DE2353770B2 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

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Johannes Thomas Schrama
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranord-
nung mit einem Abschwächer steuerbarer Impedanz entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Halbleiteranordnung dieser Art ist aus »Electronics« 41 (1968) 9,75—8O1 bekannt Insbesondere auf Seite 76 sind eine Anzahl Ausfüh rungsformen von Kombinationen zweier P, N-, N- oder N, P-, P-Dioden dargestellt die nachstehend kurz als PIN-Dioden bezeichnet werden.
Für Kombinationen zweier gegensinnig in Reihe geschalteter PIN-Dioden gibt es viele Anwendungs möglichkeiten und sie sind von besonderer Bedeutung für Hochfrequenzschaltungen im Bereich von z. B. 10 MHz bis 10 GHz und höher. Sie können als Schalter oder als regelbare Kapazität oder z. B. in (elektronisch regelbaren) Abschwächerschaltungen, Phasendrehern oder Modulatoren verwendet werden. Die genannten
Funktionen spielen u. a. eine wichtige Rolle in
elektronischen Informationstechniken, wie FM-Rund funk. Fernsehen und Radar.
So ist aus der US-PS 34 75 700 ein monolithischer
J5 Duplex-Schalter mit zwei PIN-Dioden bekannt bei dem die Dioden zwischen zwei Anschlüssen gegensinnig in Reihe geschaltet sind und mit dem ein Signal entweder von einem dieser Anschlüsse zu dem Verbindungspunkt der Dioden oder von dem Verbindungspunkt zu dem
■•ο anderen Anschluß durchgeschaltet wird.
Bekanntlich wird beim Betrieb einer Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art das Hochfrequenzsignal meistens einer der beiden kontaktierten Oberflächenzonen zugeführt, wobei die andere kontaktierte Oberflächenzone den Hochfrequenzsignalausgang bildet Mit Hilfe des kontaktierten niederohmigen Gebietes, das auf der gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers angebracht ist, und das den mit dem Knotenpunkt der Dioden verbundenen Mittelkontakt der Kombination bildet, werden die beiden Dioden meistens in der Durchlaß- und manchmal in der Sperrichtung eingestellt In Schaltern und Abschwächerschaltungen kann diese Einstellung mit Hilfe von Gleichstrom erfolgen, während dazu z. B. bei Modulatoren oder Ringmischschaltungen ein Niederfrequenzwechselstromsignal in Verbindung mit einem Gleichstrom verwendet wird. Dabei wird die Tatsache benutzt daß der Differentialwiderstand der Dioden stromabhängig ist, sofern es sich um Gleichstrom und um verhältnismäßig langsame Stromänderungen handelt, aber praktisch nicht von Hochfrequenz-Stromänderungen beeinflußt wird oder wenigstens für diese Stromänderungen viel weniger empfindlich ist.
Die bekannten Diodenkombinationen haben Nachtei-
Ie bezüglich ihrer Herstellung. Wegen des erforderlichen niedrigen Reihenwiderstands in der Durchlaßrichtung befinden sich die Oberflächenzonen einerseits und das niederohmige Gebiet andererseits auf einander
gegenüber liegenden Seiten der gemeinsamen hochohmigen Halbleiterschicht, so daß der Halbleiterkörper auf zwei Seiten kontaktiert werden muß. Diese Anordnungen eignen sich dadurch nicht zur Anwendung von Direktkontaktverfahren bei der Fertigmontage. ο Auch können sie praktisch nicht mit .»genannten »beam-leads« ausgeführt werden, während bekanntlich Anschlüsse in Form von solchen Lei'<srbäurnen insbesondere bei hohen Frequenzen wegen ihrer geringen Selbstinduktion vorteilhaft sind. Außerdem eignen sich diese Anordnungen weniger gut zur Anwendung in integriertes Schaltungen. Integration von Hochfrequenzschaltungen ist ja insbesondere dann attraktiv, wenn dabei die elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltungseiemeriten auf einfache Weise erhalten rwerden können und besonders kurz sind, so daß die mit diesen Verbindungen zusammenhängenden Streueffekte in erheblichem Maße herabgesetzt werden. Mit den bekannten Diodenkombinationen kann dieser Vorteil nur in beschränktem Maße erzielt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie insbesondere für die Anwendung in Hochfrequenzanordnungen geeignet ist, Ah, daß die Reihenwiderstände und Selbstinduktionen sehr klein sind und sich auf verhältnismäßig einfache Weise herstellen läßt
Der Erfindung liegt u. a. die Erkenntnis zugrunde, daß die elektrischen und insbesondere auch die Hochfrequenzeigenschaften viel weniger stark von dem den Dioden gemeinsamen niederohmigen Gebiet und dessen Lage in bezug auf die beiden Oberflächenzonen abhängig sind als bisher angenommen wurde.
