DE1099646B - Unipolarer Transistor mit einem plattenfoermigen Halbleiterkoerper und mindestens drei einander umschliessenden Elektroden auf dessen einer Oberflaeche und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf unipolare Transistoren mit einem plattenförmigen Halbleiterkörper und mindestens drei einander umschließenden Elektroden auf dessen einer Oberfläche, insbesondere solche mit einem kreisförmigen, bezüglich seiner Achse rotationssymmetrischen Halbleiterplättchen, sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Bekanntlich treten bei unipolaren Transistoren die Steuer- und Verstärkerwirkungen durch Vermittlung von Ladungsträgern mit Ladungen gleicher Polarität, der Majoritätsträger, ein, die der Einwirkung eines modulierenden elektrischen Feldes unterworfen werden. Unipolartransistoren unterscheiden sich somit von üblichen Transistoren, bei denen die Bewegung der Minoritätsträger eine überwiegende Rolle spielt.

Unipolare Transistoren sind in einem erstmals bekannten Aufbau von W. Shock ley in dessen Aufsatz »A Unipolar ,Field Effect' Transistor«, Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Bd. 40, November 1952, S. 1365 bis 1376, beschrieben. Auch ist dort gezeigt, daß die Betriebsweise und die Kennlinien eines solchen Transistors denen einer Elektronenröhre des Typs einer Pentode äußerst ähnlich sind.

Angeregt durch den von Shock ley beschriebenen Aufbau sind später weitere Unipolartransistoranordnungen bekanntgeworden. Der überwiegende Teil dieser Transistoranordnungen zielt darauf ab, die Unipolartransistoren mit geringer Leistung zu verbessern. Mit diesen Verbesserungen sucht man im wesentlichen einerseits die Leistung zu steigern und andererseits die Steilheit der Strom-Spannungskennlinie zu vergrößern sowie den Wert der Verstärkung und Schwingung beeinflussenden Grenzfrequenz zu erhöhen.

Unter den von dem von Shockley angegebenen Aufbau ausgehenden bereits bekannten Unipolartransistoranordnungen ist der Aufbau mit ebener und konzentrischer Elektrodenanordnung von besonderem Interesse, der z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1 034 272 beschrieben ist. Der dort beschriebene und dargestellte Unipolartransistor besteht aus einem Halbleitermaterial, auf dessen Flächen Elektroden von einer zu der zu den Flächen dieses Plättchens senkrechten, durch dessen Mitte verlaufenden Achse rotationsgeometrischen Form angeordnet sind. Von den Quellen- oder Saugelektroden ist die eine ringförmig, die andere kreisrund, und die Steuerelektrode ist ringförmig. Hieraus ergibt sich, daß die Kontraktionsoder Einschnürungslinie kreisrund ist. Die Herstellung solcher ringförmigen Elektroden für Unipolartransistoren bringt aber einige Schwierigkeiten mit sich.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, die Fertigung derartiger Ringelektroden einfacher zu gestalten. Die hier vorgeschlagenen Verbesserungen Unipolarer Transistor mit einem

plattenförmigen Halbleiterkörper

und mindestens drei einander

umschließenden Elektroden

auf dessen einer Oberfläche

und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:
Joachim Immanuel Franke, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky, Patentanwalt, München-Pasing, Agnes-Bernauer-Str. 202

Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom 29. August 1958

Joachim Immanuel Franke, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

gestatten außerdem, den Unipolartransistoren mit konzentrischem Aufbau vorteilhafte Änderungen zu verleihen, die insbesondere in nennenswerter Weise die Steilheiten der Strom-Spannungskennlinien solcher Transistoren vergrößern.

