DE2224574C2

DE2224574C2 -

Info

Publication number: DE2224574C2
Application number: DE2224574A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Maria Hart; Arie Eindhoven Nl Slob
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-05-22
Filing date: 1972-05-19
Publication date: 1990-01-11
Anticipated expiration: 1992-05-20
Also published as: CH551694A; US4286177A; DE2266040C2; NL8204833A; JPS5719582B2; JPS5638858A; JPS5638856A; JPS5732510B2; JPS5623308B2; JPS5623310B2; JPS568868A; FR2138905A1; JPS5719581B2; YU35934B; AU4256572A; AU474945B2; GB1398862A; NL188608B; AR193989A1; AU7098974A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Schaltung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine integrierte Schaltung dieser Art ist aus der DE-OS 18 17 481 bekannt.

Diese Schrift zeigt eine logische Schaltung in der laterale pnp-Transistoren als Strominjektor dienen.

Aus IBM Techn. Discl. Bulletin 13 (März 1971) 10, 2953 ist eine ähnliche integrierte Schaltung bekannt, in der ein vertikaler pnp-Transistor als Strominjektor dient. Der Emitter dieses pnp-Transistors wird durch eine hoch dotierte, p-leitende vergrabene Schicht gebildet, die in einem niedrig dotierten p-leitenden Substrat angebracht ist. Die Basis wird durch eine hochdotierte n-leitende Schicht gebildet, die auf dem Substrat angebracht ist. Der Kollektor ist die p-leitende Oberflächenzone, die gleich zeitig die Basiszone eines vertikalen npn-Transistors bil det.

In der p-leitenden Oberflächenzone ist eine n-leitende Oberflächenzone angebracht, die den Kollektor des npn-Transistors bildet. Die Basen der npn-Transistoren sind die einzustellenden Zonen, die mit Hilfe des vertikalen pnp-Transistors mit Einstellstrom versorgt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Schaltung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Verhältnis der den Transistoren zuzuführenden Ein stellströme auf einfache Weise vorgegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich nenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale ge löst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung bietet eine einfach zu realisierende Mög lichkeit gewünschtenfalls bestimmte Transistoren, z. B. am Ausgang einer Schaltung, auf einem höheren Stromniveau zu lassen. Diese Transistoren können dann z. B. auf einem höheren Stromniveau arbeiten und/oder ein größeres elek trisches Ausgangssignal liefern. Durch Verändern des an die Strominjektoren zugeführten Speisestroms werden sich die Strominjektoren an die Schaltungselemente zugeführten Einstellströme auch im Verhältnis ändern. Das durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen in der Struktur festgelegte Verhältnis der Einstellströme zueinander bleibt dabei er halten.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeich nungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer ersten Ausführungsform der integrierten Schaltung

Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch die Ausfüh rungsform nach Fig. 1 längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Torschaltung,

Fig. 5 schematisch einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 längs der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 schematisch einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform der integrierten Schaltung,

Fig. 7 ein Schaltbild einer Ausführungsform der integrier ten Schaltung nach der Erfindung,

Fig. 8 schematisch einen Querschnitt durch einen Teil der Ausführungsform, deren Schaltbild in Fig. 7 dargestellt ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung spielt der Gebrauch von Strominjektoren zum Zuführen von Einstellstrom an Schaltungselemente, insbesondere an Transistoren eine wichtige Rolle. Mit solchen über Strominjektoren versorg ten Schaltungselemente können verschiedene Arten von Schaltungen wie logische Schaltungen, lineare Schaltungen und Speicherschaltungen realisiert werden. Um die Möglichkeiten des Gebrauchs von Strominjektoren, ihre Strukturen und ihre Arbeitsweise deutlich zu machen, werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen von integrierten Schaltungen mit Strominjektoren beschrieben, darunter ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

Es sei bemerkt, daß unter Einstellströmen all diejenigen Ströme verstanden werden, die den Schaltungselementen zur Gleichstromeinstellung derselben zugeführt werden. Eine Anzahl dieser Ströme, meistens diejenigen Ströme, die über die Hauptelektroden, wie den Emitter und den Kollektor eines Transistors, den Hauptstromweg des betreffenden Schaltungselements durchfließen, führen dabei auch Energie zu, die für Signalverstärkung - das Verhältnis zwischen den Energien des Ausgangs- und des Eingangssignals - be nutzt werden kann. Unter "Speiseleiterbahnen" sind hier Bahnen zu verstehen, die namentlich zum Zuführen der letzteren Einstellströme dienen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer ersten Ausfü rungsform einer integrierten Schaltung mit Strominjek tion. Diese integrierte Schaltung enthält mehrere Schal tungselemente, in diesem Falle Transistoren, deren Basis zonen mit den Bezugsziffern 1 bis 10 bezeichnet sind. Die se Transistoren sind nebeneinander auf einer Seite eines diesen Schaltungselementen gemeinsamen Körpers 12 ange bracht. Der Körper 12 besteht größtenteils aus Halblei termaterial und weist auf der Seite der Halbleiterober fläche 11 eine Isolierschicht 13 auf, auf der sich ein auf dieser Seite des Körpers 12 vorhandenes Muster von Leiter bahnen 14 erstreckt. Die Leiterbahnen 14 sind durch Öff nungen in der Isolierschicht 13, die in Fig. 1 mit ge strichelten Linien angedeutet sind, mit den in diesen Öffnungen an die Halbleiteroberfläche tretenden Teilen der Schaltungselemente verbunden. Diese Bahnen 14 dienen auf diese Weise als elektrische Anschlüsse der Transistoren.

Der Körper 12 ist ferner mit in Fig. 1 schematisch ange gebenen Anschlüssen 15 und 16 zum Anschließen der positi ven und der negativen Klemme einer Quelle 17 versehen, welche Quelle einem oder mehreren der Schaltungselemente Einstellstrom zuführt. Der Körper 12 ist mit einem Strom injektor versehen, der durch eine Mehrschichtenstruktur mit in diesem Falle drei aufeinanderfolgenden, durch gleichrichtende Übergänge 18 und 19 voneinander getrenn ten Schichten 20, 21 und 5 gebildet wird. Die erste oder injizierte Schicht 20 ist durch mindestens einen gleich richtenden Übergang, den Übergang 18, von den einzu stellenden Schaltungselementen getrennt. Die zweite oder Zwischenschicht 21 des Strominjektors ist eine Halbleiter schicht, die mit der ersten und der dritten Schicht 20 bzw. 5 die gleichrichtenden Übergänge 18 bzw. 19 bildet. Die injizierende Schicht 20 weist einen Anschluß 15 für die eine Klemme der Quelle 17 auf, während die Zwischenschicht 21 einen Anschluß 16 für die andere Klemme der Quelle 17 aufweist. Mit Hilfe dieser Quelle 17 wird der gleichrichtende Übergang 18 zwischen der injizierenden Schicht 20 und der Zwischenschicht 21 in der Durchlaßrich tung polarisiert, wobei Ladungsträger aus der injizieren den Schicht 20 in die Zwischenschicht 21 injiziert werden, die von der an die Zwischenschicht 21 grenzenden Schicht 5 des Strominjektors gesammelt werden.

Die dritte Schicht des Strominjektors bildet zugleich die einzustellende Basiszone eines der Transistoren, und zwar des Dreischichtentransistors 33, 5, 21. Diese einzu stellende Basiszone 5 ist durch mindestens zwei gleich richtende Übergänge, und zwar die PN-Übergänge 18 und 19, von der injizierenden Schicht 20 und somit auch von dem mit dieser verbundenen Quellenanschluß 15 getrennt und saugt über den die dritte Zone 5 begrenzenden Übergang 19 Ladungsträger aus der Zwischenschicht 21 des Strominjek tors ab, die den gewünschten Einstellstrom liefern. Dabei ist diese Zone 5 weiter mit einer der Bahnen 14 des Lei tungsmusters verbunden, über welche Verbindung z. B. elek trische Signale zu- und/oder abgeführt werden können.

In der vorliegenden Ausführungsform werden die Einstell ströme der übrigen Basiszonen 1-4 und 6-10 auf entspre chende Weise mit Hilfe der injizierenden Schicht 20 und der Zwischenschicht 21 zugeführt. So bilden z. B. die Schichten 20, 21 und 10 einen Strominjektor zum Zuführen von Einstellstrom zu der Basiszone 10 eines Dreischichten transistors 36, 10, 21. Auch diese einzustellende Zone 10 ist durch zwei gleichrichtende Übergänge, und zwar die Übergänge 38 und 18, von der injizierenden Schicht 20 und dem mit dieser verbundenen einen Quellenanschluß 15 ge trennt. Ferner kollektiert diese Zone 10 Ladungsträger aus der Zwischenschicht 21 des Strominjektors über den Über gang 38, wobei die Zwischenschicht 21 zugleich eine Zone des Schaltungselements, in diesem Falle eine der äußeren Zonen des Dreischichtentransistors, bildet.

Die einzustellende Basiszone 10 des Transistors 36, 10, 21 ist mit einem weiteren Dreischichtentransistor 37, 10, 21 verbunden. Diese Verbindung ist im Inneren des Körpers 12 dadurch hergestellt, daß die Zone 10 eine den beiden Tran sistoren gemeinsame Basiszone bildet. Außerdem ist die Ba siszone 10 noch mit einer der Leiterbahnen 14 verbunden, welche Leiterbahn u. a. von der Basiszone 10 zu dem Drei schichtentransistor 33, 5, 21 führt.

