DE2656420A1 - Transistor mit innerer gegenkopplung - Google Patents

Transistor mit innerer gegenkopplung

Info

Publication number
DE2656420A1
DE2656420A1 DE19762656420 DE2656420A DE2656420A1 DE 2656420 A1 DE2656420 A1 DE 2656420A1 DE 19762656420 DE19762656420 DE 19762656420 DE 2656420 A DE2656420 A DE 2656420A DE 2656420 A1 DE2656420 A1 DE 2656420A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zone
transistor
collector
conductivity type
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19762656420
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Krause
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19762656420 priority Critical patent/DE2656420A1/de
Priority to FR7737038A priority patent/FR2373880A1/fr
Priority to GB5155677A priority patent/GB1563767A/en
Priority to JP15039477A priority patent/JPS5375776A/ja
Publication of DE2656420A1 publication Critical patent/DE2656420A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0821—Collector regions of bipolar transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41708—Emitter or collector electrodes for bipolar transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

Transistor mit innerer Gegenkopplung
Die Erfindung betrifft einen Transistor mit innerer Gegenkopplung, der eine Kollektorzone eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Basiszone eines zweiten, zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und eine Emitterzone des ersten Leitfähigkeitstyps aufweist.
Die Linearität, der Frequenzgang, der Temperaturkoeffizient der Stromverstärkung und die Schaltzeiten eines Transistors können verbessert werden, wenn dieser gegengekoppelt betrieben wird. Dies wird bisher mittels passiver Bauelemente oder durch Integration erreicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Transistor mit Stromgegenkopplung ohne zusätzliche passive Bauelemente sowie ohne großen Aufwand durch Integration anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen galvanisch mit der Basiszone gekoppelten Hilfskollektor in der Basiszone.
Die Erfindung sieht also einen Transistor vor, der eine innere Stromgegenkopplung besitzt. Hierzu befindet sich in der Basiswanne des Transistors neben dem Emitter ein Hilfskollektor. Der Hilfskollektor ist galvanisch mit der Basis verbunden. Dadurch werden
Kot 12 Dx / 9.12.1976
809824/0406
die Linearität, der Frequenzgang, der Temperaturkoeffizient der Stromverstärkung und die Schaltzeiten des Transistors infolge der Gegenkopplung erheblich' verbessert.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Hilfskollektor eine Zone des ersten Leitfähigkeitstyps ist.
Es ist auch möglich, daß der Hilfskollektor ein Schottky-Kontakt ist. In diesem Fall ist keine Diffusion für die Zone in der Basiswanne erforderlich.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die galvanische Kopplung durch eine metallische Leiterbahn erfolgt. Die Leiterbahn kann zusammen mit den Kontakten für die Emitterzone, die Basiszone und die Kollektorzone aufgetragen werden, so daß zu ihrer Herstellung kein zusätzlicher Verfahrensschritt erforderlich ist.
Schließlieh besteht eine Weiterbildung der Erfindung noch darin, daß die Emitterzone und die Zone für den Hilfskollektor hoch dotiert sind.
Die Erfindung sieht also einen bipolaren Planartransistor vor, der eine innere Stromgegenkopplung aufweist. Durch diese Gegenkopplung werden die Linearität, der Frequenzgang und der Temperaturkoeffizient verbessert. Weiterhin werden Streuungen bei der Stromverstärkung verringert. Außerdem verhindert die innere Gegenkopplung eine Übersteuerung des Transistors, wodurch die Schaltzeiten herabgesetzt werden.
Besondere Vorteile bietet die innere Stromgegenkopplung bei Fototransistoren und bei Verstärkern für sehr breite Frequenzbänder, wie zum Beispiel für Antennenverstärker.
