DE69023625T2 - Halbleitervorrichtung. - Google Patents

Halbleitervorrichtung.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Haibleiteranordnung, wie einen Bipolartransistor, mit mindestens einem Übergang, der in mindestens einer Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung betrieben wird.
  • EP-A-124139 beschreibt eine Halbleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit einem an eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitt des einen Leitungstyps, wobei ein erstes aktives Anordnungsgebiet mit dem genannten Abschnitt einen ersten pn-Übergang bildet, der an der einen Hauptoberfläche endet und in mindestens einer Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung gepolt ist, ein zweites aktives Anordnungsgebiet innerhalb des ersten aktiven Anordnungsgebietes vorhanden ist und mit dem ersten aktiven Anordnungsgebiet einen an der einen Hauptoberfläche endenden zweiten pn-Übergang bildet, und einem oder mehrerer weiterer Gebiete des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten, an die eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitts, die auf Abstand den ersten pn-Ubergang umgeben, so daß sie in der einen Betriebsart innerhalb der Verteilung des Verarmungsgebietes des ersten pn-Übergangs liegen, um die Sperr-Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs zu erhöhen.
  • Wie in EP-A-124139 beschrieben, kann die Halbleiteranordnung eine vertikale Anordnung sein und beispielsweise einen vertikalen Bipolartransistor umfassen, bei dem der genannte Abschnitt mindestens Teil des Kollektorgebietes ist und das erste und das zweite aktive Anordnungsgebiet das Basis- bzw. das Emittergebiet des Transistors bilden. Beim Betrieb der Anordnung bewirken die weiteren Gebiete ein laterales Verteilen des Verarmungsgebiets des ersten pn-Übergangs, um das elektrische Feld der Oberfläche in mindestens einer Betriebsart der Anordnung zu verringern, wodurch die Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs zunimmt. Die weiteren Gebiete tragen jedoch zur Kapazität zwischen dem genannten Abschnitt und dem ersten aktiven Anordnungsgebiet bei, d.h. der Basis-Kollektor-Kapazität.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung zu verschaffen, in der weitere Gebiete zur Erhöhung der Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs vorgesehen sind und die für den Fall eines Bipolartransistors höhere Schaltgeschwindigkeit und hohe Frequenzverstarkung aufweisen kann.
  • Der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Halbleiteranordnung verschafft, mit einem Halbleiterkörper mit einem an eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitt des einen Leitungstyps, wobei ein erstes aktives Anordnungsgebiet mit dem genannten Abschnitt einen ersten pn-Übergang bildet, der an der einen Hauptoberfläche endet und in mindestens einer Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung gepolt ist, ein zweites aktives Anordnungsgebiet innerhalb des ersten aktiven Anordnungsgebiets vorhanden ist und mit dem ersten aktiven Anordnungsgebiet einen an der einen Hauptoberfläche endenden zweiten pn-Übergang bildet, und einem oder mehrerer weiterer Gebiete des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten, an die eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitts, die auf Abstand den ersten pn-Übergang umgeben, so daß sie in der einen Betriebsart innerhalb der Verteilung des Verarmungsgebiets des ersten pn-Übergangs liegen, um die Sperr-Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs zu erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Gebiet des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten Abschnitts zwischen dem ersten pn-Übergang und dem weiteren Gebiet und auf Abstand dazu oder innerhalb eines der weiteren Gebiete vorhanden ist und eine elektrische Verbindung zwischen dem zusätzlichen Gebiet und dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet vorgesehen ist.
  • Somit ist in einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung ein zusätzliches Gebiet des entgegengesetzten Leitungstyps zwischen dem ersten pn-Übergang und dem weiteren Gebiet vorgesehen, oder das innere weitere Gebiet ist mit dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet verbunden, damit Ladungsträger des entgegengesetzten Leitungstyps in mindestens einer Betriebsart der Anordnung, bei der der erste pn-Übergang sperrgepolt ist, die weitere Gebiete verlassen und in Richtung des ersten pn-Übergangs transportiert werden können, um von dem zusätzlichen Gebiet eingefangen zu werden, so daß die Verbindung mit dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet den aus dem Vorhandensein der weiteren Gebiete herrührenden kapazitiven Strom führt. Somit wird im Fall eines Bipolartransistors dieser kapazitive Strom eher von der Ausgangsschaltung, d.h. der Kollektor-Emitter-Schaltung, als von der Eingangsschaltung, d.h. der Basis-Emitter- Schaltung geliefert, wodurch eine Erhöhung der Hochfrequenzverstärkung und/oder der Schaltgeschwindigkeit des Bipolartransistors möglich ist.