Die injizierende Schicht 20 ist eine Halbleiterschicht von dem gleichen einen Leitfähigkeitstyp wie die Schichten 1-10, die je eine dritte oder sammelnde Schicht des Strom injektors bilden. Diese Schichten 1-10 und 20 erstrecken sich nebeneinander von der einen Seite des Körpers, auf der sich das Leiterbahnenmuster befindet, her in demselben Gebiet 21 vom anderen Leitfähigkeitstyp und sind in dem Körper 12 von diesem Gebiet 21 umgeben. Die einzustellen den Zonen 1-10 empfangen ihre Einstellströme durch Samm lung von Ladungsträgern aus dem Gebiet 21, die aus einer auf der erwähnten Seite liegenden Schicht des Strominjek tors, und zwar der injizierenden Schicht 20, über den gleichrichtenden Übergang 18 in das Gebiet 21 injiziert sind.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Teil der integrierten Schaltung bildet ein Meister-Sklave-Flip-flop nach dem elektrischen Schaltbild in Fig. 3. Dieses Flip-flop ent hält 16 Transistoren T₂₂-T₃₇, die über acht Nicht-Oder- Gatter mit je zwei Eingängen verteilt sind. Die Kollek toren dieser Transistoren T₂₂-T₃₇ sind in den Fig. 1 und 2 mit den entsprechenden Bezugsziffern 22-37 bezeich net. Die Basiszonen dieser Transistoren sind die Zonen 1-10, wobei die Zonen 1, 3, 4, 6, 7 und 10 je eine zwei Tran sistoren gemeinsame Basiszone bilden. Die Emitter der Transistoren sind alle miteinander verbunden. Sie werden durch die gemeinsame Emitterzone 21 gebildet, die zugleich die Zwischenschicht des Strominjektors bildet. Der Strom injektor mit seinen kollektierenden einzustellenden Zonen 1-10 ist in Fig. 3 schematisch mit 10 Stromquellen I ange geben. Das Schaltbild nach Fig. 3 zeigt weiter einen elek trischen Eingang IN, einen elektrischen Ausgang Q und Taktimpulsanschlüsse CPM und CPS für den Meister bzw. den Sklaven, wobei die entsprechenden Leiterbahnen 14 in Fig. 1 auf gleiche Weise angedeutet sind.

Der Deutlichkeit halber sei bemerkt, daß der Transistor T₃₇ in Fig. 3 eigentlich nicht zu dem Flip-flop gehört. Tatsächlich bildet der Kollektor des Transistors T₃₄ einen Ausgang des Flip-flops und gehört der Transistor T₃₇ be reits zu einer mit diesem Ausgang des Flip-flops verbunde nen weiteren Torschaltung. Ebenfalls fehlt in der gezeig ten integrierten Schaltung am Eingang der wohl zu dem Flip-flop gehörige, in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Transistor T′₃₇, der zusammen mit dem Transistor T₂₂ ein Nicht-Oder Eingangsgatter des Flip-flops bildet. Die Tat sache, daß in der integrierten Form gerade die Transisto ren T₂₂-T₃₇ als Baueinheit zusammengefügt sind, ist auf die angegebene Verbindung zwischen der Basis des Transi stors T₃₆ und der Basis des Transistors T₃₇ zurückzufüh ren. Dank dieser Verbindung kann der Transistor T₃₇ näm lich einfach als zusätzliche Kollektorzone 37 in der Ba siszone 10 des Transistors T₃₆ erhalten werden, wodurch eine Ersparung an benötigter Halbleiteroberfläche erzielt wird. Aus demselben Grund ist es meistens auch günstiger, den Transistor T′₃₇ als mit dem dem Flip-flop direkt vorangehenden Teil der Schaltung, z. B. einem vorangehenden Flip-flop, ein Ganzes bildend auszuführen.

Die Anwendung derartiger Mehrkollektorentransistoren mit einer zwei oder mehreren gesonderten Kollektoren gemeinsa men Basiszone führt zu einer erheblichen Vereinfachung solcher integrierten Schaltungen, u. a. weil für einen Mehrkollektorentransistor mit z. B. drei Kollektoren an der Halbleiteroberfläche viel weniger Raum benötigt wird als für drei gesonderte Transistoren. Ferner ist die Anzahl benötigter Anschlüsse für einen Mehrkollektorentransistor wesentlich geringer als für eine äquivalente Anzahl gesonderter Transistoren, wodurch das Verdrahtungsmuster bei Mehrkollektorentransistoren einfacher ist. Das beschriebene Flip-flop ist eine besonders gedrängte integrierte Schaltung, was u. a. darauf zurückzuführen ist, daß der angewandte Strominjektor sehr eng mit den einzu stellenden Schaltungselementen verbunden ist. Für den Strominjektor werden außer den verwendeten Schaltungsele menten in eine einzige weitere Zone, und zwar die injizie rende Schicht 20, und ein zusätzlicher gleichrichtender Übergang, und zwar der PN-Übergang 18, benötigt. Die übri gen Schichten des Strominjektors fallen mit den bereits für die Schaltungselemente selber benötigten Halbleiter schichten zusammen. Ferner können, wie in Fig. 1 darge stellt ist, die Anschlüsse 15 und 16 an der injizierenden Schicht 20 und der Zwischenschicht 21 des Strominjektors am Rande des Körpers 12 angebracht werden. Die Einstell ströme werden mittels des Strominjektors im Inneren des Körpers und nicht mittels einer Leiterbahn zugeführt. Übrigens kann, wie in Fig. 2 mit dem Anschluß 16' schema tisch dargestellt ist, im vorliegenden Beispiel für den Anschluß der Zwischenschicht auch die dazu leichter zu gängliche Oberfläche 39 benutzt werden, die auf der gegen überliegenden Seite des Körpers der Oberfläche 11 gegen überliegt.

Die Einfachheit und Gedrängtheit der integrierten Schal tung werden weiter dadurch erheblich gefördert, daß der Strominjektor nicht nur die Einstellströme für die Basis zonen der Transistoren, sondern auch die für diese Transi storen benötigten Emitter-Kollektor-Hauptströme liefert. So ist die Basiszone 5 über eine Leiterbahn 14 u. a. mit der Kollektorzone 29 verbunden. Die Transistoren T₂₉ und T₃₃ bilden eine gleichstromgekoppelte Kaskade. Ist der Transistor T₂₉ leitend, so fließt der vom Strominjektor der Zone 5 gelieferte Einstellstrom wenigstens zu einem wesentlichen Teil über die erwähnte Leiterbahn als Haupt und Speisestrom durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T₂₉.

Auf diese Weise werden alle für das Flip-flop benötigten Einstellströme mittels einer einzigen angeschlossenen Quelle 17 erhalten.

In diesem Zusammenhang sei weiter bemerkt, daß auch dank der Tatsache, daß die Einstellströme von dem Strominjektor in Form von Strom zugeführt werden, die üblichen Be lastungsimpedanzen in den Emitter-Kollektorkreisen der Transistoren hier überflüssig sind. Auch dadurch wird im allgemeinen eine erhebliche Raumersparung erzielt.

Ein anderer wichtiger Aspekt besteht darin, daß eine Viel zahl von Transistoren in die Schaltung aufgenommen sind, deren Emitter direkt miteinander verbunden sind. Diese miteinander verbundenen Emitter können als eine gemeinsame Emitterzone 21 ausgebildet werden, wobei die für Transi storen an sich übliche doppeldiffundierte Dreischichten struktur in umgekehrter Richtung benutzt wird. Die klein ste Zone wirkt als ein an der Oberfläche liegender Kollek tor, die, auf die Oberfläche 11 gesehen, völlig auf der Basiszone liegt und im Körper von der Basiszone umgeben ist. Diese Basiszone ist eine Oberflächenzone, die rings um den Kollektor an die Oberfläche 11 grenzt und die sich von dieser Oberfläche her in der zugleich als Emitter wir kenden Zwischenschicht 21 erstreckt. An sich weist eine auf diese Weise verwendete Transistorstruktur einen nie drigen Stromverstärkungsfaktor β als der übliche nichtin vertierte Transistor auf. Für viele Schaltungen ist dieser niedrigere Stromverstärkungsfaktor β unbedenklich und führt die Anwendung einer gemeinsamen Emitterzone in Ver bindung mit einem Strominjektor zu einem sehr einfachen Aufbau der integrierten Schaltung, wobei u. a. kein Raum für Trennzonen zur elektrischen Isolierung der Transi storen benötigt wird und die Herstellung beträchtlich ein facher wird. Außerdem werden nachstehend noch einige Maßnahmen zur Steigerung des Stromverstärkungsfaktors der invertierten Transistorstruktur angegeben.

Es wurde bereits erwähnt, daß das beschriebene Flip-flop völlig mit einer einzigen angeschlossenen Quelle 17 be trieben wird. Dies bedeutet u. a., daß beim Betrieb alle Spannungen in der Schaltung innerhalb des Bereiches lie gen, der durch den von der Quelle 17 an die Anschlüsse 15 und 16 abgegebenen Potentialunterschied bestimmt wird. Dieser Potentialunterschied steht in der Durchlaßrichtung über dem PN-Übergang 18 zwischen der injizierenden Schicht 20 und der Zwischenschicht 21. Die dadurch in die Zwi schenschicht injizierten Ladungsträger, die in dieser Schicht Minoritätsladungsträger sind, können von einem den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die injizierende Schicht 20 aufweisenden Gebiet, z. B. der Zone 5, gesammelt werden, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen der Schicht 20 und der Zone 5 nicht zu groß ist und in der Praxis in der Größenordnung einer Diffusionslänge der Minoritätsladungs träger in der Zwischenschicht liegt. Eine derartige Strom übertragung von der injizierenden Schicht 20 auf die ein zustellende Zone 5 kann stattfinden, wenn der Übergang 19 zwischen der Zone 5 und der Zwischenschicht 21 in der Sperrichtung vorgespannt ist, was z. B. dadurch bewirkt werden kann, daß die Zone 5 über eine Leiterbahn 14 mit einem Punkt geeigneten Potentials verbunden wird. In der Schaltung muß dann eine zweite Spannungsquelle verwendet werden.

