DE1464829C3 - Schaltungsanordnung mit mehreren in einem Halbleiterplättchen ausgebildeten Schaltungselementen - Google Patents

Schaltungsanordnung mit mehreren in einem Halbleiterplättchen ausgebildeten Schaltungselementen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit mehreren in einem Halbleiterplättchen des einen Leitungstyps ausgebildeten Schaltungselementen, die zum Zwecke der Isolation gegenüber dem übrigen Teil des Halbleiterplättchens von an den einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Halbleiterplättchens befindlichen, in sich geschlossenen Zonen des entgegengesetzten Leitungstyps umgeben sind, die die Steuerelektroden eines im Sperrzustand betriebenen Sperrschicht-Feldeffekttransistors bilden.
Bei einer aus der US-PS 3 035 186 bekannten Schal tungsanordnung dieser Art ist ein ringförmiger Feldef fekttransistor, dessen Stromkanäle veränderliche Widerstände bilden, durch den ihn umgebenden, im Sperrzustand betriebenen kreisringförmigen Sperrschicht-Feldeffekttransistor vollständig von dem Rest des Halbleiterplättchens und den darin gebildeten wei
teren Schaltungselementen isoliert.
Bei integrierten Schaltungen ist es oft erforderlich, in dem Halbleiterplättchen Bereiche mit festgelegten Abmessungen und unbestimmter geometrischer Form zur. Bildung von Widerständen abzugrenzen. Ein bekanntes Verfahren zur Abgrenzung solcher Bereiche besteht darin, in das Halbleiterplättchen einen Störstoff einzudiffundieren, der dem abzugrenzenden Bereich den entgegengesetzten Leitungstyp erteilt. Dieses Verfahren ,ο ist jedoch ungünstig, wenn der abgegrenzte Widerstand mit Schaltungselementen verbunden sein soll, die den ursprünglichen Leitungstyp des Halbleiterplättchens haben.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art, bei der ein als Widerstand dienender Bereich des Halbleiterplättchens mit vorgegebener Form und Abmessung und mit dem ursprünglichen Leitungstyp des Halbleiterplättchens durch die für die Bildung der übrigen Schaltungselemente vorgenommene Diffusion abgegrenzt ist.
Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art wird dies nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die die erste Steuerelektrode des Sperrschicht-Feldeffekttransistors bildende Zone in Form einer die eine Oberflächenseite des Halbleiterplättchens bedeckenden hochdotierten Schicht gebildet ist und daß der die zweite Steuerelektrode des Sperrschicht-Feldeffekttransistors bildende, in sich geschlossene Streifen zwei einspringende Abschnitte aufweist, die einen als Widerstand ausgenutzten rechteckigen Bereich des Halbleiterplättchens seitlich begrenzen.
Bei der nach der Erfindung ausgebildeten Schaltungsanordnung sind die innerhalb des geschlossenen Streifens liegenden Schaltungselemente gegenüber dem übrigen Teil des Halbleiterplättchens isoliert, und zugleich ist ein in diesem umschlossenen Bereich liegender Widerstand durch Abgrenzung eines Abschnitts von vorbestimmter Form und Abmessung aus HaIbleitermaterial mit dem ursprünglichen Leitungstyp des Halbleiterplättchens gebildet. Dieser Widerstand ist seitlich durch die Sperrwirkung der einspringenden Abschnitte des Sperrschicht-Feldeffekttransistors begrenzt und isoliert, während er an den beiden Enden direkt mit anderen Schaltungselementen oder Kontakten in Verbindung stehen kann, die den gleichen Leitungstyp haben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
F i g. 1 eine Oberansicht eines Teils einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie a-a von F i g. 1, wobei die Dicke des Halbleiterplättchens der Deutlichkeit wegen beträchtlich übertrieben ist, und F i g. 3 ein elektrisches Ersatzschaltbild des in F i g. 1 und 2 dargestellten Teils der Schaltung.
F i g. 3 zeigt die zu realisierende Schaltung: Sie ent hält einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor 1, dessen . Steuerelektroden an die Klemmen 2 und 3 angeschlossen sind, dessen Emitter mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor über einen Lastwiderstand 5 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle 4 verbunden ist.
Der Feldeffekttransistor 1 ist in herkömmlicher Weise dadurch gebildet, daß durch Diffusion geringer Tiefe in einem Halbleiterplättchen 6 des Leitungstyps η an der einen Seite eine die erste Steuerelektrode 2 bildende Schicht des Leitungstyps ρ 4- und an der anderen Seite eine kreisrunde Emitterzone 11 des Leitungstyps
η +, eine die Emitterzone 11 konzentrisch umgebende ringförmige zweite Steuerelektrode 3 des Leitungstyps ρ und eine die Steuerelektrode 3 konzentrisch umgebende ringförmige Kollektorzone 12 des Leitungstyps η + gebildet werden.