Die genannte Aufgabe wird in Anwendung dieser Erkenntnis durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Halbleiteranordnung nach der Erfindung weist insbesondere den Vorteil auf, daß dank der Tatsache, daß sich alle Anschlüsse an derselben Seite des Halbleiterkörpers befinden, sie leichter kontaktiert und auch in integrierte Schaltungen aufgenommen werden kann.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild eines Dreibandschalter/Abschwächergebildes mit PIN-Diodenkombinationen,
F i g. 2 schematisch eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung, deren zugehöriges Schaltbild in Fig. 1 so dargestellt ist,
Fig.3 schematisch einen Querschnitt durch einen Teil dieser integrierten Schaltung längs der Linie IH-III der F i g. 2, und
Fig.4 schematisch einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer PIN-DiodenJcombination.
F i g. 1 zeigt ein Schaltbild eines Dreibandschalter/ Abschwächergebildes. Dieser Schalter, der aus drei regelbaren Abschwächern in π-Anordnung zusammengesetzt ist, enthält sieben Kombinationen von zwei gegensinnig in Reihe geschalteten PIN-Dioden. Die drei Eingänge der drei in der Fernsehtechnik üblichen Bänder sind mit 1, 2 und 3 bezeichnet, während sich der Signalausgang bei 4 befindet. Die Mittelkontakte der Dioden sind über Widerstände mit Anschlußpunkten 11, 12, 21, 22, 31, 32 und 40 verbunden, die ζ. Β>. ihrerseits mit einem nicht dargestellten Regelkreis verbunden sein können, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit von einem zugeführten Regelsignal geregelt werden kann, welches der den Eingängen 1, 2 und 3 zugeführten Wechselstromsignale an den Ausgang 4 weitergeleitet wird und in welchem Maße das weitergeleitete Signal abgeschwächt wird. Die Anschlüsse 5, S, 7 und 8 können mit einein Punkt von Bezugspotential, z. B. mit Erde, verbunden werden.
Da die Wirkung der Abschwächerschaltung und des Regelkreises für die vorliegende Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung ist wird darauf nicht näher eingegangen. Wohl ist es wichtig, daß diese und ähnliche Schaltungen durch Anwendung der Erfindung so integriert werden können, daß die Herstellung verhältnismäßig einfach ist und dennoch Schaltungen mit sehr günstigen Hochfrequenzeigenschaften erhalten werden.
F i g. 2 zeigt z. B. schematisch den Layout oder die Topologie eines integrierten Dreibandschalter/Abschwächergebildes nach dem Schaltbild der Fig. 1. Diese integrierte Schaltung hat sich in der Praxis als zur Anwendung in dem Frequenzbereich zwischen 10 MHz und etwa 10 GHz geeignet erwiesen. Die Abschwächung kann von etwa 0,5 bis 60 dB und der Widerstand von einigen Ohms bis etwa 5 k£l geregelt werden.