  • Die Verbindung zwischen dem zusätzlichen Gebiet und dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet kann durch die Metallisierung gebildet werden, die vorhanden ist, um einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet herzustellen, wobei diese Metallisierung von dem ersten aktiven Anordnungsgebiet isoliert ist, so daß es nur notwendig ist, das zum Verteilen der Kontaktmetallisierung für das zweite aktive Anordnungsgebiet verwendete Maskenmuster zu ändern, und keine zusätzlichen Depositionsschritte erforderlich sind. Die elektrische Verbindung kann Teil eines Widerstandsteilers sein, der das zusätzliche Gebiet über einen ersten Widerstand mit dem zweiten Anordnungsgebiet und über einen zweiten Widerstand mit dem ersten Anordnungsgebiet verbindet. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Anordnung ein photoempfindlicher Bipolartransistor ist, weil der Widerstandsteiler es ermöglicht, ein gewünschtes Gleichgewicht zwischen Lichtempfindlichkeit und Schaltgeschwindigkeit (oder Hochfrequenzbetrieb) zu erreichen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung;
  • Figur 2 eine Querschnittsansicht des Teils der in Figur 1 gezeigten Halbleiteranordnung parallel, aber verschoben zu der von Figur 1, und
  • Figur 3 eine Querschnittsansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung.
  • Natürlich ist die Zeichnung schematisch und nicht maßstabsgetreu. Insbesondere bestimmte Abmessungen, wie die Dicke von Schichten oder Gebieten können stark vergrößert dargestellt sein, während andere Abmessungen verkleinert sein können. Gleiche Teile haben in den verschiedenen Figuren natürlich gleiche Bezugszeichen.
  • Mit Bezug auf die Zeichnung, beispielsweise Figur 1, wird eine Halbleiteranordnung angegeben mit einem Halbleiterkörper 1, mit einem an eine Hauptoberfläche 3 grenzenden Abschnitt 2a des einen Leitungstyps, wobei ein erstes aktives Anordnungsgebiet 4 mit dem genannten Abschnitt 2a einen ersten pn-Übergang 5 bildet, der an der einen Hauptoberfläche 3 endet und in mindestens einer Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung gepolt ist, ein zweites aktives Anordnungsgebiet 6 innerhalb des ersten aktiven Anordnungsgebiets 4 vorhanden ist und mit dem ersten aktiven Anordnungsgebiet 4 einen an der einen Hauptoberfläche 3 endenden zweiten pn-Übergang 7 bildet, und einem oder mehrerer weiterer Gebiete 8 des entgegengesetzten Leitungs typs innerhalb des genannten, an die eine Hauptoberfläche 3 grenzenden Abschnitts, die auf Abstand den ersten pn-Übergang 5 umgeben, so daß sie innerhalb der Verteilung des Verarmungsgebiets des ersten pn-Übergangs 5 liegen, wenn der erste pn-Übergang 5 in mindestens der einen Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung gepolt ist.
  • Erfindungsgemaß ist ein zusätzliches Gebiet 9 des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten Abschnitts 2a zwischen dem ersten pn-Übergang 5 und dem weiteren Gebiet 8 und auf Abstand dazu oder einem inneren 8a der weiteren Gebiete 8 vorhanden und ist eine elektrische Verbindung 10 zwischen dem zusätzlichen Gebiet 9 und dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet 6 vorgesehen, um einen Pfad für den Fluß von Ledungsträgern zwischen den weiteren Gebieten 8 und dem Emittergebiet 6 zu verschaffen, so daß ein aus dem Vorhandensein der weiteren Gebiete 8 herrührender kapazitiver Strom eher von der Ausgangs-Emitter-Kollektor-Schaltung als von der Eingangs-Basis-Emitter-Schaltung geliefert werden kann, wodurch eine Zunahme der Hochfrequenzleistngsfähigkeit und/oder Schaltgeschwindigkeit des Bipolartransistors möglich wird.
  • Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen Teil eines photoempfindlichen Bipolartransistors ähnlich wie dem in EP-A-280368 beschriebenen, aber mit dem zusätzlichen Gebiet 9, das über die Metallisierung 10 mit dem Emittergebiet 6 der vorliegenden Erfindung gemäß verbunden ist. In diesem Beispiel umfaßt der Halbleiterkörper 1 einen einkristallinen Siliciumkörper, in dem der genannte Abschnitt 2a durch eine relativ schwach dotierte Schicht des einen Leitungstyps, n-Leitung in diesem Beispiel, gebildet wird, die angrenzend an die andere Hauptoberfläche 11 des Halbleiterkörpers 1 an eine stärker dotierte Schicht 2b des einen Leitungstyps grenzt. Zusammen bilden die beiden Schichten 2a und 2b das Kollektorgebiet des Bipolartransistors.
  • Das erste aktive Anordnungsgebiet 4 bildet das Basisgebiet des Bipolar transistors und ist mit p-leitenden Fremdatomen dotiert, während das zweite aktive Anordnungsgebiet 6 das Emittergebiet des Bipolartransistors bildet und vom n-Leitungstyp ist.
  • In dem Beispiel von Figur 1 werden drei weitere Gebiete 8 gezeigt, obwohl es viel mehr oder weniger sein können. Die weiteren Gebiete sind schwebende Gebiete, d.h. es gibt keine elektrische Verbindung mit den weiteren Gebieten 8, und sie liegen innerhalb der Verteilung des Verarmungsgebiets des ersten pn-Übergangs 5, so daß, wenn der erste pn-Übergang 5 in der einen Betriebsart der Anordnung sperrgepolt ist, die weiteren Gebiete 8 ein laterales Verteilen des Verarmungsgebiets des ersten pn- Übergangs nach außen bewirken, um das elektrische Feld an der einen Hauptoberfläche 3 zu verringern, wodurch die Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs 5 zunimmt.
  • Jedes der weiteren Gebiete 8 und das zusätzliche Gebiet 9 bilden einen photoempfindlichen pn-Übergang 18, 19 mit dem Abschnitt 2a. Eine Passivierungsschicht 12, die Licht in dem Wellenlängenbereich durchlassen kann, den der photoempfindliche Transistor seinem Entwurf entsprechend detektieren soll, beispielsweise eine Schicht aus Siliciumdioxid oder eine Schicht aus hochohmigem sauerstoffhaltigen polykristallinen Silicium, die einen sogenannten Vorbelastungswiderstand über den schwebenden weiteren Gebieten 8 bildet, ist auf der einen Hauptoberfläche 3 aufgebracht, um die weiteren Gebiete 8 zu bedecken. In der Passivierungsschicht 12 gebildete Fenster ermöglichen eine Kontaktierung des Emittergebietes 6 durch die Metallisierung 13, die in diesem Beispiel über ein weiteres Fenster in der Passivierungsschicht 12 auch das zusätzliche Gebiet 9 kontaktiert, um die elektrische Verbindung zwischen dem Emittergebiet 6 und dem zusätzlichen Gebiet 9 zu verschaffen. Eine Metallisierung 14 wird auch auf der anderen Hauptoberfläche 11 vorgesehen, um eine elektrische Verbindung mit dem Kollektorgebiet 2a, 2b zu verschaffen.
  • Der photoempfindliche Bipolartransistor von Figur 1 kann mit herkömmlichen Halbleiterprozeßtechniken hergestellt werden. Insbesondere können das Basisgebiet 4, das zusätzliche Gebiet 9 und weitere Gebiete 8 durch Einbringen von p-leitenden Fremdatomen gleichzeitig gebildet werden, beispielsweise durch Implantieren von Borionen durch eine geeignete Maske hindurch.