Die eine, nämlich die das Steuergitter bildende Ringelektrode ist mit größter Sorgfalt herzustellen, da bekanntlich das Steuergitter mit dem Halbleiterkörper einen sperrenden Kontakt haben oder zu ihm einen pn-übergang aufweisen muß. Das ringförmige Steuergitter läßt sich dadurch herstellen, daß man in dem Halbleiterplättchen eine kreisförmige Vertiefung ausspart und den Boden derselben mit einem mit dem Halbleiterkörper einen sperrenden Kontakt bildenden Metallniederschlag ausfüllt. Wenn beispielsweise der Halbleiterkörper aus Germanium des η-Typs besteht, kann die Vertiefung durch elektrolytisches Beizen ausgehöhlt werden und der z. B. aus Indium bestehende Metallniederschlag ebenfalls auf elektrolytischem Wege erfolgen.

Die Herstellung besagter Vertiefung durch Elektrolyse birgt infolge nachstehender Gründe jedoch einige Schwierigkeiten in sich:

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a) Die elektrolytische Behandlung muß derart gelenkt werden, daß die Tiefe der kreisförmigen Vertiefung für alle ihre Querschnitte bis auf etwa einige Mikron genau gleich wird. Die Regelmäßigkeit dieser Tiefe ist von höchster Bedeutung, denn der Boden der betreffenden Vertiefung muß sich an allen Punkten zu einer durch einen pn-übergang "beispielsweise gebildeten Ebene in gleichem Abstand befinden,

b) Die elektrolytische Behandlung muß derart erfolgen, daß die Breite der kreisförmigen \^rertiefung so gering wie möglich wird. Diese Breite muß etwa 20 μ betragen. Unglücklicherweise ist es jedoch während der Elektrolysebehandlung schwierig, die Verbreiterung der Vertiefung zu verhindern.

c) Außerdem muß man versuchen, die zwischen der Quellen- und Saugelektrode des Transistors bestehenden, in Reihe liegenden Störwiderstände weitgehend herabzusetzen.

Die obenerwähnten Herstellungsschwierigkeiten werden im wesentlichen dadurch gemindert, daß auf dem zur Bildung des Transistors bestimmten Plättchen aus Germanium des η-Typs durch Diffusion eine Germaniumschicht des n⁺-Typs abgesetzt wird, wobei das Symbol n⁺ bedeutet, daß diese Zone gegenüber der η-Zone an Verunreinigungen reicher ist und daß die kreisförmige Vertiefung, die in bisher bekannter Weise in dem Germanium des η-Typs ausgespart war, in dem Germanium des n⁺-Typs vorgesehen wird, so daß der Boden der Vertiefung mit der Grenzebene zwischen der n⁺-Schicht und dem η-Germanium des Plättchens zusammenfällt.

Der aus einem plattenförmigen Halbleiterkörper bestehende und mindestens drei einander umschließende Elektroden auf dessen einer Oberfläche aufweisende unipolare Transistor ist nun erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper eine Zonenfolge n⁺np bzw. p⁺pn hat, daß auf der n⁺- bzw. p⁺- Zone die zwei ohmschen Elektroden angebracht sind, daß zwischen den beiden Elektroden eine oder mehrere in sich geschlossene, bis zum n⁺n- bzw. p⁺p-Übergang reichende Vertiefungen vorgesehen sind und daß in diesen Vertiefungen je eine nichtohmsche Elektrode zum Steuern angebracht ist.

Bei der Herstellung eines solchen unipolaren Transistors wird vorzugsweise erfindungsgemäß so vorgegangen, daß die n⁺- bzw. p⁺-Zone auf einem np- bzw. pn-Halbleiterkörper durch Eindiffundieren hergestellt wird, daß die Diffusionsschicht mit einer Lackschicht überzogen wird, daß die Lackschicht längs der zu schaffenden Vertiefung eingeritzt wird, daß dann die Diffusionsschicht bis zum n⁺n- bzw. p⁺p-Übergang elektrolytisch abgetragen wird, daß darauf in die so gewonnene Vertiefung ein zur Bildung der nichtohmschen Elektrode geeignetes Metall elektrolytisch niedergeschlagen wird und daß die Lackschicht entfernt wird und auf die Diffusionsschicht die ohmschen Elektroden angebracht werden.

Um einige Größenwerte zu geben, soll bemerkt werden, daß das Plättchen aus η-Germanium einen spezifischen Widerstand zwischen einigen und einigen 10 Ohm · cm besitzt, während der n+-Leitfähigkeitsbereich einen spezifischen Widerstand zwischen einigen hundertste] und einigen tausendstel Ohm · cm aufweist. Dieser geringe spezifische Widerstand des n⁺- Bereiches ist für das Aussparen der Vertiefung von Vorteil, denn in diesem Medium ist die Geschwindigkeit des elektrolytischen Ätzens groß. Ferner wird dieses elektrolytische Ätzen praktisch beendet, sobald es die den beiden n- und n⁺-Bereichen gemeinsame Grenzebene erreicht. Es ist daher leicht, genau die Tiefe der kreisförmigen Vertiefung vorauszubestimmen, denn diese ist offensichtlich gleich der Stärke der n+'Diffusionschicht. Diese läßt sich bekanntlich mit großer Genauigkeit herstellen. Außerdem wird gleichzeitig eine weitere bekannte Eigenschaft bezüglich der n⁺-Schicht mit Vorteil benutzt, die darin besteht, daß sie durch Oberflächendiffusion hergestellt worden ist

ίο und somit eine Leitfähigkeit besitzt, die mit der Eindringtiefe abnimmt; dies führt dazu, daß bei der Elektrolyse die Breite der Vertiefung sich mit zunehmender Tiefe verringert.

Neben diesen im wesentlichen verfahrensmäßigen Vorteilen bietet der unipolare Transistor gemäß der Erfindung auch beachtliche elektrische Vorzüge. Die an der Oberfläche des Halbleiterkörpers befindliche, die beiden ohmschen Elektroden tragende n⁺-Schicht läßt für die Quellen- und insbesondere die Saugelektrode ohmsche Kontakte hoher Güte erreichen, was zur Vermeidung von Instabilitäten äußerst wichtig ist, die sich auf Grund eines negativen Widerstandes zwischen Gitter und Saugelektrode einstellen könnten. Die so erhöhte Leitfähigkeit dieser n⁺-Zone vermindert den Widerstand zwischen Quellenelektrode und Gitter und zwischen Gitter und Saugelektrode, woraus sich ergibt, daß einerseits die maximale Schwingungsfrequenz erhöht wird, andererseits die Störspannungsabfälle zwischen diesen Elektroden verringert werden und damit dieEinschnürungsspannung auf ihren theoretischen Wert herabgesetzt wird, ferner die durch den Joule-Effekt eintretende Erwärmung des Halbleiterkörpers kleiner wird und demzufolge die angelegte Leistung sich steigern läßt und schließlich die Steilheit gegenüber bisher bekannten unipolaren Transistoren größer ist.

Es ist weiterhin in elektrischer Hinsicht von Vorteil, daß die n⁺- bzw. p⁺-Zone des Halbleiterkörpers eine Leitfähigkeit besitzt, die mit der Tiefe abnimmt und so an ihrer freien Oberfläche eine verhältnismäßig große Leitfähigkeit aufweist, demzufolge an der Quellenelektrode keine Injektion von Minoritätsträgern auftreten kann.

Um die Kapazität durch Zusammenschnüren des der η-Schicht gegenüberliegenden Teils der Sperrschicht des Steuergitters weitgehend herabzusetzen und so die Grenzfrequenz und Steilheit des Transistors möglichst zu vergrößern, ist es ferner vorteilhaft, daß die Breite der Vertiefung bzw. der Vertiefungen sich mit der Tiefe verringert.

Schließlich ist es mit den oben angegebenen Verfahrensmaßnahmen möglich, die mittlere n- bzw. p-Zone des Halbleiterkörpers in einer Dicke von unter 100 μ herzustellen und so eine ausreichende Modulation derselben zu erzielen.

Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß die die vorgenannte dünne mittlere n- bzw. p-Schicht tragende untere p- bzw. η-Schicht jede beliebige Dicke haben kann und im Gegensatz zu den meisten bisher bekannten Unipolartransistoren lediglich als Stützschicht dient. Für diese Stützschicht wird vorliegend nur deswegen ein Halbleitermaterial verwendet, um eine freie, mit Ladungen behaftete Oberfläche zu vermeiden. Auch sei bemerkt, daß diese Stützschicht niemais von Ladungsträgern durchsetzt wird und der der Feldwirkung unterworfene Leitkanal ausschließlich in der mittleren Schicht dem der Stützschicht entgegengesetzten Halbleitertyps enthalten ist.

Die Merkmale der Erfindung und die durch sie erreichten Vorteile gehen noch im einzelnen aus der

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nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen hervor, tronenröhre den Elektronenfluß zwischen Kathode

die unter anderem ein Ausführungsbeispiel des Tran- und Anode steuern. Die steuernde Signalquelle ist mit

sistors schematisch veranschaulichen. 8 bezeichnet.

Fig. 1 stellt schematisch einen bekannten unipolaren Da das Gitter 4-4' umgekehrt vorgespannt ist, ist

Transistor dar, wie er von W. Shockley angegeben 5 der in dem Gitterkreis fließende Strom äußerst gering,

wurde; Wie bei einer Elektronenröhre ergibt sich folglich der

Fig. 2 zeigt schematisch einen unipolaren Transistor Verstärkungsgrad dadurch, daß die Steuerelektrode

mit einem konzentrischen Aufbau; einen sehr hohen Widerstand hat.

Fig. 3 bringt nun schematisch einen unipolaren Bekanntlich stößt die Herstellung derartiger uni-

Transistor gemäß der Erfindung; io polarer Transistoren auf beträchtliche Schwierig-

Fig. 4 veranschaulicht schließlich die Strom-Span- keiten. Da nämlich die Tiefe der Raumladungszonen 2

nungskennlinien eines solchen unipolaren Transistors. und 2' höchstens einige 10 μ beträgt, darf die Dicke

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zu- des mittleren Bereichs 7 die Größenordnung von 100 α nächst an Hand der Fig. 1 kurz an den Aufbau und nicht überschreiten, damit die Modulation des Querden Betrieb des von W. Shockley in dem oben- 15 Schnitts dieses wirksamen Bereichs überhaupt nennenserwähnten Artikel beschriebenen bekannten unipolaren wert sein kann. Die Herstellung eines solchen Germa-Transistors erinnert. Dieser Transistor besteht aus niumplättchens 1, das einerseits eine derartige Dünne einem Gerrnaniumplättchen 1 des p-Typs, das zwischen und dabei eine praktisch gleichmäßige Stärke aufzwei Germaniumschichten 4 und 4' des n⁺-Typs ein- weisen und andererseits aus einem beinahe idealen, gebettet ist. Selbstverständlich können wie auch in den 20 auf seinen beiden Flächen von mit Verunreinigungen weiteren noch zu beschreibenden Fig. 2 und 3 die Leit- angereicherten Halbleiterschichten entgegengesetzten fähigkeitstypen der verschiedenen Teile des Tran- Typs bedeckten Halbleiter bestehen soll, bringt offensistors umgekehrt werden, und zwar unter der Bedin- sichtlich erhebliche Schwierigkeiten mit sich,
gung, daß das oder die Gitter gegenüber dem Halb- Außerdem birgt dieser unipolare Transistor die Geleiterkörper im umgekehrten Sinne vorgespannt 25 fahr in sich, daß die Raumladungen 2 und 2' über die werden. Außenfläche kurzgeschlossen werden, und zwar insbe-

Die Zwischenschicht 1 weist an ihren beiden Enden sondere an dem der Saugelektrode benachbarten Ende, in sie eingelegte metallisch leitende Anschlußkontakt- an dem zwischen dem mittleren Bereich 7 und den stücke 5 und 6 des p⁺-Typs auf. Der geerdete Kon- Halbleiterschichten 4 und 4' eine erhebliche Potentakt 6, von dem die Ladungsträger ausgehen, die in 30 tialdifferenz herrscht. Diese Gefahr wird durch die diesem Falle Löcher sind, stellt die Quellenelektrode Wirkung der Ränder erhöht, die eine Konzentration dar. Der die Ladungsträger aufnehmende Kontakt 5 des elektrischen Feldes herbeiführen,
ist die Saugelektrode; sie besitzt gegenüber der Ouel- Ein Transistor mit konzentrischem ebenem Aufbau, lenelektrode mit Hilfe der Gleichstromquelle 10 eine wie ein solcher in Fig. 2 dargestellt ist, ist in seiner negative Vorspannung. 35 Herstellung wesentlich einfacher als der der Fig. 1