In Fig.2 sind entsprechende elektrische Anschlußkontakte mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 bezeichnet
Die integrierte Schaltung enthält einen Halbleiterkörper SO mit einer Anzahl gegeneinander isolierter Teilkörper oder Gebieten 51 —58. Das Gebiet 51 umgibt die Gebiete 52—58 und enthält die in Fig. 1 dargestellten Widerstände in Form von sieben dotierten Halbleiterzonen 59, deren Leitungstyp dem des Gebietes 51 entgegengesetzt ist Jedes der sieben Gebiete 52—58 enthält zwei gegensinnig in Reihe geschaltete PIN-Dioden, wie deutlich aus dem Querschnitt nach F i g. 3 durch eine dieser Diodenkombinationen ersichtlich ist
Diese PIN-Diodenkombination weist einen Halbleiterkörper auf, der durch den Teilkörper oder das Gebiet 52 gebildet wird, der oder das in diesem Falle aus hochohmigem N-Ieitendem Silicium besteht Vorzugsweise ist der spezifische Widerstand desselben größer als 50 Ω ■ cm oder, was noch günstiger ist, größer als 100 Ω · cm. Dieses hochohmige, wenigstens verhältnismäßig praktisch eigenleitende Gebiet bildet eine den beiden PIN-Dioden gemeinsame Zone. An einer praktisch ebenen Oberfläche 66, der ersten Hauptfläche des Halbleiterkörpers, dieses Gebietes 52 befinden sich zwei nebeneinander liegende Oberflächenzonen 60 und 61 von einem ersten Leitungstyp. In diesem Falle handelt es sich um durch Ionenimplantation oder Diffusion erhaltene P-Ieitende Zonen mit einem Flächenwiderstand von etwa 10Ω. Sie erstrecken sich bis zu einer Tiefe von z. B. etwa 2 μιτι unter die Halbleiteroberfläche, wobei die Dicke des hochohmigen Gebietes 52 viel größer ist und z. B. etwa 40 μΐη beträgt
Das hochohmige Gebiet 52 trennt die Oberflächenzonen 60 und 61 voneinander und von einem üiiederohmigen Gebiet 62 vom zweiten Leitungstyp. Das niederohmige Gebiet 62 ist in diesem Falle ein N-dotiertes Gebiet mit einem Flächenwiderstand von z. B. etwa 2 bis 3Ω. Die Oberflächenzonen 60 und 61 und das niederohmige Gebiet sind mit Hilfe von Anschlußleitern oder -kontakten 63,64 und 65 kontaktiert, die sich nach der Erfindung alle drei an der Hauptfläche 66 des Gebietes 52 befinden.
Die Anschlußleiter 63, 64 und 65 sind Leiterbahnen,
die sich auf einer auf der Hauptfläche 66 vorhandenen Isolierschicht 67 erstrecken und die durch öffnungen in dieser Schicht 67 mit den Oberflächenzonen 60 und 61 bzw. dem niederohmigen Gebiet 62 in Kontakt sind.
Die bisher an Hand der Fig. 3 beschriebene Diodenkombination kann in einer Umhüllung oder in einer Hybridschaltung montiert werden, wobei übliche Techniken angewendet werden können. Zum Beispiel können durch Thermokompression Drähte an den Bahnen 63, 64 und 65 befestigt oder die Bahnen 63, 64 und 65 örtlich verdickt werden, um die Diodenkombination für direkte Befestigung auf einem mit Leiterbahnen versehenen Substrat geeignet zu machen, wobei die örtlichen Verdickungen ζ. B. durch Löten mit den Leiterbahnen des Substrats verbunden werden. Auch können die leitenden Anschlüsse 63, 64 und 65 auf an sich übliche Weise in Form sogenannter »beam-leads« ausgebildet sein.
Eine mögliche Ausführung eines »beam-lead«-Anschlusses, d. h. ein Anschluß, der durch einen Leiter gebildet wird, der in seitlicher Richtung und etwa parallel zu der Oberfläche des Halbleiterkörpers, an die kontaktierte Halbleiterzonen grenzen, über den Halbleiterkörper hervorragt, zeigt F i g. 3 als den Anschluß 7. Die kontaktierte Diodenkombination ist mit einer zweiten Isolierschicht 68 überzogen, auf der sich ein zweites Muster von Leiterbahnen 69 erstreckt. Teile dieses zweiten Musters von Leiterbahnen sind über öffnungen in der Isolierschicht 68 mit auf der ersten isolierschicht 68 liegenden Leitern 63 und 64 verbunden. Für alle oder einen Teil der Leiterbahnen 69 kann eine Dicke gewählt werden, die eine genügend große Festigkeit der seitlich hervorragenden Anschlüsse sicherstellt. Die in diesem Beispiel angewendete Ausführungsform von »beam-leads« ist ausführlicher in der britischen Patentschrift 12 90194 beschrieben. Diese Ausführungsform ist nicht nur wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit, sondern auch deshalb besonders geeignet, weil eine zweite Schicht von Verbindungsleitern verfügbar ist, so daß einfach sich kreuzende Verbindungen erhalten werden können. Weiter sind in der Schaltung nach F i g. 2 möglichst insbesondere diejenigen leitenden Verbindungen, in denen der Reihenwiderstand und/oder die Streukapazität in bezug auf den Halbleiterkörper störend sind, in der zweiten Schicht angebracht Für die Leiterbahnen in der zweiten Schicht kann ja leicht, z. B. durch Anwendung einer verhältnismäßig großen Dicke, ein verhältnismäßig großer Querschnitt erhalten werden, während sich außerdem diese Schicht in größerer Entfernung von dem Halbleiterkörper als die erste Schicht befindet. Der Deutlichkeit halber sind die Leiterbahnen der ersten Schicht und die der zweiten Schicht in F i g. 2 in verschiedenen Richtungen schraffiert. Weiter versteht es sich, daß Reihenwiderstände und Streukapazitäten namentlich in Hochfrequenzschaltungen der obenbeschriebenen Art oft eine wichtige Rolle spielen, wobei sie z. B. zulässigen Frequenzbereich beschränken können.