  • Das zusätzliche Gebiet 9 sollte genügend groß sein, um einen guten ohmschen Kontakt mittels der Metallisierung 10 zu ermöglichen und so übermäßige Krümmung des pn-Übergangs 19 zu vermeiden, was zu unerwünscht hohen elektrischen Feldern führen würde. Andererseits kann das zusätzliche Gebiet so klein gebildet werden, wie prkktisch möglich, um die von dem zusätzlichen Gebiet eingenommene Fläche zu verkleinern. Weil das zusätzliche Gebiet 9 elektrisch mit dem Emittergebiet verbunden ist, werden außerdem sowohl die angrenzenden Abschnitte des ersten pn-Übergangs 5 als auch der pn-Übergang 19 beim Betrieb der Anordnung sperrgepolt sein, so daß das zusätzliche Gebiet 9 ziemlich dicht bei dem Basisgebiet 4 angeordnet werden kann, allerdings nicht so nahe, daß die zu dem ersten pn-Übergang 5 gehörenden Verarmungsgebiete und der pn-Übergang 19 bei angelegter Nuilvorspannung zusammentreffen.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, sind die schwebenden weiteren Gebiete 8 breiter als das zusätzliche Gebiet 9. Die tatsächliche Anzahl, Breite, Tiefe und der Abstand der schwebenden weiteren Gebiete 8 voneinander werden in bekannter Weise bestimmt, um dem ersten pn-Übergang 5 die gewünschte Sperr-Durchbruchspannung zu geben und können darauf zugeschnitten werden, wie beispielsweise in EP-A-1 15093 oder EP-A- 124139 beschrieben wird. Typischerweise können die schwebenden weiteren Gebiete auf Abstand voneinander angeordnet werden, um innerhalb des Verarmungsgebietes zwischen benachbarten weiteren Gebieten 8 einen Potentialabfall von etwa 5 Volt zu erhalten.
  • Beim Betrieb der Anordnung von Figur 1 wird der erste pn-Übergang 5 durch eine an die Emitter- und die Kollektormetallisierung 13 und 14 angelegte Spannung in Sperrichtung gepolt. Das somit gebildete Verarmungsgebiet wird durch die weiteren Gebiete lateral nach außen verteilt, so daß die weiteren Gebiete 8 innerhalb des Verarmungsgebiets liegen und durch Verringerung des elektrischen Feldes der Oberfläche die Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs 5 erhöhen.
  • Wenn Licht aus dem von dem Transistor zu detektierenden Wellenlängenbereich auf die Passivierungsschicht 10 einfällt und zu dem Halbleiterkörper 1 übertragen wird, werden in dem Halbleiterkörper 1 Elektron-Loch-Paare erzeugt und in der Nähe der photoempfindlichen pn-Übergänge 18, 19 werden die Löcher der so photoerzeugten Elektron-Loch-Paare von dem elektrischen Driftfeld des lateral verteilten Verarmungsgebiets zu dem ersten aktiven Anordnungs- oder Basisgebiet getrieben, während die Elektronen in das Kollektorgebiet 2a, 2b getrieben werden. Wo sich, wie in Figur 1 gezeigt, eine Anzahl schwebender weiterer Gebiete 8 befinden, können die Löcher der in der Nähe der äußeren schwebenden weiteren Gebiete 8 erzeugten Elektron-Loch- Paare, da sie in Richtung des Basisgebietes getrieben werden, von einem oder mehreren der zwischen dem Basisgebiet 4 und dem Gebiet, in dem die Löcher photoerzeugt werden, liegenden weiteren Gebiete 8 absorbiert und dann in das Verarmungsgebiet rückinjiziert werden.
  • Die weitere Gebiete 8 sorgen somit für ein Randabschlußsystem, um die Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs zu erhöhen. Gleichzeitig wird die von den weiteren Gebieten 8 eingenommene Fläche als Lichteinfangfläche verwendet, wodurch die Fläche für den Lichteinfang bei Zunahme der Anzahl weiterer Gebiete 8 und somit mit der Durchbruchspannung erhöht wird.
