 7 at the end on the metal layer or metal silicide layer 32 side. This can be explained as follows.
すなわち、上述したオン状態が得られているときに、金
属層または金属シリサィド層32側から、電位障壁OB
を越えて半導体領域1に流れる多数キャリア(この場合
、正孔)の電流密度、すなわち、m式の右辺における、
半導体領域1に金属層または金属シリサィド層32側か
ら流れる多数キャIJァの電流密度Jpは、半導体領域
1に、金属層または金属シーJサイド層32側から、電
位障壁?Bを越えて流し得る多数キャリア(この場合、
正孔)最大電流密度Jmaxとの間で、Jp>Jmax
・・・{21の関係を有し、
そして、最大電流密度Jm弧は、Jm松:AT2e−g
壱等B ‐‐‐‘31で表わされる。従って、■
及び【3’式から、
Jp<AT2e−羊善三 …{4’の条件式が
得られ、この【4)式は、これを書き直すことによって
、上述した‘1’式の右辺と同じ、ふく芋。That is, when the above-described on state is obtained, the potential barrier OB is removed from the metal layer or metal silicide layer 32 side.
The current density of majority carriers (holes in this case) flowing into the semiconductor region 1 beyond
The current density Jp of the majority carrier IJ flowing into the semiconductor region 1 from the metal layer or metal silicide layer 32 side is the potential barrier? A large number of carriers that can flow beyond B (in this case,
hole) maximum current density Jmax, Jp>Jmax
...{21 relationships,
And the maximum current density Jm arc is Jmpine: AT2e-g
Ichito B ---'31. Therefore,■
From the equation [3', the conditional expression Jp<AT2e-Zenzou...{4' is obtained, and by rewriting this, equation [4] becomes the same as the right-hand side of the above-mentioned equation '1'. potato.
g等 .・側の条件式が得られる。g etc.・The conditional expression on the side is obtained.
従って、電位障壁?Bが、上述した‘1’式の右辺の条
件を満たしていれば、半導体領域1に、金属層または金
属シリサィド層32側から、多数キャリアが、不必要に
制限されることないこ流れるものである。Therefore, the potential barrier? If B satisfies the condition on the right side of equation '1' above, majority carriers will not flow into the semiconductor region 1 from the metal layer or metal silicide layer 32 side without being unnecessarily restricted. be.
また、半導体領域1の価電子帯と、フェルミ準位との電
位差を(EF一Ev)とするとき、?B>(EF−Ev
) …【61の関係にすれば、半導体領
域1の金属層または金属シリサィド層32側の端の伝導
帯を、第7図に示すように、下方に曲げることができる
。Also, when the potential difference between the valence band of the semiconductor region 1 and the Fermi level is (EF - Ev), ? B>(EF-Ev
)...[By establishing the relationship 61, the conduction band at the end of the semiconductor region 1 on the metal layer or metal silicide layer 32 side can be bent downward as shown in FIG.
この場合、(EF−Ev)は、半導体領域1の正孔濃度
をPとするとき、EF−EV=尊。In this case, (EF-Ev) is EF-EV=V, where P is the hole concentration in the semiconductor region 1.
増 .・‐‘7lで表わされる。Increase. -Represented by '7l.
一方、正孔濃度Pは、半導体領域1におけるアクセプタ
濃度、従って、不純物濃度NAと等しい。このため、(
6汲び(7’式から、上述した(1’式の左辺と同じ妙
等log詩… .・側
の条件式が得られる。On the other hand, the hole concentration P is equal to the acceptor concentration in the semiconductor region 1, and therefore to the impurity concentration NA. For this reason,(
6. From the equation 7', we can obtain the conditional expression on the side of the same log poem as the left side of the equation 1' mentioned above.
従って、電位障壁JBが上述した{1}式の左辺の条件
を満たしていれば、半導体領域1の伝導帯が金属層また
は金属シリサィド層32側の端におし、て、第7図に示
すように、下方に曲がっているものである。Therefore, if the potential barrier JB satisfies the condition on the left side of the equation {1} described above, the conduction band of the semiconductor region 1 will be located at the end of the metal layer or metal silicide layer 32 side, as shown in FIG. It is curved downward.