Bekanntlich braucht ein gleichrichtender Übergang nicht notwendigerweise in der Sperrichtung vorgespannt zu sein, um Ladungsträger sammeln zu können. Die abgesaugten La dungsträger können eine Potentialänderung der Zone 5 her beiführen, wodurch auch über dem Übergang 19 eine Spannung in der Durchlaßrichtung auftritt.

Jedenfalls wenn diese Durchlaßspannung genügend groß wird, tritt eine Injektion von Ladungsträgern über den Übergang 19 auf, wodurch über diesen Übergang ein Strom in einer Richtung fließt, die der des durch die Sammlung von La dungsträgern über diesen Übergang fließenden Stromes entge gengesetzt ist. Das Potential der Zone 5 wird sich derart einstellen, daß der Unterschied dieser beiden Ströme gleich dem zum Betreiben des Transistors 33, 5, 21 benötig ten Basiseinstellstrom, gegebenenfalls zuzüglich des über einen Anschluß an die Zone 5 abfließenden Stromes, ist. In diesem stationären Zustand wird das Potential der Zone 5 im allgemeinen zwischen den Potentialen der Anschlüsse 15 und 16 liegen.

Es leuchtet ein, daß, wenn der Übergang 19 in der Sperrichtung betrieben wird, der Dreischichtentransistor 33, 5, 21 mit der Zone 33 als Emitter, der Zone 5 als Basis und der Schicht 21 als Kollektor verwendet wird, wobei der Basiseinstellstrom völlig oder teilweise von dem Stromin jektor geliefert wird. Auch wenn über dem Übergang 19 eine Spannung in der Durchlaßrichtung auftritt, kann die Schicht 21 als Kollektor des Dreischichtentransistors 33, 5, 21 benutzt werden, wenn nämlich der Übergang 40 zwi schen der Zone 33 und der Zone 5 genügend weit in der Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Es ist aber wichtiger, daß, wenn der Übergang 19 in der Durchlaßrichtung betrie ben wird, die Zwischenschicht 21, wie im vorliegenden Bei spiel, als Emitter des Transistors 21, 5, 33 dienen kann, was nachstehend näher erläutert wird.

In dem vorliegenden Beispiel mit dem lateral ausgeführten Strominjektor 20, 21, 5 ist der gemeinsame Körper 12 ein n-leitender Halbleiterkörper, der die Zwischenschicht des Strominjektors bildet, wobei die Zwischenschicht 21 ein niederohmiges n-leitendes Substrat 21 a aufweist, auf dem eine hochohmige n-leitende Oberflächenschicht 21 b ange bracht ist.

Alle Halbleiterzonen der Schaltungselemente und des Strominjektors grenzen an die von dem Substrat 21 a abge kehrte Oberfläche 11 der Oberflächenschicht 21 b. Die inji zierende Schicht 20 und die Basiszonen 1-10 sind gleich zeitig und mit derselben Dotierungskonzentration als p-leitende Oberflächenzonen in der in diesem Falle epitak tischen Oberflächenschicht 21 b angebracht. Infolge dieser verhältnismäßig einfachen Herstellungstechnologie sind die Dotierungskonzentrationen und die Gradienten derselben in der Nähe der PN-Übergänge 18 und 19 einander praktisch gleich. Diese Gleichheit der beiden Übergänge 18 und 19 scheint die Anwendung der Zwischenschicht 21 als Emitter des npn-Transistors 21, 5, 33 auszuschließen. Der Übergang 18 bildet ja den injizierenden Übergang des Strominjek tors, wodurch an diesem Übergang der Strom in der Durch laßrichtung mit Rücksicht auf einen angemessenen Wirkungs grad möglichst aus Löchern bestehen muß, während aus dem selben Grunde am Übergang 19, der den Emitter-Basis-Über gang des Transistors bildet, der Strom in der Durchlaß richtung möglichst aus Elektronen bestehen muß. Mit ande ren Worten: da die epitaktische Schicht 21 b die Zwischen schicht des Strominjektors bildet, muß die Dotierungskon zentration niedrig sein, während für diese epitaktische Schicht als Emitter des Transistors gerade eine hohe Do tierungskonzentration erwünscht ist.

Um nun die Zwischenschicht 21 des Strominjektors dennoch als Emitter des Transistors verwenden zu können, wird die Tatsache benutzt, daß das Verhältnis zwischen dem Elektro nen- und dem Löcherstrom bei einem injizierenden Übergang nicht nur von den mit den Dotierungskonzentrationen und der Spannung über diesem Übergang gegebenen Minoritätsla dungskonzentrationen zu beiden Seiten dieses Übergangs ab hängig ist, sondern eigentlich durch den Gradienten dieser Minoritätsladungsträgerkonzentrationen bestimmt wird. Diese Konzentrationsgradienten sind u. a. von dem Vorhan densein eines kollektierenden Übergangs, wie des Basis- Kollektor-Übergangs 40, und von dem Abstand dieses Über gangs 40 von dem injizierenden Übergang 19 abhängig. In der Nähe des kollektierenden Übergangs 40 ist, je nach der Vorspannung über diesem Übergang, die Minoritätsladungs trägerkonzentration in der Basiszone 5 infolge der absau genden Wirkung dieses Übergangs 40 gering. Wenn der Ab stand zwischen den Übergängen 40 und 19 kleiner als eine oder einige Diffusionslängen der Minoritätsladungsträger in der Basiszone 5 ist, ergibt die absaugende Wirkung des Übergangs 40 eine Vergrößerung des Gradienten der Minori tätsladungsträgerkonzentration. Dieser Effekt kann auch als eine Verkürzung der effektiven Weglänge der Minori tätsladungsträger in der Basiszone 5 beschrieben werden. Durch passende Wahl der Spannung über dem Übergang 40 im Vergleich zu der über dem Übergang 19 und/oder des Abstan des zwischen den Übergängen 19 und 40 im Vergleich zu dem zwischen den Übergängen 18 und 19 kann somit erreicht wer den, daß der Vorwärtsstrom über dem Übergang 18 größten teils aus Löchern besteht, während der Vorwärtsstrom über dem Übergang 19, trotz der für einen Emitter verhältnis mäßig niedrigen Dotierungskonzentration der Schicht 21, größtenteils aus Elektronen besteht. Die verkürzte effek tive Weglänge der Elektronen in der Basiszone 5 muß klei ner als die der Löcher in der Zwischenschicht 21 sein.

Wie bereits erwähnt wurde, ist das betreffende Flip-flop aus einer Anzahl von Nicht-Oder-Gattern (nor-gates) aufge baut, die aus einer Anzahl Transistoren bestehen, deren Emitter-Kollektor-Strecken zueinander parallel geschaltet sind. Fig. 4 zeigt eine derartige Nicht-Oder-Gatter-Schal tung, die aus zwei oder mehr Gattertransistoren T₄₀, T₄₁ . . . besteht.

Den Gattertransistoren folgt ein Transistor T₄₂. Die Ein gänge A, B . . . der Gattertransistoren T₄₀, T₄₁ . . . werden durch die Basis-Elektroden der Transistoren T₄₀, T₄₁, . . . gebildet, während ihre Emitter-Kollektor-Strecken von der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T₄₂ überbrückt sind. Der Strominjektor ist schematisch mit Stromquellen I₄₀, I₄₁ und I₄₂ und den zugehörigen Polaritäten zwischen den Basen und den Emittern bezeichnet. Der Transistor T₄₂ führt nur Strom, (infolge der in der Vorwärtsrichtung wirksamen Stromquelle I₄₂) wenn weder der Transistor T₄₀ noch der Transistor T₄₁ leitend ist, d. h. wenn sowohl der Eingang A als auch der Eingang B Erdpotential oder wenig stens eine Spannung in bezug auf den Emitter aufweisen, die niedriger als die innere Basis-Eingangsschwellwert spannung der Transistoren T₄₀ bzw. T₄₁ ist. Die Ströme der Quellen I₄₀ und I₄₁ fließen dann zu Erde ab und, weil der Transistor T₄₂ leitend ist, wird die Spannung an dessen Kollektor (Punkt D) praktisch auf Erdpotential abgenommen haben. Wenn an einem oder mehreren der Eingänge A und B die Basis-Eingangsschwellwertspannung wohl überschritten wird, wird der Strom der Quelle I₄₂ über den (die) dann leitenden Eingangstransistor(en) abgeleitet werden, so daß für die Basis des Transistors T₄₂ zu wenig Strom übrig bleibt, um diesen Transistor stromführend zu machen. Der Strominjektor liefert als die angegebene Stromquelle I₄₂ den Speisestrom für die Hauptstrombahn der Transistoren T₄₀, T₄₁ . . . , während der Basis-Emitter-Übergang des Tran sistors T₄₂ die Belastungsimpedanz dieser Transistoren bildet.

In vielen Schaltungen werden zwischen dem Punkt C und Erde mehr als zwei Gattertransistoren T₁ und T₂ mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken eingeschaltet sein (fan-in), während zwischen diesen Punkten auch mehrere Transistoren mit ihren Basis-Emitter-Strecken eingeschaltet sein werden (wie der Transistor T₄₂).