  • Wenn das Licht nicht mehr auf den photoempfindlichen Transistor einfällt, ist natürlich erwünscht, daß der Transistor nicht mehr leitet. Wegen der durch das Vorhandensein der weiteren Gebiete 8 bewirkten Hinzufügung zur Basis-Kollektor- Kapazität kann der Transistor jedoch ziemlich langsam in den Sperrzustand schalten und somit, insbesondere wenn die Anordnung ein Transistor für eine sehr hohe Spannung mit einer großen Zahl schwebender Gebiete 8 ist, für Hochfrequenzanwendungen nicht geeignet sein. Das Anbringen des zusätzlichen Gebiets 9 ermöglicht es dem aus dem Vorhandensein der weiteren Gebiete 8 herrührenden kapazitiven Strom eher zum Emittergebiet 6 als zum Basisgebiet 4 zu fließen, so daß dieser Strom eher von der Ausgangs-, d.h. der Kollektor-Emitter-Schaltung als von der Eingangs-Basis-Emitter-Schaltung geliefert wird, was eine Erhöhung der Hochfrequenzverstärkung und/oder der Schaltgeschwindigkeit zuläßt.
  • Es sind Experimente durchgeführt worden, bei denen eine zwischen 0 und 700 (oder 1100 Volt) wechselnde Sinusspannung zwischen das Basisgebiet 4 und das Kollektorgebiet 2a, 2b gelegt wurde, wobei in einem Fall das zusätzliche Gebiet 9 mit dem Basisgebiet und in dem anderen Fall das zusätzliche Gebiet 9 mit Masse verbunden war. Für Sinusfrequenzen von 1 khz und 10 kHz ergab sich, daß die Kollektor-Basis Kapazität um einen Faktor von ungefähr zwei verringert war, wenn das zusätzliche Gebiet 9 mit dem Basisgebiet statt mit Masse verbunden war.
  • Wenn somit das Licht nicht mehr auf die Passivierungsschicht 10 fällt, aber der pn-Übergang 5 noch in Sperrichtung gepolt ist, wobei sich das Verarmungsgebiet über das ganze Abschnitt 2a erstreckt, werden Elektronen aus dem Abschnitt 2a und Löcher aus dem Basisgebiet 4 und den weiteren Gebieten 8 abgezogen, wobei der demzufolge fließende Strom den kapazitiven Kollektor-Basis-Strom bildet. Der Löcherstrom aus einem weiteren Gebiet 8 verläßt dieses weitere Gebiet bei dem Abschnitt 80, wo der pn-Übergang 18 in Durchlaßrichtung gepolt ist, d.h. an das nächste weitere Gebiet grenzend oder an das zusätzliche Gebiet 9 für den Fall des innersten weiteren Gebiets 8. Nach Verlassen eines weiteren Gebiets 8 werden die Löcher von dem elektrischen Driftfeld in dem Verarmungsgebiet zum ersten pn-Übergang 5 transportiert, wo sie in den meisten Fällen absorbiert und von den weiteren Gebieten 8, die näher beim ersten pn-Übergang 5 liegen, rückinjiziert werden, so daß der überwiegende Teil des Löcherstroms zum zusätzlichen Gebiet 9 weiterfließt und von dort über die elektrische Verbindung 10 zur Emittermetallisierung 13. In gleicher Weise ermöglicht die elektrische Verbindung 10, wenn die Betriebsspannung von der Emittermetallisierung 13 abgezogen wird, daß der resultierende Löcherstrom in Sperrichtung fließt, d.h. über die elektrische Verbindung 10 zum zusätzlichen Gebiet 9 und weiteren Gebieten 8 statt zum Basisgebiet 4, so daß wiederum der Strom von der Ausgangs-Kollektor-Emitter-Schaltung geliefert wird.