なお、実際上、半導体領域1がシリコンでなる場合、N
v=1.1×1ぴ9cの‐3、A=(30アンペア/嫌
)・K2であり、また、Jpは、半導体領域1の金属層
または金属シリサィド層32側を通る多数キャIJアの
電流密度及び少数キャリアの電流密度の和である全電流
密度J(アンペア/地)よりも小さな値を有し、一方、
使用状態では、多数キャリアの電流密度が全電流密度よ
りもすくなくとも1桁少ないのが望ましいので、金属層
または金属シリサィド層32としては、室温において、
OBが、。Note that in practice, when the semiconductor region 1 is made of silicon, N
v=1.1×1p9c-3, A=(30 ampere/negative)・K2, and Jp is the majority carrier IJA passing through the metal layer or metal silicide layer 32 side of the semiconductor region 1. has a value smaller than the total current density J (ampere/earth), which is the sum of the current density and the current density of minority carriers;
In use, it is desirable that the majority carrier current density is at least an order of magnitude lower than the total current density, so the metal layer or metal silicide layer 32 has a
OB is...
■。26,増・‐・奇三び9<?B<Qo2610g2
7≦1び ‐‐‐(9}の条件
を満たす材料であるのが望ましい。■. 26, Increase --- Odd three times 9<? B<Qo2610g2
It is desirable that the material satisfies the condition of 7≦1 and --(9}).
なお‘9)式は、上述した‘1)式から、多数キャリア
の電流密度が全電流密度よりも1桁小さいとして、J=
Jp×0.1として計算して得られたものである。また
、この場合、N^=1×1び5cm‐3とし、また、J
p=船/cめとすれば、0.2蛤V<OB<0.37e
Vとなる。OBが、■式の条件を満たす、金属層または
金属シリサィド層32としては、J=100アンペア/
cそ、NA=1び5伽‐3のとき、白金、白金シリサイ
ド(ぐB=0.2&V)、パラジウムなどを用い得る。Note that equation '9) is derived from equation '1) above, assuming that the current density of majority carriers is one order of magnitude smaller than the total current density, and J =
It was calculated as Jp×0.1. Also, in this case, N^ = 1 x 1 and 5 cm-3, and J
If p=ship/c, 0.2 clam V<OB<0.37e
It becomes V. For the metal layer or metal silicide layer 32 where OB satisfies the condition of formula (2), J = 100 ampere/
When NA=1 and 5-3, platinum, platinum silicide (B=0.2&V), palladium, etc. can be used.
また、第10図は、N^=1×1び5伽‐3のときの、
?Bに対する、第6図に示す半導体装置の順方向降下電
圧と、少数キャリアの蓄積時間nSの実測結果である。Also, Fig. 10 shows that when N^=1×1 and 5ka-3,
? 7 is an actual measurement result of the forward voltage drop of the semiconductor device shown in FIG. 6 and the minority carrier accumulation time nS with respect to B.
この結果から、この場合、OBを0.2蛤V〜0.37
eVとすることによって、順方向降下電圧及びキャリア
蓄積時間を十分小とし得ることが明らかである。次に、
第8図を伴なつて本発明による半導体装置の他の実施例
を述べるに、第6図との対応部分には同一符号を付して
詳細説明は省略するが、第6図の構成において、その半
導体領域1及び金属層または金属シリサィド層32間に
、高不純物濃度を有するP型の半導体領域33が介挿さ
れていることを除いて、第6図の場合と同様の構成を有
する。From this result, in this case, OB is 0.2 clam V ~ 0.37
It is clear that by setting the voltage to eV, the forward voltage drop and the carrier accumulation time can be made sufficiently small. next,
Another embodiment of the semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIG. 8. Parts corresponding to those in FIG. 6 will be given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted. The structure is similar to that of FIG. 6, except that a P-type semiconductor region 33 having a high impurity concentration is interposed between the semiconductor region 1 and the metal layer or metal silicide layer 32.
ただし、この場合、半導体領域33の厚さが、ショット
キ接合31から、半導体領域33に向って伸びる零バイ
アス時の空乏層よりも小であるように、半導体領域33
の厚さ及び不純物濃度が選ばれている。However, in this case, the thickness of the semiconductor region 33 is set so that the thickness of the semiconductor region 33 is smaller than the depletion layer at zero bias extending from the Schottky junction 31 toward the semiconductor region 33.