Die Punkte A bzw. B sind dann z. B. mit den Ausgängen C' vorangehender ähnlicher Torschaltungen verbunden, während der Ausgang C der dargestellten Torschaltung zu mehreren Eingängen A′ oder B′ auffolgender ähnlicher Torschaltungen führen wird. Dabei ist der "fan-out" von dem Kollektor Basisstromverstärkungsfaktor β der verwendeten Transi storen begrenzt.

Aus Obenstehendem geht hervor, daß in derartigen Schaltun gen neben Transistoren, die leitend sind und deren Emitter-Basis-Spannung oberhalb der Schwellwertspannung liegt, nichtleitende Transistoren vorhanden sind, deren Emitter-Basis-Strecke praktisch kurzgeschlossen ist. Dies bedeutet, daß in der integrierten Schaltung der in Fig. 1 gezeigten Art leicht eine Streutransistorwirkung zwischen den unterschiedlichen Basiszonen, z. B. den Basiszonen 4 und 5, auftreten kann, wenn der Abstand zwischen diesen Zonen nicht zu groß ist. In diesem Zusammenhang erstreckt sich zwischen den beiden einzustellenden Basiszonen 4 und 5 eine zu der Zwischenschicht 21 gehörige und somit eben falls n-leitende Oberflächenzone 21 c, die höher als die Basiszonen 4 und 5 dotiert ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Oberflächenzone 21 c von der Oberfläche her minde stens bis auf die gleiche Tiefe im Körper wie die Basis zonen 4 und 5. Aus Raumersparungserwägungen grenzt diese höher dotierte Oberflächenzone 21 c direkt an die elek trisch voneinander zu trennenden Basiszonen. Auch wenn diese n⁺-leitende Zone 21 c in einiger Entfernung von den voneinander zu trennenden Basiszonen liegt, wird aber die etwaige parasitäre Transistorwirkung effektiv unterdrückt. Im vorliegenden Beispiel befindet sich die Oberflächenzone 21 c nicht nur zwischen den voneinander zu trennenden Basiszonen, sondern ist jede der Basiszonen 1-10 an der Oberfläche 11 praktisch völlig von einer Kombination aus einem Teil der injizierenden Schicht 20 und der höher do tierten Zone 21 c umgeben. Jede der Basiszonen ist auf drei Seiten von einem U-förmigen Teil der Zone 21 c umgeben. Aus dem Schnitt nach Fig. 5 ist ersichtlich, daß an der Ober fläche 11 zu beiden Seiten der injizierenden Schicht 20 zwischen dem Übergang 18 und dem der Deutlichkeit halber in Fig. 1 nicht dargestellten zwischen den niederohmigen U-förmigen Teilen der Zone 21 c und dem angrenzenden hoch ohmigen Teil 21 b der Zwischenschicht gebildeten n⁺-n- Übergang 44 noch eine kleine Öffnung vorhanden ist.

Durch diese Umschließung wird erreicht, daß sich jede der Basiszonen 1-10 in einem verhältnismäßig kleinen n-leiten den Gebiet erstreckt oder wenigstens an ein solches Gebiet grenzt, das, insofern es an n-leitendes Material grenzt, praktisch völlig zwischen dem n⁺-n-Übergang 44 und dem n⁺-n-Übergang 45 zwischen dem Substrat 21 a und der epitak tischen Schicht 21 b eingeschlossen ist. Diese n⁺-n-Über gänge bilden eine Sperre für die in der epitaktischen Schicht 21 b vorhandenen Löcher, wodurch die in einen der artigen umschlossenen Teil von der injizierenden Schicht 20 oder der Basiszone 5 injizierten Löcher weniger leicht zu den weiter von den Übergängen 18 und 19 entfernten Tei len der n-leitenden Zwischenschicht 21 abfließen. Diese Vergrößerung der effektiven Weglänge von Löchern in dem an die Basiszone 5 grenzenden Teil der epitaktischen Schicht 21 b hat, ebenso wie die vorerwähnte Verkürzung der effektiven Weglänge der Elektronen in der Basiszone, also auf der anderen Seite des Übergangs 19, eine Erhöhung des Stromverstärkungsfaktors β des Dreischichtentransistors 21, 5, 33 zur Folge. Im Zusammenhang mit Obenstehendem ist das an die Basiszone 5 grenzende n-leitende Gebiet 21 b vorzugsweise möglichst vollständig umschlossen.

Ferner ist dieses Gebiet 21 b vorzugsweise möglichst klein, um auch den Verlust an Minoritätsladungsträgern durch Re kombination zu beschränken. Vorzugsweise reichen die Ba siszonen und die injizierende Schicht 20 bis zu dem n⁺-leitenden Substrat 20 a, wenigstens bis zu einer n⁺-lei tenden Schicht. Dies ergibt außerdem den Vorteil, daß die Injektion der injizierenden Schicht 20 im wesentlichen in seitlicher Richtung längs der Oberfläche 11 stattfinden wird. Wenn die Dicke dieser Zonen geringer als die der Oberflächenschicht 21 b ist, reicht die n⁺-leitende Ober flächenzone 21 c vorzugsweise bis zu oder bis in das Sub strat 21 a. Obwohl kleine Öffnungen in der Umschließung ei nen verhältnismäßig geringen ungünstigen Effekt ergeben, grenzt die n⁺-leitende Oberflächenzone an der Oberfläche 11 vorzugsweise direkt an die injizierende Schicht 20. Das Vorhandensein der in Fig. 5 dargestellten Öffnungen zu beiden Seiten der injizierenden Schicht findet seinen Grund eher in der Weise der Herstellung der integrierten Schaltung als in dem beabsichtigten Effekt der Um schließung.

Je nach der Herstellungsweise können durch Oberflächen rekombination herbeigeführte Verluste eine mehr oder weni ger große Rolle spielen. Wenn die Eigenschaften der Halb leiteroberfläche 11 und des Übergangs zwischen dieser Oberfläche und der Isolierschicht 13 derartig sind, daß die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit verhältnis mäßig groß ist, kann, wenn die einzustellende Zone z. B. gleichmäßig dotiert ist und z. B. einen Teil einer epitak tischen Schicht bildet, der Stromverstärkungsfaktor eines Transistors dadurch erhöht werden, daß wenigstens in dem an die Halbleiteroberfläche grenzenden Teil der einzu stellenden Basiszone ein Gradient in der Dotierungskonzen tration angebracht wird, wobei die Konzentration in einer Richtung quer zu der Halbleiteroberfläche von der Oberflä che her abnimmt. Das sich ergebende Driftfeld verhindert dann, daß die Minoritätsladungsträger an die Oberfläche gelangen. Wenn die Oberflächenzone 21 c nicht direkt an die Basiszone grenzt, sondern das dazwischen liegende Gebiet 21 b bis zu der Oberfläche reicht, ist aus demselben Grunde ein entsprechender Konzentrationsgradient in der an die Halbleiteroberfläche grenzenden Schicht des Gebietes 21 b erwünscht. Ein derartiger Gradient in dem Gebiet 21 b kann z. B. einfach zugleich mit dem Anbringen der meistens diffundierten Kollektorzone 33 erhalten werden.

Die injizierende Schicht 20 weist die Form einer bandför migen Oberflächenzone auf, längs deren zu beiden Seiten mehrere von ihr getrennte einzustellende Basiszonen 1-10 nebeneinanderliegen. Mit derselben injizierenden Schicht können auf diese Weise eine Vielzahl einzustellender Zonen einen Einstellstrom empfangen. Der Reihenwiderstand einer derartigen langgestreckten injizierenden Schicht 20 kann mit Hilfe einer ununterbrochenen oder unterbrochenen Lei terbahn 46 herabgesetzt werden.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der integrierten Schaltung mit Strominjek tion. Der gemeinsame Körper 60 enthält einen Strominjektor mit fünf aufeinanderfolgenden Schichten 61, 62 a, 63, 62 b, 64, die durch gleichrichtende Übergänge 65, 66, 67 und 68 von einander getrennt sind. Wie an Hand des vorangehenden Bei spiels bereits beschrieben wurde, kann die dritte Schicht 63 des Strominjektors durch Injektion von Ladungsträgern aus der injizierenden Schicht 61 ein Potential annehmen, bei dem der Übergang 66 und auch der Übergang 67 in der Durchlaßrichtung polarisiert werden. Dies bedeutet, daß die zweite oder Zwischenschicht 62 a Ladungsträger in die dritte Schicht 63 injizieren kann, die von der vierten Schicht 62 b kollektiert werden können, und daß die dritte Schicht 63 ihrerseits Ladungsträger in die vierte Schicht 62 b injizieren kann, die aus dieser vierten Schicht, wenn eine fünfte Schicht 64 vorhanden ist, von dieser Schicht über den diese Schicht 64 begrenzenden Übergang 68 kollek tiert werden können.

Der Deutlichkeit halber wird bemerkt, daß bei Strominjek toren die vier oder mehr Schichten aufweisen, die letzten drei Schichten (63, 62b, 64) einer solchen Mehrschichten struktur die eingangs genannte Dreischichtenstruktur bil den.

Im vorliegenden Beispiel bildet die fünfte Schicht 64 des Strominjektors zugleich die einzustellende Basiszone eines Bipolartransistors, der z. B. durch die Schichten 69, 64 und 70 gebildet werden kann.

Die erwähnten Schichten des Strominjektors und des Transi stors können z. B. in einer dünnen Halbleiterschicht ange bracht sein, die sich auf einem isolierenden Substrat be findet, wobei die fünf Schichten des Strominjektors sich z. B. über die ganze Dicke dieser Halbleiterschicht er strecken. In dem dargestellten Beispiel bilden die Zwi schenschicht 62 a und die vierte Schicht 62 b in dem Körper ein ununterbrochenes Gebiet vom gleichen Leitfähigkeits typ. Die übrigen Teile dieses Gebietes sind in Fig. 6 mit 62 c-62 f bezeichnet. Dieses Gebiet gehört wenigstens größtenteils zu einer epitaktischen Schicht 62 vom einen Leitfähigkeitstyp, die auf einem Halbleitersubstrat 71 vom anderen Leitfähigkeitstyp angebracht ist, wobei das er wähnte (nachstehend als Insel bezeichnete) Gebiet mit Hil fe von Trennzonen 72 vom anderen Leitfähigkeitstyp von den übrigen Teilen der epitaktischen Schicht 62 getrennt ist. Die Insel besitzt eine vergrabene Schicht 62 f vom einen Leitfähigkeitstyp mit einer Dotierungskonzentration, die höher als die ursprüngliche Konzentration der epitakti schen Schicht 62 ist. Diese vergrabene Schicht befindet sich an und in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Sub strat und der epitaktischen Schicht. Die Schichten 61, 63 und 64 des Strominjektors sind Oberflächenzonen, die von der Oberfläche 73 bis zu der vergrabenen Schicht 62 f rei chen. Dadurch ist die Diffusionsspannung an denjenigen Teilen der PN-Übergänge zwischen der injizierenden Schicht 62 und der dritten Schicht 63 einerseits und der Insel andererseits, die zu der Oberfläche 73 praktisch parallel sind, größer als die der Teile 65, 66 und 67 dieser Über gänge. Demzufolge wird die Injektion der Ladungsträger durch die Schichten 61 und 63 vorzugsweise in seitlicher Richtung praktisch parallel zu der Oberfläche 73 erfolgen. Außerdem sind die Schichten 62 a und 62 b, in die die La dungsträger injiziert werden, sehr klein, so daß, wie be reits beschrieben wurde, verhältnismäßig wenig injizierte Ladungsträger in der Insel verlorengehen.

Auch in diesem Beispiel ist die Kombination eines Stromin jektors und eines Schaltungselementes möglichst um schlossen, um das Abfließen von Minoritätsladungsträgern in seitlicher Richtung zu beschränken. An die injizierende Schicht grenzt eine niederohmige Zone 62 e, die zu der In sel gehört. Die Zone 62 e dient dazu, die Injektion von La dungsträgern durch die injizierende Schicht in seitlicher Richtung auf der von der einzustellenden Zone abgekehrten Seite der injizierenden Schicht durch Erhöhung der Diffu sionsspannung zu beschränken. Die Zone 62 e dient zugleich als Kontaktzone für den Anschluß 74 der einen Klemme einer äußeren Quelle 75 an die Zwischenschicht 62 a des Stromin jektors.

Die gewünschte Umschließung der einzustellenden Basiszone 64 ist in diesem Falle mit Hilfe einer wenigstens teilwei se in den Körper 60 versenkten Isolierschicht 76 erhalten, die sich von der Oberfläche 73 her in der Halbleiter schicht 62, in der sich die einzustellenden Zonen befin den, erstreckt. In diesem Beispiel erstreckt sich die Iso lierschicht 76 nur über einen Teil der Dicke der Schicht 62. Diese versenkte Isolierschicht 76 umschließt die Ba siszone 64 größtenteils und schließt sich möglichst der dritten Schicht 63, der injizierenden Schicht 61 oder der Zone 62 e an, je nachdem mittels der dritten Schicht 63 und/oder der injizierenden Schicht 61 mehreren nebeneinan derliegenden einzustellenden Zonen gleichzeitig oder le diglich der Basiszone 64 ein Einstellstrom zugeführt wird.

Die injizierende Schicht 61 ist mit einem schematisch dar gestellten Anschluß 77 für die andere Klemme der Quelle 75 versehen. Ferner ist der dargestellte Strominjektor mit Mitteln zur Steuerung oder Einstellung des von der einzu stellenden Basiszone 64 zu empfangenden Einstellstroms versehen. Eine derartige Steuerung läßt sich z. B. mit Hil fe einer auf der Isolierschicht 78 oberhalb der Zwischen schicht 62 a und/oder der vierten Schicht 62 b anzubringen den isolierten Elektrode erhalten, deren Potential die Re kombination der Minoritätsladungsträger an der Oberfläche dieser Schichten beeinflußt. In dem vorliegenden Beispiel ist eine andere Möglichkeit zur Steuerung des Einstell stromes angewandt, und zwar eine Steuerung, bei der der Strom der dritten Schicht 63 des Strominjektors entzogen wird. Diese dritte Schicht 63 ist zu diesem Zweck mit ei nem leitenden Anschluß 79 versehen. Wenn die dritte Schicht z. B. über diesen Anschluß mit der vierten Schicht 62 b oder der Zwischenschicht 62 a kurzgeschlossen wird, wird die Spannung über den Übergängen 66 und 67 derart ge ring sein, daß die dritte Schicht 63 wohl sammelt, aber daß keine oder nahezu keine Injektion aus der dritten Schicht auftritt, so daß die Basiszone 64 keinen Einstell strom empfängt. Eine derartige Situation, in der ein oder mehrere Schaltungselemente der Schaltung keinen Einstell strom von dem Strominjektor empfangen, kann dauernd er wünscht sein, in welchem Falle der Übergang 66 und/oder der Übergang 67 einfach an der Oberfläche 73 mittels einer leitenden Schicht kurzgeschlossen werden können. Der Einstellstrom für die Basiszone 64 kann aber auch zeitweilig ein- oder ausgeschaltet werden, wenn z. B. zwi schen den Anschlüssen 79 und 74 ein elektronischer Schal ter angebracht wird. Ein derartiger Schalter ist in Fig. 6 schematisch mit dem Transistor 80 angegeben, dessen Basis 81 z. B. von einem weiteren Teil der Schaltung gesteuert werden kann und der sich einfach in dem Körper 60 inte grieren läßt. Über den Transistor 80 kann selbstverständ lich auch nur ein Teil des durch den Strominjektor flie ßenden, als Einstellstrom verfügbaren Stromes abgeführt werden.

Die obenerwähnte Insel, die die Schichten des Strominjek tors enthält, kann eine einer Anzahl Transistoren gemein same Emitterzone bilden. Der dargestellte Transistor ist dann ein Mehrkollektorentransistor mit zwei Kollektoren 69 und 70. Die injizierende Schicht 61 ist z. B. bandförmig geschaltet, wobei längs dieser bandförmigen Oberflächen zone mehrere in dem gezeigten Schnitt nicht sichtbare Ba siszonen nebeneinander angeordnet sind. Eine oder mehrere dieser Basiszonen können mit der injizierenden Schicht 61 und der durch die Insel gebildeten Zwischenschicht, welche Schichten gemeinsam sind, z. B. einen Dreischichtenstromin jektor bilden. Eine oder mehrere andere Basiszonen, unter denen die Zone 64, bilden einen Teil eines Fünfschichten strominjektors, indem sich zwischen der gemeinsamen inji zierenden Schicht 61 und den betreffenden Basiszonen die Schicht 63 erstreckt. Die Schicht 63 kann diesen einzu stellenden Basiszonen gemeinsam sein, aber kann auch aus gesonderten voneinander getrennten Teilen bestehen, so daß der Einstellstrom für jede dieser Basiszonen gesondert ge steuert werden kann.

Auch der gezeigten Insel, in der der Strominjektor und ein oder mehrere Transistoren angebracht sind, kann die inte grierte Schaltung noch andere gegeneinander isolierte In seln enthalten, in denen auf entsprechende Weise Schal tungselemente angebracht sind. Auch können sich in einer oder mehreren Inseln Schaltungselemente befinden, die auf übliche Weise und ohne Anwendung eines Strominjektors Ein stellstrom empfangen.

Als Ausführungsbeispiel für eine integrierte Schaltung nach der Erfindung diene ein linearer Verstärker, dessen Ersatzschaltbild in Fig. 7 dargestellt ist. Dieser Ver stärker enthält drei Transistoren T ₁₁₀, T ₁₁₁, und T ₁₁₂. Der Kollektor c des ersten Transistors ist mit der Basis b des zweiten Transistors, dessen Kollektor mit der Basis des dritten Transistors und schließlich der Kollektor des dritten Transistors über einen für Gleichstrom durchlässi gen einen Lautsprecher oder ein Telephon L und ein Mikro phon M enthaltenden Kreis mit der Basis des ersten Transi stors verbunden. Der Kondensator C dient zur Unterdrückung von Wechselstromgegenkopplung. Durch die Gleichstromgegen kopplung über den erwähnten für Gleichstrom durchlässigen Kreis wird nur noch ein derartiger Teil des Basisstroms für jeden der Transistoren zur Verfügung kommen (wobei der verbleibende Teil des Stromes der Quellen I ₁₁₀, I ₁₁₁ und I ₁₁₂ über den Kollektor-Emitter-Kreis des vorangehenden Transistors in der Kaskade fließt), daß diese Transistoren in ihrem linearen Arbeitsbereich eingestellt werden. Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Verstärker z. B. für Hörgeräte erhalten. In den integrierten Schaltungen können die Basiszonen der Transistoren T ₁₁₀, T ₁₁₁ und T ₁₁₂ auf die an Hand der Fig. 1 bereits beschriebene Weise nebeneinander an einer bandförmigen injizierenden Schicht entlang angebracht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß statt eines lateralen Strominjektors ein vertikal ausgeführter Strominjektor verwendet wird.

Eine integrierte Schaltung nach Fig. 7 mit einem verti kalen Strominjektor ist in Fig. 8 dargestellt.

In diesem Falle sind die Transistoren nebeneinander auf einer Seite 120 eines gemeinsamen Körpers 121 angebracht.

Halbleiterzonen dieser Transistoren sind mit einem Muster von Leiterbahnen 122, 123 und 124 verbunden. Dieses Muster weist einen Eingang für elektrische Signale auf, und zwar die Bahn 122, über die die von dem Mikrophon M herrühren den Eingangssignale der Basis 125 des ersten Transistors zugeführt werden. Ferner weist das Muster einen Ausgang auf, und zwar die Bahn 124, über die die verstärkten Aus gangssignale von dem dritten Transistor zu dem Laut sprecher L geführt werden. Die Bahnen 123 verbinden eine Kollektorzone 126 mit der Basiszone 125 des auffolgenden Transistors.

Die Transistoren enthalten ferner eine gemeinsame Emitter zone, die durch eine epitaktische Schicht 127 vom einen Leitfähigkeitstyp, die auf einer festen Schicht 128 (Sub strat) vom anderen Leitfähigkeitstyp angebracht ist, ge bildet wird.

Der Körper 121 weist einen Strominjektor auf, dessen inji zierende, erste Schicht, die durch das Substrat 128 gebil det wird, an die der Seite 120 gegenüberliegende Seite 129 des Körpers grenzt und von dem eine durch zwei gleichrich tende Übergänge 130 und 131 von der injizierenden Schicht 128 und dem mit dieser verbundenen Quellenanschluß 132 der Quelle 133 getrennte, letzte Schicht 125 sich der inji zierenden Schicht 128 gegenüber auf der Seite 120 er streckt, wobei diese gegenüberliegende Schicht 125 über einen diese Schicht begrenzenden Übergang 131 Ladungsträ ger aus einer angrenzenden, mittleren Schicht 127 des Strominjektors absaugt und auf diese Weise Strom empfängt, der als Einstellstrom für die Basis des Transistors und gegebenenfalls für den mit dieser verbundenen Kollektor des vorangehenden Transistors dient. Die epitaktische Schicht 127, die zugleich die gemeinsame Emitterzone der Transistoren und die Zwischenschicht des Strominjektors bildet, ist mit einem Quellenanschluß 134 für die andere Klemme der Quelle 133 versehen. In diesem Beispiel ist die mittlere oder Zwischenschicht 127 des Strominjektors als Bezugspotentialfläche für die Verstärkerschaltung ausgebildet. Diese Fläche, die an ein Bezugspotential, z. B. an Erde, gelegt werden kann, trennt alle von dem Strominjektor einen Einstellstrom empfangenen Zonen 125 der auf der Seite 120 liegenden Transistoren von der auf der gegenüberliegenden Seite 129 befindlichen in jizierenden Schicht 128. Auf diese Weise wird eine elek trische Abschirmung erhalten, wobei der benötigte Ein stellstrom durch die meistens geerdete Schicht 127 hin durch direkt der betreffenden einzustellenden Zone zuge führt wird.

Die Zwischenschicht 127 weist höher dotierte Teilzonen vom gleichen Leitfähigkeitstyp auf, die durch eine vergrabene Schicht 135 und eine vorstehende von der Oberfläche 120 bis zu der vergrabenen Schicht 135 reichende Wand 136 ge bildet werden. Diese vorstehende Wand 136 kann auch völlig oder teilweise durch eine versenkte Isolierschicht gebil det werden.

Diese Teilzonen und namentlich die Teile 136 dienen zur Unterdrückung der parasitären Transistorwirkung zwischen den nebeneinander liegenden Basiszonen 125. Außerdem wer den diese Teile 136 in diesem Falle zur Begrenzung der ge sonderten Basiszonen 125 verwendet, die durch je voneinan der durch Teile 136 getrennte Teile einer epitaktischen Schicht 137 vom anderen Leitfähigkeitstyp gebildet werden, welche Schicht auf der epitaktischen Schicht 127 vom einen Leitfähigkeitstyp angebracht ist. Ferner bilden die Teile 136 zusammen mit den vergrabenen Schichten 135 eine Um schließung der einzustellenden Zonen 125, damit die aus diesen Zonen 125 in die Zwischenschicht 127 injizierten Minoritätsladungsträger möglichst in die hochohmigen Ge biete der Zwischenschicht 127 eingeschlossen werden und so die verlangte Vergrößerung der effektiven Weglänge dieser Ladungsträger erhalten wird. Auf diese Weise trennen die Teilzonen 135, 136 die Transistoren voneinander und von dem Substrat 128. Obgleich dies nicht notwendig ist, sind vorzugsweise in diesen Abtrennungen kleine Öffnungen vor gesehen, die sich in diesem Beispiel an der Stelle der Teile 130 a und 130 b des Übergangs 130 befinden. Diese Tei le 130 a und 130 b des Übergangs 130 weisen dann eine nie drigere Diffusionsspannung als der übrige Teil des Über gangs 130 auf, so daß die Injektion von Ladungsträgern aus der injizierenden Schicht 128 in die Zwischenschicht 127 im wesentlichen über diese Teile 130 a und 130 b stattfin det, wobei die Injektion in umgekehrter Richtung aus der Zwischenschicht 127 in die injizierende Schicht 128 wegen der verhältnismäßig niedrigen Dotierung der Zwischen schicht an der betreffenden Stelle verhältnismäßig gering ist.

Erfindungsgemäß kann mit der Größe der Oberfläche der Teile 130 a und 130 b der Struktur 130 das Verhältnis zwischen den den verschiedenen Basiszonen 125 zugeführten Einstellströmen beeinflußt werden. So ist in diesem Beispiel die Oberfläche des Teiles 130 a größer als die des Teiles 130 b, wodurch die Stromquelle I ₁₁₀ in Fig. 7, die den Speisestrom für den Ausgangstransistor T ₁₁₂ liefert, mehr Strom als die Quellen I ₁₁₁ und I ₁₁₂ liefert.

Ein einfaches Verfahren zur (gegebenenfalls automatischen) Verstärkungsregelung kann z. B. durch Anwendung zweier Kollektoren erhalten werden, wie dies bei dem Transistor nach Fig. 6 der Fall ist. Wenn einer dieser Kollektoren über einen regelbaren Widerstand (z. B. den Innenwiderstand eines Transistors) mit Erde verbunden wird, wird der Sig nalstrom zu dem anderen Kollektor von diesem Widerstand abhängig werden, so daß er sich leicht - erwünschtenfalls automatisch - regeln läßt.

Die beschriebenen Ausführungsformen zeigen, daß durch An wendung der Erfindung große Vorteile erhalten werden. In vielen Fällen genügt bei der Herstellung die Verwendung von nur fünf Masken. Ferner wird eine hohe Packungsdichte der aktiven Elemente erreicht, während Widerstände prak tisch völlig überflüssig sind. Die Emitter der verwendeten Transistoren sind meistens direkt miteinander verbunden, so daß das Muster von Leiterbahnen verhältnismäßig einfach ist, wobei die Kollektoren außerdem automatisch voneinan der getrennt sind. Ferner können auf einfache Weise Mehr kollektorentransistoren verwendet werden, wodurch viel Raum und eine Anzahl von Leiterbahnen erspart werden. Beim Betrieb ist es noch besondersgünstig, daß alle mittels des Strominjektors zugeführten Einstellströme sich auf gleiche Weise mit der Spannung über dem injizierenden Übergang än dern, wodurch die Wirkung der integrierten Schaltung von dem Strompegel praktisch unabhängig ist, so daß eine sehr geringe Störanfälligkeit erreicht wird.

Es dürfte einleuchten, daß in den beschriebenen Aus führungsbeispielen insbesondere diejenigen Ströme mit Hilfe des Strominjektors zugeführt werden, die vorhandenen sein müssen, damit etwaige Information enthaltende Analog oder Digitalsignalströme oder -Spannungen verarbeitet wer den können und Information, sofern dies notwendig ist, ge speichert werden kann. Diese z. B. als Bereitströme zu be zeichnenden Ströme umfassen bei Bauelementen wie logischen Konfigurationen, Kippschaltungen und Speicherelementen all diejenigen Ströme, die in dem statischen oder in dem dyna mischen Zustand des Bauelements vorhanden sein müssen, da mit das Bauelement bereit ist, d. h., daß bei Zufuhr von Information zu dem Eingang, erforderlichenfalls in Verbin dung mit einem Wählsignal, diese Information aufgenommen werden kann, daß einmal eingeschriebene Information ge speichert werden kann, und/oder daß diese Information, gegebenenfalls nach Auswahl, auf den Ausgang übertragen werden kann.

Die beschriebenen Ausführungsformen können alle völlig durch in der Halbleitertechnik übliche Techniken, wie Epi taxie, die Anbringung vergrabener Schichten, die örtliche Dotierung mittels Diffusion und/oder Ionenimplantation, die mustergemäße Anbringung isolierender, maskierender und leitender Schichten usw., hergestellt werden. Ferner kön nen die beschriebenen integrierten Schaltungen auf übliche Weise in üblichen Umhüllungen fertigmontiert werden. Zur näheren Verdeutlichung wird nachstehend die Herstellung des ersten Beispiels, des Flip-Flops nach den Fig. 1 bis 5, kurz beschrieben.