Der Widerstand 5 wird dadurch erhalten, daß in dem Halbleiterplättchen eine Zone des Leitungstyps η von definierter geometrischer Gestalt abgegrenzt wird. Dies geschieht durch einen weiteren Feldeffekttransistor von besonderer Struktur: Durch Diffusion werden ein Streifen β des Leitungstyps η + und ein Streifen 7 des Leitungstyps ρ gebildet, wobei der Streifen 7 um die ringförmige Kollektorzone 12 des Feldeffekttransistors I und um den Streifen 8 verläuft und dazwischen zwei einspringende Abschnitte 7a, 7b aufweist, die einen rechteckigen Bereich 9 der Länge L und der Breite /abgrenzen.
Der Streifen 8 bildet einen ohmschen Kontakt für den Anschluß der Spannungsquelle 4. Der Kollektor des weiteren Feldeffekttransistors ist durch den innerhalb des Streifens 7 liegenden Teil des Halbleiterplättchens 6 gebildet, während der außerhalb des Streifens 7 liegende Teil des Halbleiterplättchens 6 die Rolle des Emitters spielt Die Schicht 2 bildet auch die erste Steuerelektrode dieses weiteren Feldeffekttransistors, dessen zweite Steuerelektrode durch den in sich geschlossenen Streifen 7 gebildet ist Damit der rechteckige Bereich 9 vollständig vom Rest des Halbleiterplättchens 6 getrennt wird und somit den Widerstand 5 bilden kann, braucht nur der weitere Feldeffekttransistor in den Sperrzustand gebracht zu werden, d. h„ das an den Streifen 7 angelegte Potential muß negativ gegen das Potential der η-Zone des Halbleiterplättchens 6 sein, während die Potentiale der Zonen 8 und 9 von vornherein positiver als das Potential dieser n-Zone sind.
Unter diesen Voraussetzungen wirken die beiden unter den Abschnitten 7a und 7b liegenden Bereiche der η-Zone des Halbleiterplättchens 6 als Isoliermaterial. Man hat dadurch einen Bereich 9 des Leitungstyps η der Länge L, der Breite / und der Dicke e gebildet. Dieser Bereich stellt einen genau definierten Widerstand dar, der dem Widerstand 5 von F i g. 3 entspricht. Dieser Widerstand verbindet den Kollektor 12 des Feldeffekttransistors 1 mit dem Streifen 8, der an der Spannung der Batterie 4 liegt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung mit mehreren in einem Halbleiterplättchen des einen Leitungstyps ausgebildeten Schaltungselementen, die zum Zwecke der Isolation gegenüber dem übrigen Teil des HaIbleiterplättchens von an den einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Halbleiterplättchens befindlichen, in sich geschlossenen Zonen des entgegengesetzten Leitungstyps umgeben sind, die die Steuerelektroden eines im Sperrzustand betriebenen Sperrschicht-Feldeffekttransistors bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die die erste Steuerelektrode des Sperrschicht-Feldeffekttransistors bildende Zone in Form einer die eine Oberflächenseite des Halbleiterplättchens (6) bedeckenden hochdotierten Schicht (2) gebildet ist und daß der die zweite Steuerelektrode des Sperrschicht-Feldeffekttransistors bildende, in sich geschlossene Streifen (7) zwei einspringende Abschnitte (7a, 7b) aufweist, die einen als Widerstand (5) ausgenutzten rechteckigen Bereich (9) des Halbleiterplättchens (6) seitlich begrenzen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des die zweite Steuerelektrode des Sperrschicht-Feldeffekttransistors bildenden, in sich geschlossenen Streifens (7) als Schaltungselement ein Feldeffekttransistor (1) angeordnet ist, dessen erste Steuerelektrode durch die die eine Oberflächenseite des Halbleiterplättchens (6) bedeckende hochdotierte Schicht (2), dessen zweite Steuerelektrode durch einen an der gegenüberliegenden Oberflächenseite des Halbleiterplättchens gebildeten ringförmigen Streifen (3) des zum Halbleiterplättchen entgegengesetzten Leitungstyps, dessen Emitterelektrode durch eine innerhalb dieses Streifens (3) liegende kreisrunde Zone (11) des einen Leitungstyps und dessen Kollektorelektrode durch eine zwischen dem ringförmigen Streifen (3) und dem in sich geschlossenen Streifen (7) liegende ringförmige Zone (12) des Halbleiterplättchens (6) gebildet sind, und daß innerhalb des in sich geschlossenen Streifens (7) auf der dem Feldeffekttransistor (1) abgewandten Seite des rechteckigen Widerstandsbereichs (9) ein ohmscher Kontakt (8) angebracht ist.
DE1464829A 1963-03-06 1964-03-05 Schaltungsanordnung mit mehreren in einem Halbleiterplättchen ausgebildeten Schaltungselementen Expired DE1464829C3 (de)

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