Die beschriebene integrierte Schaltung umfaßt eine Anzahl von Teilkörpern 51—58, die aus derselben Halbleiterscheibe hergestellt und durch Entfernung des überschussigen Halbleitermaterials gegeneinander isoliert sind. Die Teilkörper sind durch die Isolierschichten 67 und 68, die die zwischen den Teilkörpern vorhandenen Nuten überbrücken, durch einen TeS der Leiterbahnen der ersten Schicht, wie z_ B. die Leiterbahn 65, durch einen Teil der Leiterbahnen 69 ä» der zweiten Schicht und durch die teilweise aus dem Rand 70 hervorragenden Anschlußleiter mechanisch miteinander verbunden. Naturgemäß bilden die genannten Leiterbahnen und Anschlußleiter zugleich die für die
■·, Schaltung benötigten elektrischen Verbindungen.
F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Diodenkombination. An einer Hauptfläche eines hochohmigen P-Ieitenden Halbleiterkörpers 81 befinden sich zwei kreisförmige N-leitende Oberflächenzonen 82 und
J0 83 mit einem Durchmesser von etwa 80 μΐη. Diese Oberflächenzonen sind an der genannten Hauptfläche auf Abstand von einem niederohmigen P-Ieitenden Gebiet 84 umgeben. Das Gebiet 84 ist ein ununterbrochenes Gebiet mit zwei kreisförmigen öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 240 μηι, in deren Mitten die Oberflächenzonen 82 und 83 liegen. An der gegenüberliegenden Oberfläche des eine Dicke von etwa 59 μπι aufweisenden Halbleiterkörpers 81 ist eine niederohmige P-Ieitende Schicht 85 angebracht.
Der Halbleiterkörper 81 ist weiter mit einer Isolierschicht 86 mit öffnungen versehen, durch die Leiterbahnen 87, 88 und 89 mit den Oberflächenzonen 82 und 83 bzw. dem niederohmigen Gebiet 84 verbunden sind. Der Halbleiterkörper ist mit seiner kontaktierten Seite auf einem isolierenden Träger 90 befestigt, auf dem erwünschtenfalls auch andere Halbleiterbauelemente vorhanden sein können.
Bei der Herstellung der Diodenkombination nach F i g. 4 kann z. B. von einer P-leitenden Siliciumscheibe mit einem spezifischen Widerstand von 200 bis 300 Ω · cm und einer Dicke von z. B. etwa 200 μπι ausgegangen werden. Der mittlere Teil dieser Scheibe wird auf eine Dicke von z. B. etwa 50 μπι abgeätzt, wobei rings herum ein Rand mit der ursprünglichen
!5 Dicke wegen der gewünschten Hantierbarkeit der Scheibe bei den weiteren Behandlungen beibehalten wird. Dann kann auf einer oder auf beiden Seiten der Scheibe eine niederohmige z. B. mit Bor dotierte P-Ieitende Schicht angebracht werden, wobei im letzteren Falle auf einer Seite des Körpers die erhaltene Schicht z. B. durch Ätzen wieder entfernt wird. Der mittlere Teil der Scheibe besteht nun aus einer niederohmigen Schicht 85 und einer hochohmigen Schicht 81.