Es wird von einem Siliciumsubstrat 21 a (Fig. 2) z. B. vom n-Leitfähigkeitstyp und einem spezifischen Widerstand zwi schen 0,005 und 0,015 Ω · cm ausgegangen. Auf diesem Sub strat wird eine n-leitende epitaktische Siliciumschicht 21 b mit einem spezifischen Widerstand von z. B. 0,2 bis 0,6 Ω · cm und einer Dicke von z. B. etwa 5 µm angebracht.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der Stromverstär kungsfaktor β der verwendeten integrierten Transistor struktur u. a. von dem spezifischen Widerstand der epitak tischen Schicht abhängig ist. Wenn bei einem spezifischen Widerstand von etwa 0,1 Ω · cm der Faktor β etwa 20 beträgt, ist bei den gleichen p- und n-Typ Diffu sionen bei einem spezifischen Widerstand von etwa 0,6 Ω · cm der Faktor β etwa 10, wobei bemerkt werden kann, daß mit Rücksicht auf eine betriebssichere Wirkung der Schaltung in der Praxis für den Faktor β ein Wert von 3 oder höher erwünscht ist.

Anschließend wird eine Diffusionsbehandlung unter Verwen dung einer Maskierungsschicht aus z. B. Siliciumdioxid und mit Phosphor als Verunreinigung durchgeführt, um die nie derohmigen n-leitenden Teile 21 c zu erhalten. Die Ober flächenkonzentration in diesen Teilen beträgt z. B. 10²¹ Atome/cm³. Die Öffnungen, durch die diese Phosphordotie rung in den Halbleiterkörper eingeführt wird, weisen eine Anzahl paralleler Ausläufer auf, derart, daß zwischen zwei benachbarten Ausläufern stets genügend Raum vorhanden ist, um bei einer folgenden Bearbeitung darin eine Basiszone der gewünschten Größe anbringen zu können. Ferner werden zwei dieser Öffnungen verwendet, wobei die Ausläufer die ser Öffnungen einander zugewandt sind und miteinander fluchten. Der Abstand zwischen den Enden einander gegen überliegender Ausläufer wird gleich oder etwas kleiner als der Abstand gewählt, der endgültig zwischen den einander gegenüber liegenden Basiszonen, z. B. den Zonen 5 und 10, gewünscht wird. Dann können auf übliche Weise durch Diffu sion über Öffnungen der gewünschten Größe in einer Maskie rungsschicht gleichzeitig die Basiszonen 1 bis 10 und die injizierende Schicht 20 angebracht werden. Im vorliegenden Beispiel besteht das Maskierungsmuster aus zwei parallelen Streifen, die sich in einer Richtung quer zu den inzwi schen erhaltenen n⁺-leitenden Ausläufern erstrecken und die dabei größtenteils in dem Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Ausläufern liegen und auf je einer Seite die Enden dieser Ausläufer etwas überlappen oder wenigstens diese berühren. Die Breite dieser Streifen entspricht dem gewünschten Abstand zwischen jeder der Ba siszonen und der injizierenden Schicht. Danach wird über die ganze freie Oberfläche z. B. Bor z. B. bis zu einer Tie fe von 2,5 µm eindiffundiert, wobei der Quadratwiderstand z. B. etwa 150 Ω beträgt. Zwischen den beiden Maskierungs schichten wird dann die injizierende Schicht gebildet, während ferner die voneinander getrennten Basiszonen 1 bis 10 erhalten werden, weil die Oberflächenkonzentra tion bei dieser Diffusionsbehandlung ungenügend ist, um den Leitfähigkeitstyp der bereits vorhandenen n⁺-leitenden Teile 21 c zu ändern. Auf diese Weise grenzen die Basiszo nen automatisch direkt an die n⁺-leitenden Teilzonen 21 c, wobei sie je auf drei Seiten von einem U-förmigen n⁺-lei tenden Gebiet umgeben sind.

Auf übliche Weise werden die Kollektorzonen 22-37 ange bracht, z. B. durch örtliche Diffusion von Phosphor bis zu einer Tiefe von etwa 1,5 µm und mit einem Quadratwiderstand von etwa 5 Ω, wonach Kontaktöffnungen in die Isolier schicht geätzt werden können und das Muster von Leiter bahnen 14 z. B. dadurch angebracht werden kann, daß eine Aluminiumschicht aufgedampft und anschließend geätzt wird.

Die Breite der injizierenden Schicht 20 beträgt z. B. etwa 20 µm. Der Abstand der injizierenden Schicht 20 von jeder der Basiszonen ist etwa 8 µm. Die Abmessungen der Basis zonen 5 sind z. B. etwa 50 µm × 80 µm, während die Abmessun gen der Kollektorzone 33 20 µm × 20 µm betragen. Die Breite der n⁺-leitenden Ausläufer zwischen benachbarten Basiszo nen kann z. B. 10 µm sein.

Wenn völlig oder teilweise statt der niederohmigen Teil zonen 21 c eine versenkte Isolierschicht verwendet wird, kann diese z. B. durch örtliche Oxidation unter Verwendung einer z. B. aus Siliciumnitrid bestehenden Maskierungs schicht erhalten werden.

Wenn vergrabene Schichten verwendet werden (siehe z. B. die Fig. 6 und 8), können diese z. B. mit Arsen mit einer Oberflächenkonzentration von etwa 10¹⁹ Atomen/cm³ und ei nem Quadratwiderstand von etwa 20 Ω dotiert sein. Auch können z. B. die vergrabenen Schichten 135 in Fig. 8 höher als die einzustellenden Basiszonen 125 dotiert sein, was besonders vorteilhaft sein kann, wenn diese vergrabenen Schichten einen Teil der Emitterzone des betreffenden Transistors bilden.

Es können selbstverständlich auch andere Halbleitermate rialien, wie Germanium und A^IIIB^V-Verbindungen oder Kombinationen von Halbleitermaterialien, bei denen z. B. das Substrat aus einem anderen Halbleitermaterial als die Oberflächenschicht, in der sich die Schaltungselemente be finden, besteht, verwendet werden. Statt von einem n⁺-lei tenden Substrat 21 a (Fig. 2) auszugehen, auf dem epitak tisch eine niedriger dotierte Schicht 21 b angebracht wird, kann auch von einem niederohmigen Substrat ausgegangen werden, das dann durch Ausdiffusion von Verunreinigungen mit einer niedriger dotierten Oberflächenschicht versehen wird. Ferner können die Leitfähigkeitstypen in den be schriebenen Beispielen durch die entgegengesetzten ersetzt werden, wobei auch die Polaritäten der Spannungen umge kehrt werden müssen. Auch kann die integrierte Schaltung z. B. mit einem oder mehreren optischen Signaleingängen und/oder -Ausgängen versehen sein. Z. B. kann ein eingehen des optisches Signal mittels einer in die Schaltung aufge nommenen Photodiode oder eines Phototransistors in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, das dann als Ein gangssignal für einen weiteren Teil der Schaltung dienen kann.

Der Kollektor eines vertikalen Transistors kann auch durch eine metallhaltige Schicht, z. B. eine Aluminiumschicht gebildet werden, die auf der Basiszone angebracht ist und mit dieser einen Schottky-Kontakt bildet.

Als injizierende Schicht kann z. B. auch eine durch eine sehr dünne Isoliermaterialschicht von der Zwischenschicht des Strominjektors getrennte Schicht verwendet werden, wo bei Tunnelinjektion benutzt wird, wodurch Ladungsträger aus der leitenden Schicht durch die dünne Isolierschicht hindurch als Minoritätsladungsträger an die Zwischen schicht des Strominjektors gelangen.

Der Strominjektor kann z. B. aus vier oder wenigstens aus einer geraden Anzahl von Schichten bestehen, obgleich vor zugsweise ein Strominjektor mit einer ungeraden Anzahl von Schichten verwendet wird. Auch bei Strominjektoren mit vier oder mehr Schichten fällt außer der einzustellenden Zone vorzugsweise höchstens eine weitere Zone des be treffenden Schaltungselements mit einer Schicht des Strom injektors zusammen.

Ferner können bei einem Strominjektor mit z. B. sieben Schichten die dritte und die fünfte Schicht unabhängig voneinander zur Regelung des der einzustellenden Zone zu zuführenden Einstellstroms benutzt werden. Die dritte und die fünfte Schicht des Strominjektors können dann z. B. als die beiden Eingänge eines UND-Gatters betrachtet werden, von dem ein Ausgang dann durch die einzustellende Zone ge bildet wird.

Auch können mit Hilfe des Strominjektors auf entsprechende Weise Zonen von anderen Schaltungselementen als den ge zeigten Bipolartransistoren, so z. B. Sperrschicht- Feldeffekttransistoren, einen Einstellstrom empfangen. Außerdem können mit Hilfe des Strominjektors z. B. Torelek troden von Feldeffekttransistoren, insbesondere von Feld effekttransistoren mit einer niedrigen Schwellwertspan nung, gesteuert werden.