  • Die weiteren Gebiete 8 können ringförmige Gebiete oder Ringe sein, die um den ersten pn-Übergang 5 herum verlaufen und eine ähnliche Form des Umrisses haben (in Draufsicht) wie das Basisgebiet 4. So können beispielsweise das Basisgebiet 4 und weitere Gebiete 8 einen kreisförmigen Umriß haben. Alternativ oder zusätzlich können die weiteren Gebiete 8 als voneinander auf Abstand liegende Inseln angebracht werden, die so angeordnet sind, daß sie das erste aktive Anordnungsgebiet 4 umgeben. Das zusätzliche Gebiet 9 hat im allgemeinen, in Draufsicht, eine ähnliche Geometrie wie das Basisgebiet 4 und die weiteren Gebiete 8.
  • Das Vorhandensein der elektrischen Verbindung 10 zwischen dem Emittergebiet 6 und dem zusätzlichen Gebiet 9 kann einen Teil des photoerzeugten Löcherstroms zum Emittergebiet 6 nebenschließen und somit die Empfindlichkeit des photoempfindlichen Transistors für auf die Passivierungsschicht 12 fallendes Licht verringern. Der Anteil des von der elektrischen Verbindung zum Emittergebiet 6 geführten Löcherstroms kann jedoch eingestellt werden, um das gewünschte Gleichgewicht zwischen Lichtempfindlichkeit und Schaltgeschwindigkeit (oder Hochfrequenzbetrieb) zu erhalten. Dies könnte erreicht werden, indem die elektrische Verbindung 10 und die Anordnungsstruktur so entworfen werden, daß der von der elektrischen Verbindung 10 verschaffte Leitungspfad einen vergleichbaren Widerstand hat wie der Pfad für Löcher innerhalb des Halbleiterkörpers 1 vom zusätzlichen Gebiet 9 zum Basisgebiet 4 beim Betrieb der
  • Anordnung, d.h. wenn Licht auf die Passivierungsschicht fällt. Ein einfacheres Verfahren kann sein, die elektrische Verbindung 10 Teil eines Widerstandsteilers werden zu lassen, der das zusätzliche Gebiet 9 über einen ersten Widerstand mit dem Emittergebiet 6 und über einen zweiten Widerstand mit dem Basisgebiet 4 verbindet und den ersten und den zweiten Widerstand geeignet zu wählen. Der erste und der zweite Widerstand können durch externe (d.h. separate) Widerstände gebildet oder durch Metallisierung verschafft werden. Figur 2 ist ein Querschnitt durch einen photoempfindlichen Transistor ähnlich dem von Figur 1, wobei der Querschnitt parallel, aber verschoben zu dem von Figur 1 genommen ist, um einen Abschnitt 20 der Metallisierungsstruktur anzugeben, die angebracht ist, um den zweiten Widerstand zwischen dem zusätzlichen Gebiet 9 und dem Basisgebiet 4 zu bilden.
  • Figur 3 ist eine Querschnittsansicht, ähnlich der von Figur 1, eines herkömmlichen, d.h. nicht-lichtempfindlichen Bipolartransistors. Der Bipolartransistor kann wieder asymmetrisch zu einer Achse A sein. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist der Hauptunterschied zwischen dieser Anordnung und der von Figur 1, daß ein Fenster in der Passivierungsschicht 12 gebildet ist, damit die abgeschiedene Metallisierung die Emittermetallisierung 10 bilden kann, sowie um einen separaten Basiskontakt 15 zu verschaffen. Wie bei dem in Figur 1 gezeigten Transistor kann, falls gewünscht, die elektrische Verbindung 10 Teil eines Widerstandsteilers sein, der auch das zusätzliche Gebiet 9 mit dem Basisgebiet 4 verbindet.
  • Die in Figur 3 gezeigte Anordnung arbeitet in ähnlicher Weise wie die in Figur 1 gezeigte, wobei das Abziehen des Basisansteuerungssignals vom Basiskontakt dem Abschalten oder Blockieren des auf die Passivierungsschicht 12 in Figur 1 einfallenden Lichtes gleichwertig ist.
  • Die Emittergebiete 6 können jede gewünschte bekannte Geometrie haben. Die Emittergebiete 6 können beispielsweise aus einer Vielzahl gesonderter Emitterfinger gebildet werden oder eine Hohlkonfiguration haben, beispielsweise in Form eines die Grenzen zweier Rücken an Rücken liegenden Kammformen oder einen Ring definierenden Rahmens. Wenn das Emittergebiet 6 eine Hohlkonfiguration ist, kann die Anordnung zu einer Achse A symmetrisch sein, wie in der Zeichnung mit gestrichelter Linie angegeben ist.
  • Die vorliegende Erfindung kann auf andere Halbleiteranordnungen angewendet werden, insbesondere andere Bipolaranordnungen. Obwohl die oben beschriebenen Anordnungen vertikale Anordnungen sind, d.h. daß der Hauptstrompfad (d.h. zwischen Kollektor und Emitter oder Source und Drain) zwischen der einen und der anderen Hauptoberfläche 3 und 11 liegt, könnte die vorliegende Erfindung auch auf laterale Anordnungen angewendet werden, d.h. daß der Hauptstrompfad parallel zu der einen Hauptoberfläche 3 verläuft. Auch könnten die oben angegebenen Leitungstypen umgekehrt werden und kann beispielsweise die erste Schicht 2b vom entgegengesetzten statt von dem einen Leitungstyp sein, um beispielsweise einen Thyristor zu bilden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf andere Halbleitermaterialien als Silicium angewendet werden.
  • Aus der vorliegenden Beschreibung werden für den Fachkundigen weitere Abwandlungen oder Varianten ersichtlich sein. Solche Abwandlungen oder Varianten können weitere Merkmale einschließen, die bereits nach dem Stand der Halbleitertechnik bekannt sind und die anstelle der oder zusätzlich zu den hier bereits beschriebenen Merkmalen verwendet werden können.

Claims (5)

1. Haibleiteranordnung mit einem Halbleiterkörper mit einem an eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitt des einen Leitungstyps, wobei ein erstes aktives Anordnungsgebiet mit dem genannten Abschnitt einen ersten pn-Übergang bildet, der an der einen Hauptoberfläche endet und in mindestens einer Betriebsart der Anordnung in Sperrichtung gepolt ist, ein zweites aktives Anordnungsgebiet innerhalb des ersten aktiven Anordnungsgebiets vorhanden ist und mit dem ersten aktiven Anordnungsgebiet einen an der einen Hauptoberfläche endenden zweiten pn-Übergang bildet, und einem oder mehrerer weiterer Gebiete des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten, an die eine Hauptoberfläche grenzenden Abschnitts, die auf Abstand den ersten pn-Übergang umgeben, so daß sie in der einen Betriebsart innerhalb der Verteilung des Verarmungsgebiets des ersten pn-Übergangs liegen, um die Sperr-Durchbruchspannung des ersten pn-Übergangs zu erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Gebiet des entgegengesetzten Leitungstyps innerhalb des genannten Abschnitts zwischen dem ersten pn-Übergang und dem weiteren Gebiet und auf Abstand dazu oder innerhalb eines der weiteren Gebiete vorhanden ist und eine elektrische Verbindung zwischen dem zusätzlichen Gebiet und dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet vorgesehen ist.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem zusätzlichen Gebiet und dem zweiten aktiven Anordnungsgebiet durch Kontaktmetallisierung verschafft wird, die das zweite aktive Anordnungsgebiet kontaktiert, aber von dem ersten aktiven Anordnungsgebiet isoliert ist.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung Teil eines Widerstandsteilers ist, der das zusätzliche Gebiet über einen ersten Widerstand mit dem zweiten Anordnungsgebiet und über einen zweiten Widerstand mit dem ersten Anordnungsgebiet verbindet.
4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranordnung eine vertikale Anordnung umfaßt, und daß der genannte Abschnitt mindestens einen Teil eines dritten aktiven Anordnungsgebiets bildet, das sich zu der anderen Hauptoberfläche des Halbleiterkörpers hin erstreckt.
5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite aktive Anordnungsgebiet das Basis- bzw. das Emittergebiet eines Bipolartransistors bilden.
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DE69023625D1 DE69023625D1 (de) 1995-12-21
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EP (1) EP0436988B1 (de)
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