Es sei bemerkt, daß für die meisten Anwendungen eine hochohmige Schicht 81 mit sehr hohem spezifischem Widerstand und einer langen Lebensdauer der Ladungsträger verlangt wird, so daß diese Schicht 81 in der Praxis schwer als epitaktische Schicht ausgebildet werden kann. Nun muß von einem hochohmigen Körper ausgegangen werden und es müssen, nachdem die Halbleiterscheibe praktisch auf die gewünschte Dicke gebracht worden ist, auf zwei verschiedene Seiten dotierte Gebiete angebracht werden.
Anschließend weiden auf übliche Weise in der hochohmigen Schicht 81 die Oberflächengebiete 82, 83 und 84 angebracht, wobei gleichzeitig anderswo in der Halbleiterscheibe Zonen anderer Schaltungselemente erzeugt werden können. Nachdem die Halbleiterscheibe auf übliche Weise mit Leiterbahnen 87,88 und 89 zom Mitemanderverbinden von Schaltnngselementen und für elektrischen Anschluß der Anordnung versehen ist, kann die Scheibe auf einem isolierenden Träger befestigt werden. Dann kann der mittlere Tefl der
Scheibe durch Ätzen von der Oberfläche der niederohmigen Schicht 85 her in voneinander getrennte TeSe unterteBt werden. Danach kann auch der isolierende Träger unterteilt werden. Dabei können die erhaltenen
Dioden gehörige, mit Ladungsträgern überschwimmte Teil der hochohmigen Schicht 52 derart groß ist, daß tatsächlich ein unterbrochenes gemeinsames und an die beiden Oberflächenzonen 60 und 61 grenzendes Gebiet mit einer hohen Konzentration an injizierten Ladungsträgern gebildet wird. Der Wechselstrom kann dann über dieses gemeinsame Gebiet, das einen regelbaren Widerstand bildet, unmittelbar von einer Oberflächenzone 60 zu der anderen Oberflächenzone 61 oder umgekehrt fließen. Auf diese Weise ließe sich erklären, daß die Lage und der spezifische Widerstand des niederohmigen Gebietes 62 praktisch keinen oder wenigstens keinen entscheidenden Einfluß mehr auf den Hochfrequenzreihenwiderstand der Diodenkombination ausüben. In diesem Zusammenhang spielt der Leitungstyp der hochohmigen Schicht keine wichtige Rolle. Diese Schicht kann sowohl eine N-leitende als auch eine P-Ieitende Schicht sein.
Da der Wechselstrom unmittelbar von einer zu der anderen Oberflächenzone fließen kann, sind die Oberflächenzonen vorzugsweise mit einem praktisch geraden Teil ihrer Begrenzung einander zugekehrt. Die Zonen 60 und 61 weisen an der Oberfläche praktisch die Form eines Halbkreises auf (siehe F i g. 2), wobei sie mit dem geraden Teil eines Randes einander zugekehrt nebeneinander liegen. Der Radius des Kreises ist z. B. 40 μιη und der gerade Teil des Zonenrandes ist z. B. 80 μιη. Der Abstand zwischen den beiden Oberflächenzonen ist z. B. etwa 20 μιη. Das niederohmige Gebiet 62 befindet sich vorzugsweise außerhalb des zwischen den beiden Oberflächenzonen liegenden Teiles der hochohmigen Schicht 52 und kann z. B. ringförmig, wenigstens mit einer geschlossenen Geometrie, ausgeführt sein, (siehe die F i g. 2 und 3) oder aus einem oder mehreren, vorzugsweise zu dem von den Oberflächenzonen eingenommenen Gebiet symmetrisch angeordneten Gebieten bestehen. In dem Beispiel nach F i g. 3 beträgt der Abstand der inneren Begrenzung der Zone 62 von jeder der Oberflächenzonen 60 und 61 etwa 40 μιη. Die äußere Begrenzung der Zone 66 ist z. B. rechteckig mit Abmessungen von etwa 200 μιη χ 220 μηι. Vorzugsweise ist der Mindestabstand an der Oberfläche zwischen dem niederohmigen Gebiet oder jedem der niederohmigen Gebiete und jeder der Oberflächenzonen größer als der Abstand zwischen den einander zugekehrten Rändern der beiden Oberflächenzonen.
Es können z. B. auch andere Halbleitermaterialien, wie Germanium und A"'BV-Verbindungen, verwendet werden. Für eine Isolierschicht können außer Siliciumoxyd z. B. Siliciumnitrid oder Aluminiumoxyd verwendet werden, wobei auch zusammengesetzte, aus verschiedenen Schichten aufgebaute Isolierschichten geeignet sind.