The thickness and impurity concentration are selected.
以上が、本発明による半導体装置の他の実施例の構成で
ある。The above is the configuration of another embodiment of the semiconductor device according to the present invention.
このような構成によれば、それが、上述した事項を除い
て、第6図の場合と同様の構成を有するので、詳細説明
は省略するが、第6図の場合と同様の優れた特徴を有す
る。According to this configuration, it has the same configuration as the case of FIG. 6 except for the above-mentioned matters, so detailed explanation will be omitted, but it has the same excellent features as the case of FIG. 6. have
また、第8図に示す本発明による半導体装置の場合、半
導体領域1と金属層または金属シリサィド層32との間
に、高不純物濃度の半導体領域33を有するので、金属
層または金属シリサィド層32として、モリブデン、ク
ロム、タングステンなどのような、半導体領域1にそれ
とショツトキ接合を形成するように付された場合に、多
数キャリアに対する電位障壁でBが大になる材料であっ
ても、これを用い得るという特徴を有する。Further, in the case of the semiconductor device according to the present invention shown in FIG. 8, there is a semiconductor region 33 with a high impurity concentration between the semiconductor region 1 and the metal layer or metal silicide layer 32. , molybdenum, chromium, tungsten, etc., can be used even if the material has a large potential barrier to majority carriers B when applied to the semiconductor region 1 to form a Schottky junction with it. It has the following characteristics.
なお、第8図の構成による場合、半導体領域1及び33
の伝導帯が、第9図に示すように、第7図の場合と同様
に曲がって得られるが、上述した空乏層の電界のために
、多数キャリアが、電位障壁?Bを越えずに、トンネル
効果で流れ得る。従って、第8図の構成の場合、等価的
な電位障壁OBの値を、第6図の場合のQ(0<Q<1
)倍に4・にし得る。なお、この場合、半導体領域33
を、50A以下の厚さ、1び8〜1ぴoc双‐3の不純
物濃度を有するものとし得る。なお、上述においては、
ダイオード装置に、本発明を適用した場合の実施例を述
べたが、第2図で上述したようなサィリスタ装置にも、
上述したに準じて、本発明を適用することができ、その
他、要は、P型またはN型の半導体領域(上例の場合、
半導体領域1)内に、その一端(上例の場合、半導体領
域3側の一端)側から、少数キャリア(上例の場合電子
6)が注入され、一方、その半導体領域の他端(上例の
場合、半導体領域3側とは反対側の一端)側で少数キャ
リアが吸収される構成を有する半導体装置に、本発明を
適用し得ることは明らかである。Note that in the case of the configuration shown in FIG. 8, semiconductor regions 1 and 33
As shown in FIG. 9, the conduction band is curved in the same way as in FIG. It can flow through the tunnel effect without exceeding B. Therefore, in the case of the configuration shown in FIG. 8, the value of the equivalent potential barrier OB is changed from the value of Q (0<Q<1
) can be doubled to 4. Note that in this case, the semiconductor region 33
may have a thickness of 50 Å or less and an impurity concentration of 1 and 8 to 1 poc and 3. In addition, in the above,
Although the embodiment has been described in which the present invention is applied to a diode device, it can also be applied to a thyristor device as described above in FIG.
The present invention can be applied in accordance with the above, and in other words, P-type or N-type semiconductor regions (in the case of the above example,
Minority carriers (electrons 6 in the above example) are injected into the semiconductor region 1) from one end (in the case of the above example, the end on the semiconductor region 3 side), while the other end of the semiconductor region (in the case of the above example, the end on the semiconductor region 3 side) In this case, it is clear that the present invention can be applied to a semiconductor device having a structure in which minority carriers are absorbed on the side opposite to the semiconductor region 3 side.
ただし、この場合、半導体領域がN型であれば、上述に
おいて、「Nvが半導体領域の価電子帯の状態密度」と
あるのを、「伝導帯の状態密度」と読み替え、これに応
じて、「半導体領域の伝導帯が金属層または金属シリサ
ィド層側の端において下方に曲がっている」とあるのを
、「半導体の価電子帯が金属層または金属シリサィド層
側の端において上方に曲がっている」と読み替えればよ
し、ものである。However, in this case, if the semiconductor region is N type, in the above description, "Nv is the density of states in the valence band of the semiconductor region" should be read as "density of states in the conduction band", and accordingly, ``The conduction band of the semiconductor region is bent downward at the edge of the metal layer or metal silicide layer'' is replaced by ``The valence band of the semiconductor is bent upward at the edge of the metal layer or metal silicide layer.'' ”, it is a thing.