Die beiden seitlichen Schichten 4 und 4' sind über und läßt gewisse der obenerwähnten Nachteile vereinen Metalldraht miteinander leitend verbunden und meiden.

bilden das Steuergitter des unipolaren Transistors, das Diese Unipolartransistoranordnung der Fig. 2 be-

durch die Gleichstromquelle 9 gegenüber Erdpotential steht aus einem beispielsweise kreisrunden dünnen

vorgespannt ist. In diesem Falle, da für den Halb- +0 Germaniumplättchen, das einen np-Übergang auf weist,

leiterkörper der p-Typ Verwendung findet, ist diese Der Teil 12 vom p-Typ ist der stärkere Teil, um dem

Vorspannung des Gitters gegenüber der Quellenelek- Plättchen die notwendige mechanische Festigkeit zu

trode 6 positiv. Sie wäre gegenüber der gleichen Quel- verleihen, und der nutzbare Teil 11 des η-Typs ist sehr

lenelektrode negativ zu wählen, wenn der Halbleiter- dünn und besitzt eine Stärke, die einige wenige 10 μ

körper vom η-Typ sein würde. Da die beiden Gitter 4 45 nicht überschreiten soll. In Fig. 2 ist die Stärke des

und 4' nun gegenüber dem mittleren Bereich des Teils 11 gegenüber dem Teil 12 übertrieben groß ge-

Plättchens umgekehrt vorgespannt sind, bilden sich in zeichnet.

den an den pn+-Übergängen angrenzenden Halbleiter- Auf der Vorderseite des Plättchens 11 ist auf elek-

schichten Raumladungen. Diese Raumladungszonen trolytischem Wege eine kreisförmige Vertiefung 13

erstrecken sich fast ausschließlich in den gegenüber 50 ausgespart, in der ein Ring 14 aus Indium angeordnet

den n+-Schichten sehr viel weniger leitenden p-Bereich. ist. Der mit dem η-Germanium des Plättchens 11 in

Die zwischen Saugelektrode 5 und Quellenelek- Berührung stehende Teil dieses Ringes 14 gibt mit trode 6 auf Grund der Stromquelle 10 angelegte Span- dem Plättchen einen sperrenden Kontakt. Der Ring 14 nung ruft in dem Germaniumplättchen 1 ein elektri- bildet das Steuergitter des Unipolartransistors, das sches Längsfeld hervor. Dieses Feld bewirkt infolge 55 durch die Gleichstromquelle 19 im umgekehrten Sinne der Verschiebung der gewöhnlich in einem solchen polarisiert, d. h. bei Germanium des η-Typs gegenüber Plättchen vorhandenen positiven beweglichen Ladun- der Quellenelektrode negativ vorgespannt ist.
gen (Löcher) einen elektrischen Strom. Dieser Strom Auf dem mittleren Teil des Plättchens 11 ist durch kann jedoch nur in dem mittleren Bereich 7, dem söge- Ablagerung von n⁺-Germanium eine Elektrode 16 genannten leitenden Kanal, fließen, da den beiden äuße- 60 bildet. Eine solche nn+-Schicht verhält sich etwa wie ren, mit Raumladungen behafteten Bereichen 2 und 2' ein metallisch leitender Kontakt. Die so gebildete des Plättchens 1 freie Löcher völlig entzogen sind. Der Elektrode 16 spielt die Rolle der Saugelektrode. Die für den Stromdurchgang zwischen der Saugelektrode 5 Saugelektrode 16 erhält ihre Spannung von derGleich- und der Quellenelektrode 6 nutzbare Querschnitt des stromquelle 20. Auf dem umfänglichen Teil des Plätt-Leitkanals 7 und demzufolge der effektive Widerstand 65 chensll ist eine ringförmige Elektrode 15 aus n⁺-Gerdieser Schicht ändern sich daher mit der Tiefe der manium angeordnet, die geerdet ist und die Quellen-Raumladungszonen 2 und 2', d. h. mit der an das elektrode bildet. Die steuernde Signalquelle ist mit 18 Gitter 4-4' angelegten Spannung. Diese Spannung bezeichnet.

kann demgemäß den in dem Bereich 7 fließenden Strom Die Betriebsweise der Unipolartransistoranordnung

in gleicher Weise wie das Steuergitter einer Elek- 70 gemäß der Fig. 2 ist analog derjenigen des Transistors

der Fig. 1. Jedoch die die Verbindung des Gitters 14 umgebende Raumladungszone, deren Grenze gestrichelt eingezeichnet ist, besitzt eine Ringform, die die im Zusammenhang mit dem Aufbau der Fig. 1 erwähnten Randwirkungen aufheben läßt. Andererseits gestattet die in Fig. 2 wiedergegebene Elektrodenanordnung, zwischen den Elektroden einen äußerst geringen Abstand zu erhalten, wodurch die elektrischen Kennwerte des betreffenden Unipolartransistors bedeutend verbessert werden. Die Schwierigkeiten in der Herstellung des Gitters 14 bei dem Aufbau der Fig. 2 wurden bereits oben aufgewiesen.

Die in Fig. 3 dargestellte Transistorenanordnung gemäß der Erfindung besitzt ebenso wie die der Fig. 2 ein kreisförmiges Plättchen 22 aus Germanium des p-Typs, das mit einer dünnen, den nutzbaren Teil bildenden gedopten Schicht 21 vom η-Typ belegt ist. Auf die Vorderseite dieser Schicht 21 ist durch Diffusion eine Schicht 27 aus Germanium des n⁺-Typs aufgebracht.

Wie bereits darauf hingewiesen wurde, besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung darin, in der Schicht 27 aus n⁺-Germanium auf elektrolytischem Wege die kreisförmige Vertiefung 23 auszusparen, deren Boden durch die freigelegte Fläche der Verbindung zwischen den Schichten 21 und 27 gebildet ist. Während der elektrolytischen Behandlung ist der Transistorkörper mit einem Isolierlack belegt und daher durch den Elektrolyten unbeeinflußbar. In diesen Lacküberzug ritzt man mit einer Diamantspitze an der Stelle der späteren Vertiefung eine Kreislinie ein. Wenn die elektrolytische Behandlung beendet ist, wird, während der Lacküberzug immer noch vorhanden ist, in die Vertiefung 23 durch elektrolytischen Niederschlag ein Ring 24 aus Indium eingebracht, der das Gitter des Unipolartransistors bildet, das seine Spannung von der Gleichstromquelle 29 erhält. Auf dem mittleren Bereich der Schicht 27 wird durch Ablagerung von ihr gegenüber noch stärker gedoptem Germanium des n⁺-Typs eine Elektrode 26 hergestellt, die die Saugelektrode des Transistors bildet und ihre Spannung von der Gleichstromquelle 30 empfängt. Auf dem umfänglichen Randbereich der Schicht 27 wird eine ringförmige Elektrode 25 aus gegenüber der Schicht 27 noch stärker gedoptem Germanium des n⁺-Typs angeordnet, die geerdet ist und die Quellenelektrode bildet. Mit 31 ist der pn-übergang vor der Steuerelektrode 24, nämlich die p-Schicht, auf letzterer als Sperrschicht gegenüber der n⁺-Schicht 27 angedeutet. Die steuernde Signalquelle ist mit 28 bezeichnet.