In den beschriebenen Beispielen können die Leitungstypen der Oberflächenzonen und des niederohmigen Gebietes durch die entgegengesetzten Leitungstypen ersetzt werden. Vorzugsweise werden die Oberflächenzonen, namentlich bei PIN-Dioden, die in der Durchlaßrichtung betrieben werden, durch N-leitende Zonen gebildet.
Wenn die Diodenkombinationen als veränderliche Kapazität verwendet werden, ist der Leitungstyp der hochohmigen Schicht vorteilhaft gleich dem des niederohmigen Gebietes, also dem der beiden Oberflächenzonen entgegengesetzt. Weiter kann namentlich bei veränderlichen Kapazitäten die hochohmige Oberflächenschicht eine epitaktische Schicht mit einem an diese Anwendung angepaßten, für veränderliche Kapa-Trägerteile einen oder auch mehrere Halbleiterkörper besitzen. Im letzteren Falle können integrierte Schaltungen erhalten werden, die mechanisch im wesentlichen durch den isolierenden Träger zusammengehalten werden, wobei die elektrischen Verbindungen durch Leiterbahnen, wie die Bahnen 87, 88 und 89, gebildet werden.
Die Diodenkombination kann also auf verhältnismäßig einfache Weise hergestellt werden, wobei die
ίο niederohmige Schicht 85 nicht kontaktiert zu werden braucht, weil auf der gegenüberliegenden Seite ein Mittelkontakt für die Kombination angebracht ist. Dabei wird die Tatsache benutzt, daß der Mittelkontakt nur für die Gleichstromeinstellung dient und das
π Wechselstromsignal nicht durch diesen Anschluß fließt. Der Reihenwiderstand dieses Anschlusses übt daher praktisch keinen Einfluß auf die Hochfrequenzeigenschaften der Diodenkombination aus.
Dagegen kann wohl die niederohmige Schicht 85 zur Herabsetzung des Reihenwiderstandes für den von der Oberflächenzone 82 zu der Oberflächenzone 83 oder umgekehrt fließenden Wechselstrom dienen. Versuche, die zu der Erfindung geführt haben, haben jedoch ergeben, daß, wenn diese Oberflächenzonen in nicht zu großer Entfernung voneinander liegen, der Einfluß der niederohmigen Schicht 85 auf den Reihenwiderstand verhältnismäßig gering ist. Diese Tatsache kann dazu benutzt werden, die Herstellung noch erheblich zu vereinfachen. Durch das Weglassen der niederohmigen Schicht, wie im Beispiel nach F i g. 3, kann auf das Abätzen der Halbleiterscheibe auf eine geringe Dicke und das beidseitige Dotieren dieser Scheibe verzichtet werden. Die hochohmige Halbleiterschicht erstreckt sich also vorzugsweise von der Oberfläche, an die die Oberflächenzonen grenzen, über die ganze Dicke des Halbleiterkörpers und bis zu einer zu der genannten Oberfläche praktisch parallelen, gegenüberliegenden Oberfläche, wobei der untere den Oberflächenzonen liegende Teil des Halbleiterkörpers bis zu der gegenüberliegenden Oberfläche völlig aus hochohmigem Material besteht. Die Halbleiterscheibe wird nun erst, nachdem die gewünschte Dotierung und die Metallisierung angebracht sind, auf geringe Dicke abgeätzt und meistens unterteilt. Das Abätzen kann in diesem Falle mit weniger großer Genauigkeit erfolgen, weil die Dicke der Scheibe in geringerem Maße als im Beispiel nach F i g. 4 die elektrischen Eigenschaften beeinflußt, bei welchem Beispiel der Abstand zwischen den Zonen 82 und 83 und dem niederohmigen Gebiet 85 von der Dicke und somit auch von dieser Ätzbehandlung abhängig ist.