809824/0406
-*'- 76P ί 172 BRD
Da die Gegenkopplung im Innern des Transistors erfolgt, sind keine zusätzlichen passiven Bauelemente oder aufwendige Integrationstechniken erforderlich, so daß der erfindungsgemäße Transistor einfach herstellbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Transistor mit innerer Stromgegenkopplung, Fig. 2 die inneren Potentiale U des Transistors mit innerer Stromgegenkopplung in Abhängigkeit vom Ort x, und
Fig. 3 die gemessene normierte Stromverstärkung eines Transistors als Funktion des KollektorStroms.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Transistor mit innerer Stromgegenkopplung. Dabei sind vorgesehen eine N-dotierte Kollektorzone 1, eine P-dotierte Basiszone 2, eine N+-dotierte Emitterzone 3» ein Kollektorkontakt 5, ein Basiskontakt 6, ein Emitterkontakt 7, ein Kollektoranschluß C, ein Basisanschluß B und ein
20 Emitteranschluß E.
Erfindungsgemäß ist in der Basiszone 2 eine N -dotierte Hilfskollektorzone 4 vorgesehen. Diese Hilfskollektorzone 4 ist über eine Leiterbahn 8, 81 (C ) mit der Basiszone 2 galvanisch gekoppelt.
Die Kollektorzone 1, die Basiszone 2 und die Emitterzone 3 sind in üblicher Planartechnik angeordnet. Durch die Hilfskollektorzone 4 mit der Leiterbahn 8 ergibt sich die erfindungsgemäße Gegenkopplung.
Die Zone 4 kann auch weggelassen werden, wenn für den Hilfskollektor C die Leiterbahn 8f als Schottky-Kontakt ausgebildet ist.
Bei einem NPN-Transistor ist die Hilfskollektorzone 4 N+-dotiert. Bei einem PNP-Transistor ist die Hilfskollektorzone 4 P+-dotiert. Zweckmäßigerweise wird die Hilfskollektorzone 4 zusammen mit der Emitterdiffusion für die Emitterzone 3 hergestellt. Dies ist besonders einfach, da die Emitterzone 3 und die Hilfskollektorzone
die gleiche Leitfähigkeit besitzen dürfen.
809824/0406 _ 4 _
ORSGINAL ISMSPECTED
-%- 76P 1 172 BRQ
In Fig. 2 sind die inneren Potentiale U des Transistors der Fig. 1 in Abhängigkeit von der Ortskoordinate χ aufgetragen. Dabei ist durch eine Strichlinie C das Potential der Kollektorzone 1 eingezeichnet, wobei zu beachten ist, daß sich diese Potentialkurve räumlich in die y-Richtung erstreckt, also senkrecht zur Bildebene. Das Potential in der Emitterzone ist durch E, in der Basiszone durch B und in der Hilfskollektorzone durch C bezeichnet.
Die Potentialkurve zeigt, daß trotz der galvanischen Verbindung zwischen dem Hilfskollektor C und der Basis B der Hilfskollek-
*
tor C ein positives inneres Potential relativ zur Basis B besitzt. Dies bedeutet, daß die Strecke E-B-C als Transistor arbeitet. Wesentlich ist nun, daß es gelingt, trotz der unsymmetrischen Anordnung der beiden" Kollektorzonen die Übertragungsfaktoren beider Transistorstrecken, abgesehen von einer Konstante c, einander nahezu gleich zu machen. Der Übertragungsfaktor E-B-C wird durch die Länge des Hilfskollektors C (senkrecht zur Zeichenebene) und durch den Abstand E-C festgelegt.
Wenn die Stromverstärkung ohne Gegenkopplung des Transistors E-B-C den Wert B^ und die Stromverstärkung ohne Gegenkopplung des Tr ansistörs E-B-C den Wert Bp aufweisen, dann folgt für die Stromverstärkung des gegengekoppelten Transistors insgesamt:
B1 B1
Β--Γπςβς-β. (1> Die Fig. 3 zeigt die gemessene normierte Stromverstärkung B/Bq * . eines Transistors ohne Gegenkopplung (Kurve a) und des gleichen Transistors mit geschlossenem Gegenkopplungskreis (Kurve b). Die Stromverstärkung ohne Gegenkopplung beträgt dabei » 500 und mit der Gegenkopplung & 50, und zwar jeweils bei einem Kollektorstrom von 0,1 mA. Der Temperaturkoeffizient der Stromverstärkung wird durch die Gegenkopplung von 1 %/~K auf < 0,05 %/K herabgesetzt.
5 Patentansprüche
3 Figuren
809824/0406
L e e r s e

Claims (5)