Die Betriebsweise des Unipolartransistors ist die gleiche wie die von Transistoren der Fig. 1 und 2. Jedoch ist die Feldwirkung bei dem Transistor gemäß der Erfindung stärker als bei den Transistoranordnungen von Shockley und den bekannten konzentrischen ebenen Aufbauten. Bekanntlich ist nämlich die Feldwirkung um so besser, je höher der spezifische Widerstand des Halbleiters des Plättchens ist. Hieraus ergibt sich, daß die Raumladung in dem n-Germanium des Plättchens 21 bedeutet größer als in dem in dem Teil 27 diffundierten n⁺-Germanium ist. Somit wird die Reduzierung der »effektiven« Länge in radialer Richtung der Einschnürungskehle zwischen der Grenzfläche der Raumladung und der durch den Übergang 21-22 gebildeten Grenzebene wesentlich begünstigt. Fig. 4 stellt eine Schar von an einem Unipolartransistor gemäß der Erfindung experimentell aufgenommenen Strom-Spannungskennlinien dar. Auf der Abszissenachse ist die Spannung V_ä der Saugelektrode in Volt, auf der Ordinatenachse der von dem Transistor abgegebene Saugstrom I_d in Milliampere aufgetragen. Jede Kennlinie zeigt die S tromspannungsVerhältnisse bei einem bestimmten Wert der Gitterspannung V_g.

Die wesentlichen Abmessungen des Transistors mit den Kennlinien der Fig. 4 sind folgende:

Durchmesser des Transistors 5 mm

Dicke des η-Germaniums 20' μ

Dicke des n⁺-Germaniums 25 μ

Durchmesser des die kreisförmige Vertiefung an der freien Fläche des n+-Germaniums begrenzenden Innenumfangs 2 mm

Breite der Vertiefung an der freien Fläche des n⁺-Germaniums 50 μ

Breite der am Boden der Vertiefung freigelegten Ringfläche des Germaniums 20 μ

Selbstverständlich erstrecken sich Aufbau und Verfahren, die vorstehend für den Fall beschrieben sind, bei dem der Transistor nur ein ringförmiges Gitter aufweist, auch auf Transistoren mit zwei, drei oder mehreren ringförmigen, zueinander konzentrischen Gittern.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Unipolarer Transistor mit einem plattenförmigen Halbleiterkörper und mindestens drei einander umschließenden Elektroden auf dessen einer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper eine Zonenfolge n⁺np bzw. p⁺pn hat, daß auf der n⁺- bzw. p⁺-Zone die zwei ohmschen Elektroden angebracht sind, daß zwischen den beiden Elektroden eine oder mehrere in sich geschlossene, bis zum n⁺n- bzw. p⁺p-Übergang reichende Vertiefungen vorgesehen sind und daß in diesen Vertiefungen je eine nichtohmsche Elektrode zum Steuern angebracht ist.

2. Unipolarer Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die n⁺- bzw. p+-Zone des Halbleiterkörpers eine Leitfähigkeit besitzt, die mit der Tiefe abnimmt.

3. Unipolarer Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Vertiefung bzw. der Vertiefungen sich mit der Tiefe verringert.

4. Unipolarer Transistor nach den Ansprüchen 1 'bis Sf, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere n- bzw. p-Zone des Halbleiterkörpers eine Dicke von kleiner als 100 μ hat.

5. Verfahren zur Herstellung eines unipolaren Transistors gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die n⁺- bzw. p⁺-Zone auf einem np- bzw. pn-Halbleiterkörper durch Eindiffundieren hergestellt wird, daß die Diffusionsschicht mit einer Lackschicht überzogen wird, daß die Lackschicht längs der zu schaffenden Vertiefung eingeritzt wird, daß dann die Diffusionsschicht bis zum n+n- bzw. p+p-Übergang elektrolytisch abgetragen wird, daß darauf in die so gewonnene Vertiefung ein zur Bildung der nicht-

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ohmschen Elektrode geeignetes Metall elektrolytisch niedergeschlagen wird und daß die Lackschicht entfernt wird und auf die Diffusionsschicht die ohmschen Elektroden angebracht werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1034272, 1035 776; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 768 285; französische Patentschrift Nr. 1 141 521.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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