第1図及び第2図は、それぞれ従来の半導体装置の一例
を示す略線的断面図である。
第3図及び第4図は、従来の半導体装置の他の例を示す
略線的断面図である。第5図は、その説明に供するェネ
ルギ準位図である。第6図は、本発明による半導体装置
の一例を示す略線的断面図である。第7図は、その説明
に供するェネルギ準&図及び電子濃度図である。第8図
は、本発明による半導体装置の他の例を示す略線的断面
図である。第9図は、その説明に供するェネルギ準位図
である。第10図は、第6図に示す半導体装置の?Bに
対する蓄積時間印頂方向降下電圧との関係を示す図であ
る。1,3,33……半導体領域、2……PN接合、5
・…・・電極、6…・・・少数キャリア、31・・・・
・・ショットキ接合、32・・・・・・金属層または金
属シリサイド層。
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図
第7図
第8図
第9図
第10図1 and 2 are schematic cross-sectional views each showing an example of a conventional semiconductor device. 3 and 4 are schematic cross-sectional views showing other examples of conventional semiconductor devices. FIG. 5 is an energy level diagram for explaining this. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device according to the present invention. FIG. 7 is an energy standard diagram and an electron concentration diagram for explaining this. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another example of the semiconductor device according to the present invention. FIG. 9 is an energy level diagram for explaining this. FIG. 10 shows the structure of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the accumulation time and the voltage drop in the mark top direction with respect to B. FIG. 1, 3, 33...semiconductor region, 2...PN junction, 5
... Electrode, 6 ... Minority carrier, 31 ...
...Schottky junction, 32...metal layer or metal silicide layer. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10
Claims (1)
、少数キヤリアが注入され、上記半導体領域の他端側で
、上記少数キヤリアが吸収される構成を有する半導体装
置において、 上記半導体領域の他端に、 金属層または金属シリサイド層が、 上記半導体領域がP型であるかN型であるかに応じて
、上記半導体領域が、上記金属層または金属シリサイド
層側において、下方に曲がつている伝導帯または上方に
曲がつている価電子帯を有し、且つ上記半導体領域に上
記金属層または金属シリサイド層側から多数キヤリアが
流れるように、 シヨツトキ接合を形成するように付さ
れていることを特徴とす半導体装置。[Claims] 1. A semiconductor device having a structure in which minority carriers are injected into a P-type or N-type semiconductor region from one end thereof, and the minority carriers are absorbed at the other end of the semiconductor region. At the other end of the semiconductor region, a metal layer or a metal silicide layer is formed, depending on whether the semiconductor region is P type or N type, the semiconductor region is placed at the other end of the metal layer or metal silicide layer side. , a conduction band curved downward or a valence band curved upward, and a shottock junction is formed such that a majority of carriers flow into the semiconductor region from the metal layer or metal silicide layer side. A semiconductor device characterized by being attached to.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56143640A JPS6031113B2 (en) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | semiconductor equipment |
EP82108373A EP0074642B1 (en) | 1981-09-11 | 1982-09-10 | Low-loss and high-speed diodes |
CA000411227A CA1189634A (en) | 1981-09-11 | 1982-09-10 | Low-loss and high-speed diodes |
DE8282108373T DE3279779D1 (en) | 1981-09-11 | 1982-09-10 | Low-loss and high-speed diodes |
US06/936,949 US4720734A (en) | 1981-09-11 | 1986-12-01 | Low loss and high speed diodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56143640A JPS6031113B2 (en) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | semiconductor equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5844773A JPS5844773A (en) | 1983-03-15 |
JPS6031113B2 true JPS6031113B2 (en) | 1985-07-20 |
Family
ID=15343468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56143640A Expired JPS6031113B2 (en) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | semiconductor equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6031113B2 (en) |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP56143640A patent/JPS6031113B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5844773A (en) | 1983-03-15 |
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