Bekanntlich wird bei PIN-Dioden beim Betrieb in der Durchlaßrichtung das hochohmige Gebiet mit in dieses Gebiet injizierten Ladungsträgern überschwemmt, wobei diese im Verhältnis zu der Gleichgewichtskonzentration in diesem Gebiet hohe Ladungsträgerkonzentration die Leitfähigkeit des hochohmigen Gebietes bestimmt. Diese Leitfähigkeit kann mit Hilfe des Gleichstroms eingestellt und/oder mit Hilfe eines Wechselstroms nicht zu hoher Frequenz geändert' werden. Wird die Wechselstromfrequenz zu hoch, so kann die Konzentration injizierter Ladungsträger sich nicht genügend schnell mehr an den augenblicklichen Strompegel anpassen end bei genügend hoher Frequenz verhält sich das hochohmige Gebiet praktisch wie ein wechselsiromunabhängiger Widerstand. Bei der PIN-Diodenkombination nach Fig.3 muß wahrscheinlich angenommen werden, daß der zu jeder der beiden
zitäten aus der Fachliteratur an sich bekannten Dotierungsprofil sein. Die epitaktische Schicht, die z. B. eine Dicke von etwa ΙΟμίη aufweisen kann, kann auf einem Substrat vom gleichen Leitungstyp und mit einem niedrigeren spezifischen Widerstand angebracht sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Halbleiteranordnung mit einem Abschwächer steuerbarer Impedanz, mit einem Signalweg zwischen einem SignaleingangsanschluB und einem Signalausgangsanschluß und zwei zwischen dem SignaleingangsanschluB und dem Signalausgangsanschluß gegensinnig in Reihe geschalteten P1 N-, N- oder N, P-, P-Dioden, welcher Abschwächer einen Halbleiterkörper mit zwei praktisch parallelen Hauptflächen enthält, wobei sich eine erste und eine zweite Oberflächenzone eines ersten Leitungstyps von einer ersten der beiden Hauptflächen her in eine den Dioden gemeinsame, an die erste Hauptfläche grenzende, hochohmige Oberflächenschicht erstrekken, wobei die erste und die zweite Oberflächenzone im Halbleiterkörper völlig von der hochotenigen Schicht umgeben sind und die erste Oberflächenzone mit dem SignaleingangsanschluB und die zweite Oberflächenzone mit dem Signalausgangsanschluß versehen ist, wobei die hochohmige Schicht die erste und die zweite Oberflächenzone von einem niederohmigen Gebiet des zweiten Leitungstyps trennt, das einen den Dioden gemeinsamen elektrischen Anschlußkontakt aufweist, der die Steuerung der Impedanz des zwischen dem Signaleingangsanschluß und dem Signalausgangsanschluß vorhandenen Signalstromweges ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das niederohmige Gebiet (62) an die erste Hauptfläche (66) grenzt und der SignaleingangsanschluB (63), der Signalausgangsanschluß (64) und der gemeinsame Anschlußkontakt (65) sich an derselben Seite des Halbleiterkörpers befinden, wobei der Signalstromweg praktisch völlig im Halbleiterkörper und außerhalb des gemeinsamen Anschlußkontakts (65), der praktisch nur als Gleichstromkontakt dient, liegt
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die hochohmige Halbleiterschicht (52) von der ersten Hauptfläche (66) über die ganze Dicke des Halbleiterkörpers bis zu der gegenüberliegenden, praktisch parallelen Hauptfläche erstreckt
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand der hochohmigen Schicht (52) größer als 50 Ω ■ cm ist.
4. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem elektrisch leitenden Anschlußkontakt (65) versehene niederohmige Gebiet (62) vom zweiten Leitungstyp sich, auf die Oberfläche gesehen, außerhalb des zwischen den beiden Oberflächenzonen (60, 61) liegenden Teiles der hochohmigen Schicht (52) befindet.
5. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Oberflächenzonen (60, 61) vom ersten Leitungstyp und das niederohmige Gebiet (62) vom zweiten Leitungstyp mit Hilfe von Anschlußkontakten kontaktiert sind, die in Form von seitlich, praktisch parallel zu der Oberfläche über den Halbleiterkörper hervorragenden Leitern, sog. »beam leads«, ausgebildet sind.
6. Halbleiteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Halbleiterkörper, die je ein oder mehrere Schaltungselemente enthalten, die aus derselben Halbleiterscheibe durch Entfernung des zwischen den Körpern vorhandenen überschüssigen HaIbleitermaterials hergestellt sind, durch eine Isolierschicht und/oder einen isolierenden Träger und/oder durch Anschlußkontakte mechanisch und elektrisch zu einer integrierten Schaltung zusammengebaut sind.
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