Bei Anwendung eines lateralen Strominjektors nach Fig. 1 ist das Verhältnis zwischen den verschiedenen einzu stellenden Zonen zugeführten Einstellströmen dem Verhält nis zwischen den Längen der der injizierenden Schicht 20 zugewandten Teile der PN-Übergänge zwischen den betreffen den einzustellenden Basiszonen und der Zwischenschicht 21 proportional. Im dargestellten Beispiel ist der verfügbare Einstellstrom für jede Basiszone gleich groß. Andere Ver hältnisse können einfach mit Hilfe von Längenunterschieden in der Struktur festgelegt werden. Auf diese Weise kann z. B. der oder die Transistor(en) am elektrischen Eingang der integrierten Schaltung und bzw. oder der oder die Transitor(en) am elektrischen Ausgang des Bauelementes ei nen relativ hohen Einstellstrom zugeführt werden um damit die Störanfälligkeit an den Ein- und/oder den Ausgängen der Schaltung zu verringern. Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung der Störanfälligkeit ist die Anwendung eines höheren Stromverstärkungsfaktors β an den gewünschten Stellen. Eine solche relativ hohe Stromverstärkungsfaktor kann durch Verwendung einer relativ großen Kollektorzone erzielt werden. Z. B. können wo nötig Kollektorzonen von 40 µm × 20 µm statt 20 µm × 20 µm wie im Beispiel nach Fig. 1, verwendet werden. Die Breite der Basiszone kann dabei von 50 µm Beispiel auf 70 µm vergrößert werden.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit zum Erhalten von Ein stellströmen verschiedener Größe ist die Verwendung unter schiedlicher Abstände zwischen dem injizierenden gleich richtenden Übergang des Strominjektors einerseits und den betreffenden einzustellenden Zonen andererseits. Je größer der Abstand der injizierenden Schicht und der einzu stellenden Zone desto größer ist die effektive Weglänge der injizierten Minoritätsladungsträger und desto kleiner ist der von der einzustellenden Zone empfangene Einstell strom.

Insbesondere bei Anwendung eines lateralen Strominjektors können auch in dieser Weise vorausbestimmte Verhältnisse zwischen den gewünschten Einstellströmen einfach in der Struktur der integrierten Schaltung festgelegt werden.

Weiter können eine oder mehrere Schichten des Strominjek tors, statt durch Dotierung erhalten zu werden, in dem Halbleiterkörper z. B. mit Oberflächenzuständen und/oder Ladungen in einer Isolierschicht und/oder mit Hilfe einer auf der Isolierschicht liegenden Elektrodenschicht indu ziert werden. Z. B. kann in dem beschriebenen Fünfschich tenstrominjektor die dritte Schicht durch eine induzierte Inversionsschicht gebildet werden. Auch können eine oder mehrere Schichten des Strominjektors aus einer Kombination eines durch Dotierung erhaltenen Teiles und eines mit die sem zusammenhängenden induzierten Teiles bestehen. Z. B. kann, wenn der Abstand zwischen einem durch Dotierung er haltenen injizierenden und einem durch Dotierung erhalte nen kollektierenden Übergang im Strominjektor verhältnis mäßig groß ist, so daß in diesem Teil des Strominjektors keine oder nur eine geringe Stromübertragung stattfindet, dieser Abstand dadurch herabgesetzt werden, daß eine oder beide Schichten an der Oberfläche auf einer der anderen Schicht zugekehrten Seite mit einer Inversionsschicht er weitert werden.

Bei Anwendung der beschriebenen induzierten invertierten Schichten kann, insbesondere wenn sie mit Hilfe einer iso lierten Elektrodenschicht erhalten werden, der den einzu stellenden Zonen zuzuführende Einstellstrom auch mittels der Spannung an der Elektrodenschicht gesteuert werden. Es sei bemerkt, daß die sammelnde Schicht und im allgemei nen jede Schicht des Strominjektors, die Ladungsträger aus einer angrenzenden Schicht des Strominjektors sammelt, wenn kein äußeres Potential überlagert wird, ein Potential annehmen wird, bei dem der gleichrichtende Übergang zwi schen den beiden betreffenden Schichten in der Durchlaß richtung polarisiert ist. Dadurch wird auch über diesen sammelnden Übergang Injektion von Ladungsträgern stattfin den. Wenn in beiden Richtungen ein gleich großer Strom über den sammelnden Übergang fließt, wird die Spannung über diesem Übergang maximal und praktisch gleich der Spannung über dem injizierenden Übergang des Strominjek tors sein. In allen anderen Fällen ist die Größe der Durchlaßspannung von der Größe des der betreffenden Sammelschicht entnommenen oder von dieser Schicht aufge nommenen (Einkristall) Stromes abhängig. Es dürfte ein leuchten, daß im Grenzfall, in dem praktisch keine Span nung über dem betreffenden sammelnden Gleichrichterüber gang steht, der entnommene Strom maximal ist.

Mit dem Strominjektor können durch das Zuführen von Ein stellstrom also Einstellpotentiale für die einzustellende Zone erhalten werden, deren Größe in einem Bereich liegt, der von der Spannung zwischen den beiden an eine Quelle angeschlossenen Quellenanschlüssen des Strominjektors be grenzt wird. Die mit dem Strominjektor erhaltenen Ein stellpotentiale sind maximal gleich dem des Quellen anschlusses mit dem höchsten Potential und minimal gleich dem Quellenanschluß mit dem niedrigsten Potential. Ferner ist die Spannung zwischen den Quellenanschlüssen gleich der Spannung, die benötigt wird, um den gleichrichtenden Übergang zwischen der injizierenden Schicht und der Zwi schenschicht in der Durchlaßrichtung zu betreiben. Diese Spannung wird im allgemeinen verhältnismäßig niedrig sein. Ein üblicher Wert für diese Durchlaßspannung ist für einen pn-Übergang in Silicium z. B. etwa 0,6 bis 0,8 V. Es ist besonders günstig, daß in vielen Fällen die ganze Schaltung mit den obenerwähnten niedrigen Spannungen be trieben werden kann, wodurch die Verlustleistung äußerst gering sein kann. Dieser Vorteil einer geringen Verlust leistung wird auch in erheblichem Maße erzielt, wenn ein wesentlicher Teil der Schaltung bei diesen niedrigen Span nungen betrieben wird und weiter z. B. ein oder mehrere Ausgangstransistoren höhere Spannungen empfangen, um eine höhere Leistung an dem Ausgang (den Ausgängen) der Schal tung zur Verfügung zu haben.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß mit Hilfe des Strominjektors auch Zonen von Schaltungselementen, die bei den oben erwähnten Spannungen überschreitenden Spannungen betrieben werden, ein Einstellstrom zugeführt werden kann. In diesem Falle kann auch das Potential der mit dem Strominjektor verbundenen einzustellenden Zone außerhalb des oben angegebenen Bereiches liegen, und zwar derart, daß der Gleichrichterübergang zwischen der einzustellenden Zone und der daran grenzenden Schicht des Strominjektors in der Sperrichtung geschaltet ist.

Claims

1. Integrierte Schaltung mit mehreren Schaltungselementen, davon mindestens zwei Transistoren, die nebeneinander an einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers angeordnet sind, bei der

a) den Transistoren (T ₁₁₀ ,T ₁₁₁) ein erstes Gebiet (127, 135, 136) vom ersten Leitungstyp gemeinsam ist,
b) die Transistoren je eine zweite Zone (125), die durch eine an das erste Gebiet grenzende Oberflächenzone (125) vom zweiten Leitungstyp gebildet wird und je eine dritte Zone (126) umfassen, die durch einen gleichrichtenden Übergang von der zweiten Zone (125) getrennt ist,
c) jede der zweiten Zonen (125) an der Oberfläche (120) des Halbleiterkörpers einen elektrischen Signalanschluß (122, 123) aufweist, der einen Teil eines Musters von Signalleiterbahnen bildet,
d) jede der zweiten Zonen (125) als letzte Schicht einen Teil einer Dreischichtenstruktur (128, 127, 125) eines als Einstellstromquelle dienenden Strominjektors bildet,
e) die Dreischichtenstruktur weiter eine erste Schicht (128) und eine mittlere Schicht (127, 135, 136) enthält, wobei die mittlere Schicht (127, 135, 136) durch einen ersten gleichrichtenden Übergang (130) von der ersten Schicht (128) und durch einen zweiten gleichrichtenden Übergang von der letzten Schicht (125) getrennt ist,
f) der erste gleichrichtende Übergang (130) der Drei schichtenstruktur zum Zuführen von Ladungsträgern an die letzte Schicht (125) in Durchlaßrichtung polarisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
g) die Größe der Oberflächen der Ladungsträger injizieren den Teile (130 a, 130 b) des ersten gleichrichtenden Über gangs (130) und/oder die Abstände zwischen dem ersten gleichrichtenden Übergang und den zweiten Zonen (125) ent sprechend dem Verhältnis der den zweiten Zonen zuzufüh renden Einstellströmen gewählt ist.

2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden genannten Transistoren (T ₁₁₀, T ₁₁₁) bipolare Transistoren sind, daß das gemeinsame erste Gebiet (127, 135, 136) einen den beiden Transistoren gemeinsamen Emitter bildet, daß jede der zweiten Zonen (125) eine Basiszone und jede der dritten Zonen (126) eine Kollektorzone bildet, und daß die Fläche des Kollektor-Basis-Überganges des einen der beiden Transistoren größer ist, als die entsprechende Fläche des anderen der beiden Transistoren.

3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, injizierende, Schicht der Dreischichtenstruktur einen langgestreckten, an der Oberfläche liegenden Teil aufweist, der mindestens eine lange Seite und einen seitlichen Abstand zu den beiden zweiten Zonen aufweist, und daß die Basiszonen der beiden Transistoren (letzte Schichten der Dreischichtenstruktur) der langen Seite benachbart angeordnet sind und die Länge der der langen Seite zugewandten Seite der Basiszone des einen Transistors größer ist als die entsprechende Länge der Basiszone des anderen Transistors.