Patentansprüche
1. Transistor mit innerer Gegenkopplung, der eine Kollektorzone eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Basiszone eines zweiten, zum ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und eine Emitterzone des ersten Leitfähigkeitstyps aufweist, gekennzeichnet durch einen galvanisch mit der Basiszone (2) gekoppelten Hilfskollektor in der Basiszone (2).
2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfskollektor eine Zone (4) des ersten Leitfähigkeitstyps ist.
3. Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die galvanische Kopplung durch eine metallische Leiterbahn (8) erfolgt.
4. Transistor nach Anspruch 1 oder.3, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfskollektor (8f) ein Schottky-Kontakt ist (Fig. 1 ohne Zone 4).
5. Transistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Emitterzone (3) und die Zone (4) hoch dotiert sind.
809824/0406
DE19762656420 1976-12-13 1976-12-13 Transistor mit innerer gegenkopplung Ceased DE2656420A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762656420 DE2656420A1 (de) 1976-12-13 1976-12-13 Transistor mit innerer gegenkopplung
FR7737038A FR2373880A1 (fr) 1976-12-13 1977-12-08 Transistor a contre-reaction interne
GB5155677A GB1563767A (en) 1976-12-13 1977-12-12 Transistors
JP15039477A JPS5375776A (en) 1976-12-13 1977-12-13 Internal negative feedback transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762656420 DE2656420A1 (de) 1976-12-13 1976-12-13 Transistor mit innerer gegenkopplung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2656420A1 true DE2656420A1 (de) 1978-06-15

Family

ID=5995400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762656420 Ceased DE2656420A1 (de) 1976-12-13 1976-12-13 Transistor mit innerer gegenkopplung

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5375776A (de)
DE (1) DE2656420A1 (de)
FR (1) FR2373880A1 (de)
GB (1) GB1563767A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649409A (en) * 1982-11-12 1987-03-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Photoelectric transducer element

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL261720A (de) * 1960-03-04
US3623925A (en) * 1969-01-10 1971-11-30 Fairchild Camera Instr Co Schottky-barrier diode process and devices
US3676229A (en) * 1971-01-26 1972-07-11 Rca Corp Method for making transistors including base sheet resistivity determining step
GB1319037A (en) * 1971-03-26 1973-05-31 Ferranti Ltd Transistors
US3858234A (en) * 1973-01-08 1974-12-31 Motorola Inc Transistor having improved safe operating area
US3997910A (en) * 1975-02-26 1976-12-14 Rca Corporation Semiconductor device with solder conductive paths
US3999217A (en) * 1975-02-26 1976-12-21 Rca Corporation Semiconductor device having parallel path for current flow

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"IBM Technical Disclosure Bulletin", Bd. 15, 4.12, Mai 1973, S. 3798 *
"Solid-State Electronics" Bd. 11, 1968, S. 613-619 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649409A (en) * 1982-11-12 1987-03-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Photoelectric transducer element

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5375776A (en) 1978-07-05
FR2373880B1 (de) 1980-10-03
FR2373880A1 (fr) 1978-07-07
GB1563767A (en) 1980-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2312414C2 (de) Verfahren zur Herstellung von integrierten MOSFET-Schaltkreisen
DE2262297C2 (de) Monolithisch integrierbare, logisch verknüpfbare Halbleiterschaltungsanordnung mit I&amp;uarr;2&amp;uarr;L-Aufbau
DE2230364B2 (de) Temperaturmeßeinrichtung
DE3736380C2 (de) Verstärker
DE2129108C3 (de)
DE2129108B2 (de) Verstaerker mit einer mindestens einen bipolaren transistor enthaltenden eingangsstufe
DE3888331T2 (de) Geschaltetes Kapazitätsnetzwerk.
DE69403739T2 (de) Spannung-Strom-Umsetzter
DE2728845A1 (de) Verfahren zum herstellen eines hochfrequenztransistors
DE3888457T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung.
EP0351639B1 (de) Eingangsschaltung für Hochfrequenzverstärker
DE2236897B2 (de)
DE2656420A1 (de) Transistor mit innerer gegenkopplung
DE2540349C3 (de) Transistor-Differenzverstärker
DE1297233B (de) Feldeffekttransistor
DE1614827C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Transistors
DE2212196A1 (de) Kondensator für monolithische Halbleiterschaltungen
DE3856061T2 (de) Halbleiteranordnung mit Druckkontakten
DE3333959C2 (de)
DE1927585C3 (de) Transistor mit lateraler Emitterzone und gleichdotierter lateraler Kollektorzone
DE2231932A1 (de) Transistorschaltung mit tandemanordnung
DE3740302C2 (de)
DE2105475C3 (de) Integrierte Halbleiterschaltung
DE4101577A1 (de) Transkonduktanzverstaerker
DE2524579A1 (de) Logik-glied

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection