NL8204833A

NL8204833A - Geintegreerde schakeling.

Info

Publication number: NL8204833A
Application number: NL8204833A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1971-05-22
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1983-04-05
Also published as: JPS51112192A; FR2138905B1; NL8204809A; IE37694B1; NL188608B; DE2224574C2; GB1398862A; JPS568870A; JPS5623310B2; SE7507351L; JPS594862B2; HK39278A; HK39078A; NL8204877A; DK138198C; JPS5623308B2; NL187551B; NL187551C; JPS568868A; JPS5638857A

Description

'ί ' * , '*· ** ΡΗΝ 5476C 1 N.V. Philips' Gloeilaiqpenfabrieken te Eindhoven.

"Geintegreerde schakeling".

De uitvinding heeft betrekking op een geintegreerde schakeling bevattende meerdere schakelelementen die naast elkaar aan een zijde van een voor deze schakelelementen gemeenschappelijk lichaam zijn aange-bracht, waarbij halfgeleiderzones van deze schakelelementen zijn verbon-5 den met een aan de genoemde ene zijde voorhanden patroon van geleider-sporen voor elektrische aansluiting van de genoemde schakelelementen, welk patroon ten minste een ingang en ten minste een uitgang voor elektrische signalen heeft, waarbij ten minste twee van deze schakelelementen elk een oppervlaktezone van een eerste geleidingstype hebben, die met 10 het patroon verbonden is en die onder vorming van een pn-overgang grenst aan een voor deze schakelelementen gemeenschappelijk gebied van een twee-de geleidingstype, en waarbij deze twee oppervlaktezones elk als laatste laag deel uit maken van een drielagenstruktuur van een als bron van in-stelstrocm dienende stroominjektor, waarbij deze drielagenstruktuur ver-15 der een eerste laag en een tussenlaag van het tweede geleidingstype heeft, welke tussenlaag door een eerste gelijkrichtende overgang van de eerste laag en door een tweede gelijkrichtende overgang van de laatste laag is gescheiden,waarbij de eerste laag door de eerste gelijkrichtende overgang van de schakelelementen gescheiden is en waarbij de eerste gelijkrichten-20 de overgang in de voorwaartsrichting polariseerbaar is voor het toevoeren van ladingsdragers aan de oppervlaktezones, waarmee de stroominjektor als bron van instelstrocm voor de oppervlaktezones dienb welke instelstrcmen bij afwezigheid van aan de oppervlaktezones aangelegde elektrische signalen de pn-overgangen tussen deze oppervlaktezones en het gemeenschappe-25 lijke gebied in de voorwaartsrichting kurmen instellen en waarbij de oppervlaktezones voor het ontvangen van instelstrocm in wezen plaatselijk, over een deel van hun begrenzing, met de eerste en tweede lagen in de drielagenstruktuur samenwerken.

Een dergelijke geintegreerde schakeling is reeds voorgesteld in 30 de niet voorgepubliceerde Nederlandse Octrooiaanvrage 7106117 van oudere rang.

Uit IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol.13, No. 10, Maart 1971, biz. 2953 is een soortgelijke geintegreerde schakeling bekend waarin een 8204833 PHN 5476C 2 vertikale pnp-trans istor als strocminjektor client. De emitter van deze pnp-transistor wordt gevormd door een hoog gedoteerde p-type begraven laag, die is aangebracht in een laag gedoteerd p-type substraat. De basis wordt gevormd door een hoog gedoteerde n-type laag, die op het substraat 5 is aangebracht en de kollektor is een p-type oppervlaktezone die tegelijk de basiszone van een vertikale npn-trans is tor vormt. In de p-type oppervlaktezone is een n-type oppervlaktezone aangebracht, die de kollektor van de npn—tr ans is tor vormt en genoemde n-type laag vormt een voor een aantal van deze npn-transistors gemeenschappelijke emitter. De bases van 10 de npn-transistors zijn in te stellen zones die met behulp van de vertikale pnp-trans is tors van instelstroom worden voorzien.

De onderhavige uitvinding beoogt onder meer geintegreerde scha-kelingen met van stroominjektors voorziene schakelelementen aan te geven waarin de effektiviteit van de s trocmvoorz iening is verbeterd en mede 15 daardoor een grotere bedrijfszekerheid is verkregen.

De uitvinding berust onder meer op het inzicht, dat de instel-stromen vaak aan in te stellen zones worden toegevoerd over een de betref-fende zone begrenzende pn-overgang, die door het toevoeren van de instelstroom in de voorwaartsrichting wordt gepolariseerd, waardoor de toege-20 voerde strocm deels verloren gaat door het injekteren van ladingsdragers vanuit de zone over genoemde pn-overgang in de aangrenzende zone van het schakelelement en/of de stroaninjektor.

Een geintegreerde schakeling van de in de aanhef beschreven soort is volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de oppervlakte-25 zones aan de dwars op het opperlvak van het gemeenschappelijke lichaam verlopende delen van hun begrenzing alleen aan niet in de drielagenstruk-tuur samenwerkende delen een scheidingsgebied tegenover zich hebben, dat zich vanaf het oppervlak in het gemeenschappelijke lichaam uitstrekt en dat het injekteren van ladingsdragers over die delen van de begrenzing 30 vanuit de oppervlaktezone in het gemeenschappelijk gebied tegengaat.

Bij de uitvinding wordt gebruik gemaakt van het feit dat het toevoeren van instelstroom in wezen plaatselijk, over slechts een deel van de pn-overgang plaatsvindt en de strocmverliezen door injektie vanuit de in te stellen zone daarentegen over de gehele in de voorwaarts-35 richting gepolariseerde pn-overgang optreden. De scheidingsgebieden zijn zo aangebracht dat zij de toevoer van instelstroom door de stroominjektor niet hinderen en aan delen van de begrenzing van de in te stellen zone die voor de werking van de stroaninjektor van minder belang zijn het op- 8204833 * % PHN 5476C 3 treden van stroomverliezen tegengaan. Daardoor wordt de effektiviteit van de strocmvoorziening verbeterd waardoor de geintegreerde schakeling minder zal dissiperen. Bovendien verminderen de scheidingsgebieden de kans dat vanuit de in te stellen zone geinjekteerde ladingsdragers door nabu-5 rige schakelelementen worden opgenomen, zodat wordt tegengegaan dat deze schakelelementen qp ongewenste, op ongecontroleerde wijze extra instel-strocm ontvangen.

Bij voorkeur strekt het scheidingsgebied zich tussen de opper-vlaktezones van het eerste geleidingstype uit.

10 Eij een belangrijke voorkeursvorm van de geintegreerde schake ling volgens de uitvinding strekt het scheidingsgebied zich tot op een diepte in het gemeenschappelijke lichaam uit die ten minste gelijk is aan de diepte van de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype waarbij het scheidingsgebied in het gemeenschappelijke lichaam bij voorkeur aan-15 sluit op een tot het gemeenschappelijke gebied behorende hoger dan een aangrenzend deel van het gemeenschappelijke gebied gedoteerde zone van het tweede geleidingstype die zich in een richting praktisch parallel aan het oppervlak tot onder de oppervlaktezone van het eerste geleidingstype uitstrekt.

20 De hoger gedoteerde zone vormt een barriere voor vanuit de opper vlaktezones van het eerste geleidingstype geinjekteerde meerderheidsladingsdragers en beperkt daardoor de stroomverliezen aan de onderzijde, de van het oppervlak afgekeerde zijde van de in te stellen oppervlaktezones.

Bij een verdere belangrijke voorkeursvorm van de geintegreerde 25 schakeling volgens de uitvinding is het scheidingsgebied kamvormig, waarbij de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype elk in een tussen-ruimte tussen twee naburige tanden van het kamvormige scheidingsgebied zijn gerangschikt en waarbij deze tussenruimtes aan de open zijde van het kamvormige scheidingsgebied geheel of nagenoeg geheel zijn afgesloten 30 door de eerste laag van de drielagenstruktuur.

De uitvoeringsvorm met een lateraal uitgevoerde drielagenstruktuur biedt een kanpaktetopologie of lay-out om een praktisch volledige laterale cpsluiting van de in te stellen oppervlaktezones binnen de com-binatie gevormd door de eerste laag van de drielagenstruktuur en het 35 scheidingsgebied.

Bij voorkeur heeft althans een deel van de eerste laag van de drielagenstruktuur de vorm van een strookvormige oppervlaktezone van het eerste geleidingstype en zijn meerdere, praktisch rechthoekige in te stel- 8204833

m «I

PHN 5476C 4 len oppervlaktezones naast elkaar langs tenminste een lange zijde van de strookvormige oppervlaktezone gerangschikt. Daarbij liggen de in te stel-len oppervlaktezones/ die twee lange en twee korte zijden hebben, met hun korte zijden praktisch parallel aan de lange zijden van de strookvormige 5 oppervlaktezone en strekken de tanden van het kamvormige scheidingsge-bied zich praktisch parallel aan de lange zijden van de in te stellen oppervlaktezones uit.

Bij een verdere voorkeursvorm van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding grenst het scheidingsgebied direkt aan de in te 10 stellen oppervlaktezones van het eerste geleidingstype. Op deze wijze is voor het scheidingsgebied aan het oppervlak van het gemeenschappelijke lichaam praktisch geen extra ruimte nodig.

Een belangrijke uitvoeringsvorm van de geintegreerde schakeling is volgens de uitvinding verder daardoor gekenmerkt/ dat het scheidings-15 gebied een tot het gemeenschappelijk gebied behorende oppervlaktezone van het tweede geleidingstype is met een hogere doteringsconcentratie dan een aangrenzend lager gedoteerd deel van het gemeenschappelijke gebied/ waar-bij het gemeenschappelijke gebied tevens de tussenlaag van de drielagen-struktuur vormt en het lager gedoteerde deel zich tot tussen de eerste en 20 de derde laag van deze drielagenstruktuur uitstrekt.

Het lager gedoteerde deel vormt het actieve deel van de tussenlaag van de drielagenstruktuur waardoor een goede werking van de stroom-injektor wordt bevorderd terwijl tegelijk het hoger gedoteerde deel een goede barriere vormt voor ladingsdragers van het type dat in de in te 25 stellen oppervlaktezones de meerderheid vormt waardoor minder strocmver-liezen optreden.

De uitvinding zal thans nader worden uiteengezet aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden en de tekening/ waarin fig. 1 schematisch een bovenaanzicht toont van een deel van een 30 eerste uitvoeringsvoorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding/ fig. 2 schematisch een dwarsdoorsnede van het uitvoeringsvoor-beeld volgens fig. 1 weergeeft volgens de lijn II-II van fig. 1, fig. 3 een elektrisch schakelschema van het uitvoeringsvoorbeeld 35 volgens de fig. 1 en 2 toont, fig. 4 een schakelschema van een poortschakeling geeft, fig. 5 schematisch een dwarsdoorsnede van het uitvoeringsvoorbeeld volgens de fig. 1 en 2 geeft volgens de lijn V-V in fig. 1, 8204833 .....«mil PHN 5476C 5 0 » fig. 6 schematisch een dwarsdoorsnede toont van een deel van een tweede uitvoeiringsvoorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding, fig. 7 een schakelschema van een deel van een derde uitvoerings-5 voorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding weergeeft, van welk deel, fig. 8 een schematische dwarsdoorsnede toont, fig. 9 schematisch een dwarsdoorsnede geeft van een voorbeeld van een geintegreerde schakeling met strocminjektors, terwijl, 10 fig. 10 een bij dit voorbeeld van fig. 9 behorend schakelschema toont, fig. 11 een schakelschema van een vierde uitvoeringsvoorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding toont, fig. 12 schematisch het principe van een andere uitvoeringsvorm 15 van een geintegreerde schakeling met strocminjektors weergeeft, fig. 13 schematisch een dwarsdoorsnede van dat deel van het vierde uitvoerings voorbeeld toont, waarvan fig. 11 het bijbehorend schakelschema weergeeft, fig. 14 schematisch een bovenaanzicht van een deel van een ver-20 der voorbeeld van een geintegreerde schakeling met strocminjektors toont, waarbij fig. 15 schematisch een dwarsdoorsnede van dit voorbeeld volgens de lijn XV-XV in fig. 14 toont, fig. 16 schematisch een bovenaanzicht van een deel van een vol-25 gend voorbeeld van een geintegreerde schakeling met strocminjektors weer- . geeft, waarvan fig. 17 schematisch een dwarsdoorsnede toont volgens de lijn XVII-XVII van fig. 16, fig. 18 schematisch een dwarsdoorsnede toont van nog een ander 30 voorbeeld van een geintegreerde schakeling, fig. 19 een schakelschema toont behorende bij een vijfde uit-voeringsvoorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding en van een deel waarvan fig. 20 schematisch een bovenaanzicht toont, 35 fig. 21 een schakelschema behorend bij een zesde uitvoerings- voorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding weergeeft, van een deel waarvan fig. 22 schematisch een bovenaanzicht toont, terwijl 8204833 » * PHN 5476C 6 fig. 23 schematisch een dwarsdoorsnede van dit deel van het zes-de uitvoeringsvoorbeeld volgens de lijn XXIII-XXIII in fig. 22 weergeeft.

In de hierna te beschrijven voorbeelden worden met behulp van stroominjektors instelstrcmen aan schakelelementen toegevoerd. Daarbij 5 worden onder instelstromen al die stromen verstaan die aan de schakelelementen worden toegevoerd voor de gelijkstrocminstelling daarvan. Een aan-tal van die stromen, meestal die stromen, die via de hoofdelektroden, zoals de emitter en de kollektor van een transistor, door de hoofdstrocm-weg van het betrokken schakelelement vloeien, voeren daarbij ook energie 10 toe die voor signaalversterking- de verhouding tussen de energieen van het uitgangs- en het ingangssignaal- gebruikt kan worden. Met de uitdruk-king "voedingssporen" worden hier sporen aangeduid die met name voor het toevoeren van laatstgenoemde instelstrcmen dienen.

Voorts zal onder meer blijken, dat stroominjektors meer dan drie 15 lagen kunnen hebben. In dat geval wordt de hiervoor genoertde drielagen-struktuur van de strocminjektor door de laatste drie lagen van de betref-fende meerlagenstruktuur gevormd. tzie verder biz. 17, reqel.1 vanjdej| oorspronkelijke beschrijving)-------------------- ----------- ------------ 20 ,y y /' s’ y 25 / s / s S’ s /'

X

s’ 30 35 /

S

Z.___________ 8204833 PHN 5476C - 17 - i» k

J

De figuren 1 en 2 tonen een deel van een eerste uit-voeringsvoorbeeld van de gelntegreerde schalceling volgens de uitvinding. Deze gelntegreerde schalceling bevat meerdere scha-kelelementen, in dit geval transistors vaarvan de basiszones 5 zijn aangegeven met de cijfers 1 tot en met 10. Deze transis tors zijn naast elkaar aangebracht aan een zijde van een van deze schakelelementen gemeenschappelijk< lichaam 12. Het lichaam 12 bestaat grotendeels uit halfgeleidermateriaal en heeft aan de zijde van het halfgeleideroppervlak 11 een isolerende laag 10 13 waarover zich een aan die zijde van het lichaam 12 voorhan- den patroon van geleidersporen 14 uitstrekt. De geleidersporen 14 zijn via openingen in de isolerende laag 13, die in fig. 1 met onderbroken lijnen zijn aangegeven verbonden met de in die openingen aan het halfgeleideroppervlak tredende delen „ 15 van de schakelelementen. Deze sporen 14 dienen op deze wijze voor elektrische aansluiting van-de transistors.

Het lichaam 12 is voorts voorzien van in fig. 1 sche-matisch aangegeven aansluitingen 13 en 16 voor het aansluiten van de positieve en de negatieve polariteit van een bron 17 20 voor het toevoeren van instelstroom aan een of rneer der scha kelelementen.

Volgens de uitvinding is het lichaam 12 voorzien van een stroominjektor gevormd door een meerlagenstruktuur met in dit geval drie opeenvolgende, onderling door geli jki'ichtende .

25 overgangen 18 en 19 van elkaar gescheiden lagen 20, 21 en 5« ”*

De eerste of injekterende laag 20 is door tenminste een geli jkrichtende overgang, de overgang 18, van de in te stellgn . ' schakelelementen gescheiden. De tweede of tussenlaag 21 van de stroominjektor is een halfgeleiderlaag die met de eerste 30 en de derde laag 20 respektievelijk 5 de gelijkrichtende over gangen 18 respektievelijk 19 vormt. De injekterende laag 20 heeft een aansluiting 15 voor de ene polariteit van de bron 17 en de tussenlaag 21 heeft een aansluiting 16 voor de andere polariteit van de bron 17· Met behulp van deze bron 17 wordt 35 de gelijkrichtende overgang 18 tussen de injekterende laag 20 8204833 FHN 5476C - 18 - en de tussenlaag 21 in de voorvaartsrichting gepolariseerd, waarbij ladingsdragers vanuit de injekterende laag 20 in de tussenlaag 21 worden gexnjekteerd die door de aan de tussenlaag 21 grenzende derde laag 5 "van de stroominjektor worden 5 gekollekteerd.

De derde laag van de stroominjektor vormt tevens de in te stellen basiszone van een der transistors, namelijk van de drielagentransistor 33, 5, 21. Deze in te stellen basis-zone 5 is door tenminste twee gelijkrichtende overgangen, de 10 pn-overgangen 18 en 19 van de injekterende laag 20 en dus ook van de daarmee verbonden bronaansluiting 15 gescheiden en kollekteert over de de derde zone 5 begrenzende overgang 19 ,.,. ladingsdragers vanuit de tussenlaag 21 van de stroominjektor, ^ welke de gewenste instelstroom leveren. Daarbij is deze zone 15 5 verder met een der sporen l4 van het geleiderpatroon ver bonden, via welke verbinding bijvoorbeeld elektrische signalen kunnen worden toe- en/of afgevoerd.

In het onderhavige voorbeeld worden de instelstromen van de overige basiszones 1 tot en met h en 6 tot en met 10 20 op overeenkomstige wijze met behulp van de injekterende laag 20 en de tussenlaag 21 toegevoerd. Zo vormen bijvoorbeeld de lagen 20, 21 en 10 een stroominjektor voor het toevoeren van instelstroom aan de basiszone 10 van de drielagentransistor 36, 10, 21. Ook deze in te stellen zone 10 is, door twee ge-25 lijkrichtende overgangen, de overgangen 38 en 18 van de in- Q ' jekterende laag 20 en de daarmee verbonden ene bronaansluiting 15 gescheiden, Verder kollekteert deze zone. 10 lradingjs*dr,agers uit de tussenlaag 21 van de stroominjektor over de overgang 38, waarbij de tussenlaag 21 tevens een zone van het schakel-30 element , in dit geval een der buitenste zones van de drie lagentransistor vormt.

De in te stellen basiszone 10 van de transistor 36, 10, 21 is verbonden met een verder'drielagentransistor 37, 10, 21. Deze verbinding is inwendig in het halfgeleiderlichaam 35 12 gerealiseerd daardoor dat de zone 10 een voor beide tran- « 8204833

. * ' X

FHN 5476C - 19 - ,, > sistors gemeenschappelijke basiszone vormt. Daarnaast is de basiszone 10 ook met een der geleidersporen 14 verbonden, wello geleiderspoor onder meer van de basiszone 10 naar de drielagentransistor 33, 5, 21 voert.

5 De injekterende laag 20 is een halfgeleiderlaag van hetzelfde ene geleidingstype als de lagen 1 tot en met 10, die elk een derde of kollekterende laag van de stroominjektor vormen. Deze lagen 1 tot en met 10 en 20 strekken zich naast elkaar vanaf de ene zijde van het lichaam waaraan zich het 10 geleiderpatroon bevindt uit in een zelfde gebied 21 van het andere geleidingstype en zijn in het lichaam 12 door dit gebied 21 omgeven. De in te stellen zones 1 tot en met 10 ont-vangen hun instelstroom door kollektie van ladingsdragers ^ r vanuit het gebied 21 welke vanuit een aan de genoemde zijde 15 gelegen laag van de stroominjektor, namelijk de injekterende laag 20, over de gelijkrichtende overgang 18 in het gebied 21 zijn geinjekteerd.

Het in de figuren 1 en 2 getoonde deel van de gexn-tegreerde schakeling volgens de uitvinding vormt een meester-20 slaaf flipflop volgens het elektrische schema aangeduid in fig. 3· Deze flipflop bevat 16 transistors ^22 tot en lr‘et T37 verdeeld over acht niet-of-poorten met elk twee ingangen. De . kollektors van deze transistors ^22 en ^37 ·*·η de fig. 1 en 2 met de korresponderende verwijzingscijfers 22 25 tot en met 37 aangegeven. De basiszones van deze transistors zijn de zones 1 tot en met 10 waarbij de zones 1, 3» 4, 6, 7 * en 10 elk een voor twee transistors gemeenschappelijke basis-zone vormen. De emitters van de transistors zijn alle met elkaar verbonden. Zij worden gevormd door de gemeenschappelijke 30 emitterzone 21, die tevens de tussenlaag van de stroominjek- tor is. D.e stroomin jektor met zijn kollekterende in te stellen zones.1 tot en met 10 is in fig. 3 schematisch met tien stroombronnen I aangegeven. Het schema van fig. 3 toont vender een elektrische ingang IN, een elektrische uitgang Q en klok-35 pulsaansluitingen CPM en CPS respektievelijk voor de meester 8204833 PHN 5476C - 20 - en de slaaf, waarbij de daarmee korresponderende geleiderspo-ren 14 in fig» 1 op dezelfde wijze zijn aangeduid.

Duidelijkheidshalve wordt opgemerkt, dat de transistor in fig. 3 eigenlijk niet tot de flipflop behoort. In 5 feite vormt de kollektor van de transistor een uitgang van de flipflop en behoort transistor T^y reeds tot een met die uitgang van de flipflop verbonden verdere poortschakeling. Evenzo ontbreekt in de getoonde geintegreerde schakeling aan de ingang de wel tot de flipflop te rekenan, in fig. 3 ge-10 stippeld aangegeven transistor T'^y» die tezaraen met de tran sistor T^2 een niet-of-ingangspoort van de flipflop vormt.

Dat in de geintegreerde vorm juist de transistors ^22 en /1¾ met T„_ als bouweenheid bij elkaar zijn gegroepeerd vindt J J / zijn oorzaak in de aangegeven verbinding tussen de bases van 15 de transistors T^ en T^y Dankzij deze verbinding kan tran sistor T^y namelijk eenvoudig als extra kollektorzone 37 in de basiszone 10 van transistor worden gerealiseerd, waar- door een be sparing aan benodigd halfgeleideroppervlak wordt verkregen. 0m dezelfde reden is het veelal 00k gunstiger om 20 de transistor T'^y als een geheel met het direkt aan de flip- flop voorafgaande deel van de schakeling, bijvoorbeeld een voorafgaande flipflop, uit te voeren.

Toepassing van dergelijke multi-kollektor-transis-tors met een voor twee of meer afzonderlijke kollektors ge-25 meenschappelijke basiszone heeft een belangrijke vereenvoudi-: v ging van de geintegreerde schakeling tot gevolg, onder meer omdat voor een multi-kollektor-transistor met bijvoorbeeld drie kollektors belangrijk minder ruimte aan het halfgelei-deropperviak nodig is dan voor drie afzonderlijke transistors. 30 Yerder is het aantal benodigde aansluitingen voor een multi- kollektor-transistor belangrijk kleiner dan voor een gelijk-waardig aantal afzonderlijke transistors waardoor het bedra-dingspatroon bij multi-kollektor-transistors eenvoudiger is.

De beschreven flipflop is een bijzonder kompakte 35 geintegreerde schakeling onder meer als gevolg van het feit 8204833 PHN 5476.C - 21 - t f •dat de toegepaste stroominjektor zeer nauw met de in te stel-len schalcelelementen is verbonden. Voor de stroominjektor is buiten de gebruikte schakelelementen raaai- een verdere zone, namelijk de injekterende laag 20, en een extra gelijkrichten-5 de overgang, de pn-overgang 18, nodig. De overige lagen van de stroominjektor vallen samen met reeds voor de schakelele-menten zelf benodigde halfgeleiderlagen. Voorts kunnen, zoals in fig. 1 is aangegeven de aansluitingen 15 en 16 aan de in-jelcterende laag 20 en de tussenlaag 21 van de stroominjektor 10 aan de rand van het lichaam 12 worden aangebracht. De instel- stromen wordon met de stroominjektor inwendig via het lichaam toegevoerd. Overigens kan zoals in fig. 2 met de aansluiting 16’ schematisch is aangegeven, in het onderhavige voorbeeld voor de aansluiting van de tussenlaag ook het daarvoor ge-15 makkelijker toegankelijke oppervlak 39 dat aan de tegenover- liggende zijde van het lifchaam tegenover het oppervlak 11 ge-legen is, worden benut.

Een belangrijke bijdrage tot de eenvoud en de kom-paktheid van de geintegreerde schakeling is afkomstig van het feit dat de sxroominjektor niet alleen de instelstroom voor de basiszones van de transistor levert, maar ook de voor deze transistors benodigde emitter-kollektor-hoofdstromen. Zo is de basiszone 5 via een geleiderspoor 14 onder meer verbonden met de kollektorzone 29» De transistors TOQ en vormen 25 een gelijkstroom-gekoppelde kaskade. Is transistor gelei- dend, dan vloeit de door de stroominjektor aan de zone 5 ge-' leverde instelstroom althans voor een belangrijk deel via het genoemde geleiderspoor als hoofd- en voedingsstroom door de emitter-kollektorweg van transistor T0^. Op deze wijze worden 30 alle voor de flipflop benodigde instelstromen verlcregen met een enlcele aangesloten bron 17»

In dit verband wordt voorts opgemerkt, dat mede dank-zij het feit dat de instelstromen door de stroominjektor als stroom worden toegevoerd, de gebmikelijke belastingsimpedan-35 ties in de emitter-kollektor-ketens van de transistors hier 8204833 PHN 5476C - 22 - overbodig zijn. Ook dit geeft in het algemeen een aanzien-lijke ruimtebesparing.

Een ander belangrijk aspekt is, dat een groot aantal transistors in de schakeling zijn opgenomen, waarvan de emit-5 ters direkt zijn doorverbonden. Deze doorverbonden emitters kunnen als een gemeenschappelijke emitterzone 21 worden uit-gevoerd, waarbij de voor transistors op zichzelf gebruikelijke, dubbelgediffundeerde drielagenstruktuur in omgekeerde richting wordt gebruikt. De kleinste zone fungeert als een aan het op-10 pervlak gelegen kollektor die op het oppervlak 11 gezien ge- heel op de basiszone ligt en die in het lichaam door de basis-zone is omgeven. Deze basiszone is een oppervlaktezone die rondom de kollektor aan het oppervlak 11 grenst en die zich vanaf dat oppervlak in de tevens als emitter fungerende tus-- 15 senlaag 21 uitstrekt. Op zichzelf heeft een op deze wijze ge- bruikte transistorstruktuur een lagere stroomversterkingsfak-tor μ dan de gebruikelijke niet-gexnverteerde transistor.

Voor veel schakelingen is deze lagere stroom versterkingsfak-tor ft eehter geen bezwaar er. leidt de toepassing van een ge-20 meenschappelijke emitterzone in kombinatie met een stroomin- jektor tot een zeer eenvoudige opbouw van de geintegreerde s:.' schakeling, waarbij onder meer geen ruimte voor scheidingszones voor elektrische isolatie van de transistors nodig is en de vervaardiging belangrijk eenvoudiger wordt. Bovendien zullen (^5 hieronder nog enkele maatregelen ter verhoging van de stroom- versterkingsfaktor /3 van de gelnverteerde transistorstriiktuur worden aangegeven.

Reeds werd vermeld dat de beschreven flipflop geheel wordt bedreven met een enkele aangesloten bron 17· Dit bete-30 kent onder meer dat tijdens het bedrijf alle spanningen in de schakeling binnen het trajekt liggen. dat is gegeven met het door de bron 17 aan de aansluitingen 1j en 16 afgegeven potentiaalverschil. Dit potentiaalverschil staa.t in de voor-waartsrichting over de pn-overgang 18 tussen de injekterende 35 laag 20 en de tussenlaag 21. De daardoor in de tussenlaag ge- 8204833 PHN 5476C --23- injekteerde ladingsdragers, die in die laag minderheidsladings-dragers zijn kunnen door een gebied van hetzelfde geleidings-type als de injekterende laag 20, bijvoorbeeld de zone 5> wor-den gekollekteerd mits de afstand tussen de laag 20 en de 5 zone 3 niet te groot, in de praktijk van de orde van de dif- fusielengte van de minderheidsladingsdragers in de tussenlaag, is. Een dergelijke stroomoverdracht van de injekterende laag 20 naar de in te stellen zone 5 kan plaatsvinden wanneer de overgang 19 tussen de. zcne 3 en de tussenlaag 21 in de keer-10 richting is voorgespannen, hetgeen bijvoorbeeld kan worden, bewerkstelligd door de zone 5 via een geleiderspoor. 14 met ’ een punt van geschikte potentiaal te verbinden. In de schake-ling moet dan een tweede spanningsbron worden toegepast.

Zoals belcend behoeft een gelijkrichtende overgang i 15 niet noodzakelijk in de sperrichting te zijn voorgespannen om ladingsdragers te kunnen kollekteren. De gekollekteerde ladingsdragers kunnen een potentiaalverandering van de zone 3 ten gevolge hebben waardoor ook over de overgang 19 een spanning in de voorwaartsrichting komt te sta'an. Zelcer als deze 20 voorwaartsspanning groot genoeg wordt., zal injektie van la- \ dingsdragers over de overgang 19 optreden waardoor er een stroom over de overgang vloeit in een richting tegengesteld aan die van de als gevolg van kollektie van ladingsdragers over deze overgang vloeiende stroom. De potentiaal van zone 25 5 zal zich zo instellen, dat het verschil van deze beide stro- & men gelijk is aan de voor het bedrijven van de transistor 33» 5, 21 benodigde basisinstelstroom, eventueel venneerdert met de stroom, die via een aansluiting aan de zone 5 afvloeit.

In deze stationaire toestand zal de potentiaal van de zone 5 30 in het algemeen liggen tussen de potentialen van de aanslui- tingen 15 en 16.

Het zal duidelijk zijn, dat in het geval de overgang 19 in de keerriehting wordt bedreven, de drielagentransistor 33» 5» 21 zal worden gebruikt met zone 33 als emitter, zone 5 35 als basis en laag 21 als kollektor, waarbij de basisinstel stroom geheel of gedeeltelijk door de stroominjektor^wordt s' 8204833 PHN 5476C - 2k - geleverd. Ook als over de overgang 19 een spanning in de voor-waartsrichting staat kan de laag 21 als lcollektor van de drie-lagentransistor 33» 3» 21 worden gebruikt, namelijk als de overgang 40 tussen de zone 33 en 5 ver genoeg in de voorwaarts-5 richting wordt voorgespannen. Belangrijker is echter, dat als de overgang 19 in de voorwaartsrichting staat, de tussenlaag 21, zoals in het onderhavige voorbeeld, als emitter van de transistor 21, 3» 33 kan fungeren, hetgeen hieronder nader zal worden verduidelijkt.

10 In het onderhavige voorbeeld met de lateraal uitge- voerde stroominjektor 20, 21, 5 is het gemeenschappelijk li-chaam 12 een n-type halfgeleiderlichaam, dat de tussenlaag van de stroominjektor vormt, waarbij de tussenlaag 21 een 3.

. laagohmig n-type substraat 21 bevat:, waarop een hoogohmige *b 15 nrtype oppervlaktelaag 21° is aangebracht. Alle halfgeleider- zones van de schakeielementen en de stroominjektor grenzen cl aan het van het substraat 21 afgekeerde oppervlak 11 van de to oppervlaktelaag 21 . De injelcterende laag 20 en de basiszones 1 tot en met 10 zijn gelijktijdig en met dezelfde doterings-20 fconcentratie als p-type oppervlaktezones in de in dit geval epitaxiale oppervlaktelaag 21 aangebracht. Als gevolg van deze betrekkelijk eenvoudige vervaardigingstechnologie zijn de doteringsconcentraties en de gradienten daarvan in de na-bijheid van de pn-overgangen 18 en 19 praktisch gelijlc. Deze ‘5 gelijlcheid van de beide overgangen 18 en 19 schijnt het gebruik van de tussenlaag 21 als emitter van de npn-transistor 21, 5» 33 uit te sluiten. Immers, de overgang 18 vormt de injekteren-de overgang van de stroominjektor waardoor aan deze overgang de stroom in de voorwaartsrichting met het oog op een redelijlce 30 efficiency zoveel mogelijk uit 'gaten moet bestaan, terwijl om dezelfde reden aan de overgang 19, als emitter-basis-over-gang van de transistor, de·'stroom in de voorwaartsrichting zoveel mogelijk uit elektronen moet bestaan. Met andere woor-den omdat de epitaxiale laag 21^ tussenlaag van de stroomin-35 jektor is zou de doteringsconcentratie laag moeten zijn, ter- 8204833 4' PHN 5476C - 25 - wijl voor deze epitaxiale laag als emitter van de transistor juist een hoge doteringsconcentratie gewenst is.

Om nu de tussenlaag 21 van de stroominjektor toch als emitter van de transistor te kunnen gebruiken is gebruik 5 gemaakt van het feit, dat de verhouding tussen de elektronen- en de gatenstroom bij een injekterende overgang niet alleen van de met de doteringsconcentraties en de spanning over die overgang gegeven minderheidsladingsdragersconcentraties aan beide zijden van die overgang afhankelijk is maar eigenlijk TO bepaald is door de gradienten van die minderheidsladingsdra- gerconcentraties. Deze concentratiegradiSnten zijn onder meer afhankelijk van de aanwezigheid van een kollekterende over-^ gang zoals de basis-kollektor-overgang bO en de afstand van deze overgang 40 tot de injekterende overgang 19* In de na-15 bijheid van de kollekterende overgang 40 is, afhankelijk van de voorspanning over deze overgang, de minderheidsladingsdrap gersconcentratie in de basiszone 5 als gevolg van de kollekterende werking van deze overgang bO gering. Is de afstand tussen de overgangen 40 en 19 kleiner dan een of enkele dif-20 fusielengten van de minderheidsladingsdragers in de basiszone 5 dan resulteert de kollekterende werking van de overgang 40 in een vergroting van de gradient van de minderheidsladings-dragersconcentratie. Dit effekt kan 00k worden beschreven als een verkorting van de effektieve weglengte.van de minderheids-25 ladingsdragers in de basiszone 5· Met de keuze van de spanning over de overgang bO in vergelijking tot die over de overgang 19 en/of de afstand tussen de overgangen 19 en bo in verge-lijkihg tot die tussen de overgangen 18 en 19 kan daardoor worden bewerkstelligd, dat de voorwaartsstroom over de over-30 gang 18 grotendeels uit gaten bestaat, terwijl de voorwaarts- ‘ stroom over de overgang 19 ondanks de voor een emitter rela-tief lage doteringsconcentratie van de laag 21, grotendeels uit elektronen -bestaat. De verkorte effektieve weglengte van de elektronen in de basiszone 5 moet kleiner zijn dan die van 35 de gaten in de tussenlaag 21.

8204833 PHN 5476C - 26 -

Zoals reeds vermeld is de onderhavige flipflop opge-bouwd uit een aantal niet-of-poorten (NOR-gates) die uit een aantal transistors bestaan waarvan de emitter-kollektor-wegen parallel geschakeld zijn. Fig. 4 toont een dergelijke niet-of~ 5 poort bestaande uit twee of meer poorttransistors T^q, ···

De poorttransistors worden gevolgd door een volgtransistor

De ingangen A, B, .... van de poorttransistors T^q , ...

worden gevormd door de basiselektroden van de transistors TAo> TZg] ’ ....... terwijl hun emitter-kollektor-wegen zijn 10 overbrugd door de emitter-basis-weg van de volgtransistor T^2 ·

De stroominjoktor· is schematisch met stroombronnen > en 1^2 en de bijbehorende polariteiten tussen de bases en de Ϊ emitters aangegeven. De transistor T^2 za-l alleen dan; stroom geleiden (tengevolge van de in de voorwaartsrichting werkzame 15 stroombron 1^) i^dien noch de transistor noch de tran sistor T^.j geleidt, dit is indien zowel aan de ingang A als aan de ingang B aardpotentiaal heerst of althans een spanning ten opzichte van de emitter aanwezig is, die lager is dan de inwendige basisingangsdrempelspanning van de transistors' 20 respektievelijk T^. De stromen van de bronnen en vloeien dan naar aarde af en aangezien transistoi’ gelei- dend is zal de spanning aan diens kollektor (punt D) praktisch tot aardpotentiaal zijn gedaald. Wordt aan een of meer der ingangen A en B de basisingangsdrempelspanning vel overschre-^25 den, dan zal de stroom van de bron I^2 over de dan geleidende ^ ingangstransistor(s) worden afgeleid, zodat voor de basis van de transistor T^2 te weinig stroom overblijft om deze transistor stroom te doen geleiden. De stroominjektor levert dus als de aangegeven stroombron de voeding van de hoofdstroom- 30 baan van de transistors T^q , T^-j .... terwijl de basis-emit t er- overgang van de transistor Τ^2 de belastingsimpodantie van deze transistors vormt.

In veel schakelingen zullen tussen het punt C en aarde meer dan twee poorttransistors en met hun kollek-35 tor-emitter-wegen zijn geschakeld (fan-in), terwijl tussen 8204833 > PHN 5476C - 27 - deze punten oolc meerdere transistors met hun basis-emitter-weg, zoals transistor T^2, zullen zijn aangesloten. De punten A respektievelijk B zijn dan bijvoorbeeld verbonden met de uitgangen C' van voorafgaande soortgelijke poortschalcelingen 5 terwijl de uitgang C van de getekende poortschakeling naar meerdere ingangen A· of B' van opvolgende soortgelijke poort-schakelingen zal voeren. Daarbij is de fan-out begrensd door ’ de kollektor-basisstroomversterkingsfaktor β van de gebezigde transistors.

10 Uit het voorgaande zal duidelijk zijn dat in derge- lijke schakelingennaast transistors die geleidend zijn en waarvan de emitter-basis-spanning boven de drempelspanning ♦ ligt, niet-geleidende transistors voorkomen waarvan de emit- \ ter-basis-weg praktisch is kortgesloten. Dit betekent, dat 15 in een geintegreerde schakeling als weergegeven in fig. 1 ge- makkelijk parasitaire transistorwerking tussen verschillende basiszones, bijvoorbeeld de basiszones 4 en 5» kan optreden i als de afstand tussen deze zones niet te groot is. In verband hiermee strekt zich tussen deze twee in te stellen basiszones 20 4 en 5 een tot de tussenlaag 21 behorende, dus eveneens n-type oppervlaktezone 21c uit, die hoger gedoteerd is dan de basis-zones 4 en 5· Uit overwegingen van ruimtebesparing grenst deze hoger gedoteerde oppervlaktezone 21C direkt aari de elektrisch te scheiden basiszones. Echter ook als deze n+-zone 21° op 25 enige afstand van de te scheiden basiszones is gelegen wordt de eventuele parasitaire transistorwerking effektief onder-drukt.

In het onderhavige voorbeeld bevindt zich de opper-c vlaktezone 21 niet alleen tussen de te scheiden basiszones 30 maar is elk der basiszones 1 tot en met 10 aan het oppervlak 11 praktisch geheel omgeven door een kombinatie bestaande uit een deel van de injekterende laag 20 en de hoger gedoteerde c zone 21 . Elk der basiszones is aan drie zijden omgeven door een U-vormig gedeelte van de zone 21C. In de doorsnede vol-35 gens fig. 3 is te zien dat aan het oppervlak 11 aan beide 8204833 PHN 5476C - 28 - zijden van de injekterende laag 20 nog een lcleine opening aan- wezig is tussen de overgang 18 en de duidelijkheidshalve in fig. 1 niet aangegeven n+-n-overgang 44 gevormd tussen de laagohmige U-vorraige gedeelten van de zone 21 en het aangren- 5 zende hoogohmige deel 21° van de tussenlaag, 1

Met deze omringing wordt bereikt dat elk der basis- zones 1 tot en met 10 zich uitstrekt in, althans grenst aan een betrekkelijk klein n-type gebied dat voorzover grenzend aan n~-type materiaal praktisoh geheel is cpgesloten binnen de 10 n+-n-overgang 44 en de n+-n-overgang 45 tussen het substraat sl b 21 en de epitaxiale laag 21 . Deze n -n-overgangen vormen

Id een barriere voor. de in de epitaxiale laag 21 aanwezige ga-( :-· ten waardoor de in een dergelijk omsloten deel door de injek terende laag 20 of de basiszone 5 geinjekteerde gaten minder 15 gemakkelijk naar verder van de overgangen 18 en 19 af gelegen delen van de n-type tussenlaag 21 afvloeien. Deze vergroting van effektieve weglengte van gaten in het aan de basiszone 5 grenzende deel van de epitaxiale laag 21b heeft evenals de eerder genoemde verkorting van de effektieve weglengte van 20 de elektronen in de basiszone, dus aan de andere zijde van de overgang 19, een verhoging van de stroomversterkingsfactorβ van de drielagentransistor 21, 5, 33 tot gevolg. In verband met het bovenstaande is het aan de basiszone 5 grenzende n-type gebied 21 bijvoorkeur zo volledig mogelijk omsloten.

^£5 Voorts is dit gebied 21^ bij voorkeur zo klein mogelijk ten- ^ einde ook het verlies aan minderheidsladingsdragers door re- kombinatie te beperken. Bij voorkeur reiken de basiszones en de injekterende laag 20 tot aan het n -substraat 21 , althans 4* tot aan een n -laag. Dit heeft bovendien het voordeel, dat de 30 injektie van de injekterende laag 20 hoofdzakelijk in laterale richting langs het oppervlak 11 zal plaatsvinden. Is de dikte van deze zones.geringer dan die van de oppervlaktelaag 21 dan reikt de n -oppervlaktezone 21 bij voorkeur tot aan of tot in het substraat 21 . Hoewel kleine openingen in de ora- 35 ringing een betrelckelijk gering nadelig effekt hebben grenst 8 2 0 4 8 3 3 PHN 5476C - 29 - de n+-oppervlaktezone aan het oppervlak 11 bi j voorkeur direkt aan de injekterende laag 20. De aanwezigheid van de in fig. 5 getoonde opening aan beide zijden van de injekterende laag houdt meer verband met de wijze van vervaardiging van de ge-5 integreerde schalceling dan met het beoogde effekt van de om- ringing.

Afhankelijk van de wijze van vervaardiging kunnen verliezen door oppervlakterekombinatie een meer of minder be- langrijke rol spelen. Zijn de eigenschappen van het halfge- 10 leideroppervlalc 11 en de overgang tussen dit oppervlak en de isolerende laag 13 van dien aard, dat de oppervlakterekombi- natiesnelheid relatief hoog is, dan kan wanneer de in te stel- (§|* len zone bijvoorbeeld uniform gedoteerd is, bijvoorbeeld deel is van een epitaxiale laag, de stroomversterkingsfaktor van 15 de transistor verhoogd worden door althans in het aan het halfgeleideroppervlak grenzende deel van de in te stellen basiszone een gradient in de doteringsconcentratie aan te brengen, waarbij de concentratie in een richting dwars op het halfgeleideroppervlak vanaf het oppervlak afneemt. Het resul- 20 hei'ende drift veld houdt dan de ininderheidsladingsdragers weg van het oppervl'ak.'/5lC niet direkt aan de basiszone maar reikt b het gebied 21 daartussen tot aan het oppervlak, dan is om dezelfde reden een overeenkomstige concentratiegradient in de aan het halfgeleideroppervlak grenzende laag van het ge- b b a25 bied 21 gewenst. Een dergelijke gradient in het gebied 21 ^ kan bijvoorbeeld eenvoudig worden verkregen tegelijk met het aanbrengen van de meestal gediffundeerde kollektorzone 33*

De injekterende laag 20 heeft de vorm van een band- vormige oppervlaktezone waarlangs aan beide zijden meerdere 3.0 daarvan ges.cheiden in te stellen basiszones 1 tot en met 10 naast elkaar gelegen zijn. Met eenzelfde injekterende laag kunnen zo een groot aantal in te stellen zones van instel- stroom worden voorzien. De serieweerstand van een dergelijke langgerekte injekterende laag 20 kan worden verminderd met 35 behulp van een doorlopend of onderbroken geleiderspoor 46.

/ Grenst de oppervlaktezone 8204833 PHN 5476C -. 30 -

Fig·. 6 toont een dwarsdoorsnede van een tweede uit-voeringsvoorbeeld van de geintegreerde schakeling volgens de uitvinding. Het gemeenschappelijke lichaam 60 bevat een stroominjektor met vijf opeenvolgende lagen 61, 62a, 63, 62^, 64 5 die door gelijkrichtende overgangen 65, 66; 67 en 68 van el- kaar zijn gescheiden. Zoals aan de hand van het voorgaande ..voorbeeld reeds werd beschreven kan de derde laag 63 van de stroominjektor door injektie van ladingsdragers uit de injek-* terende laag 61 een potentiaal aannemen waarbij de overgang 10 66 en 00k de overgang 67 in de voorwaartsrichting komen te staan; Dit betekent dat de tweede of tussenlaag 62 ladingsdragers in de derde laag 63 kan injekteren, die door de vier- de laag 62 kunnen worden gekollekteerd alsmede dat de derde i ( laag 63 op zijn beurt ladingsdragers kan injekteren in de 15 vierde laag 62 die daaruit, indien een vijfde laag 64 aan-wezig is, door deze laag over de deze laag 64 begrenzende overgang 68 kunnen worden gekollekteerd. In het onderhavige .voorbeeld vormt de vijfde laag 64 van de stroominjektor te-vens de in te stellen basiszone van een bipolaire transistor 20 die bijvoorbeeld kan worden gevormd door de lagen 69, 64 en 70.

De genoemde lagen van de stroominjektor en van de .transistor kunnen bijvoorbeeld zijn aangebracht in een dunne halfgeleiderlaag die zich op een isolerend.' subs traat bevindt 25 waarbij de vijf lagen van de stroominjektor zich bijvoorbeeld ( over de gehele dikte van deze halfgeleiderlaag uitstrekken.

In het getoonde voorbeeld vormen de tussenlaag 62 en de vierde laag 62^ in het lichaam een aaneengesloten gebied van het-zelfde geleidingstype. De overige delen van dit gebied zijn 30 in fig. 6 aangegeven met 62 tot en met 62*. Dit gebied be- hoort altlians grotendeels tot een epitaxiale laag 62 van het ene geleidingstype die is aangebracht op een halfgeleidersub-straat J1 van het andere geleidingstype, waarbij het genoemde gebied, verder eiland genoemd, met behulp van scheidingszones 35 72 van het andere geleidingstype van de overige delen van de 8204833 ( PHN 5476C - 31 - epitaxiale laag 62 is gescheiden. Het eiland bezit een begra- f ven laag 62 van het ene geleidingstype met een doterings- concentratie die hoger is dan de oorspronkelijke concentratie van epitaxiale laag 62. Deze begraven laag bevindt zich aan 5 en in de nabije oingeving van het grensvlak van het substraat en de epitaxiale laag. De lagen 61, 63 en 6k van de stroom- injektor zijn oppervlaktezones die vanaf het oppervlak 73 tot * aan de begraven laag 62 reiken. Daardoor is de diffusiespanning aan die delen van de pn-overgangen tussen de injekterende 10 laag 62 en de derde laag 63 enerzijds en het eiland anderzijds die praktisch evenwijdig aan het oppervlak 73 zijn, groter dan die van de delen 65, 66 en 67 van deze overgangen. Bij - gevolg zal de injektie van de ladingsdragers door de lagen 6l en 63 bij voorkeur in laterale richting praktisch evenwij-15 dig aan het oppervlak 73 plaatsvinden. Bovendien zijn de la- -gen 62a en 62° waarin die injektie plaatsvindt zeer klein zodat zoals eerder beschreven relatief weinig geinjekteerde ladingsdragers in het eiland verloren gaan.

Ook in dit voorbeeld is de kombinatie van stroomin-20 jektor en schakelelement zoveel mogelijk omringd om de af- vloeiing van minderheidsladingsdragers in laterale richting ; te beperken. Aan de injekterende laag grenst een laagohmige zone 62 die tot het eiland behoort. De zone 62 dient om de injektie van ladingsdragers van de injekterende laag in late-25 rale richting aan de van de in te stellen zone afgekeerde zijde van de injekterende laag door verhoging van do diffu- "* 0 siespanning te beperken. De zone 62 dient tevens als kon- taktzone voor de aansluiting 7^· voor de ene polariteit van een uitvendige bron 73 nan de tussenlaag 62 van de stroom- 30 injelctor.

De gevenste omringing van de in te stellen basis-zone 6k is in dit geval verkregen met behulp van een althans gedeeltelijk in het lichaam 60 verzonken isolerende laag 76, die zich vanaf het oppervlak 73 in de halfgeleiderlaag 62 35 waarin zich de in te stellen zones bevinden uitstrekt. In "dit voorbeeld strekt de isolerende laag 76 zich slechts over 8204833 PHN 5476C - 32 - een deel van de dikte van de laag 62 uit. Deze verzonken iso-lerende laag 76 omgeeft de basiszone 64 grotendeels en sluit zoveel mogelijk aan op de derde laag 63» de injekterende laag 61 of de zone 62e al naar gelang met de derde laag 63 en/of 5 injekterende laag 61 aan meerdere naast elkaar gelegen in te stellen zones tegelijk instelstroom wordt toegevoerd dan wel alleen aan de basiszone 64.

De injekterende laag 61 is van een schematische aan-gegeven aansluiting 77 voor de andere polariteit van de bron 10 75 voorzien. Voorts is de getoonde stroominjektor voorzien van middelen voor het besturen of instellen van de door de in te stellen basiszone 64 te ontvangen instelstroom. Een dergelijke besturing kan bijvoorbeeld worden verkregen met // a een op de isolerende laag 78 boven de tussenlaag 62 en/of 13 de vierde laag 62 aan te. brengen gelsoleerde elektrode waar- » van de potentiaal de rekombinatie van de minderheidsladings- dragers aan het oppervlak van deze lagen belnvloedt. In het onderhavige voorbeeld is een andere mogelijkheid tot bestu-ring van de instelstroom toegepast, namelijk besturing door 20 het onttrekken van stroora aan de derde laag 63 van de stroom injektor. Deze derde laag 63 is daartoe van een geleidende aansluiting 79 voorzien. Wordt de derde laag bijvoorbeeld via deze aansluiting met de vierde laag 62^ of de tussenlaag ‘62 kortgesloten, dan zal de spanning over de overgangen 66 25 -en ^7 zo gering zijn, dat de derde laag 63 wel kollekteert, maar dat geen of praktisch geen injektie vanuit de derde laag optreedt zodat de basiszone 64 geen instelstroom krijgt toegevoerd. Een dergelijke situatie waarin een of meer schakel-elementen van de schakeling geen instelstroom van de stroora-30 injektor ontvangen kan permanent gewenst zijn, in welk geval de overgang 66 en/of de overgang 67 eenvoudig aan het oppervlak 73 met een geleidende laag kan worden kortgesloten. De instelstroom voor de basiszone 64 kan echter 00k tijdelijk in- of uitgeschakeld worden wanneer bijvoorbeeld tussen de 35 aansluitingen 79 en 74 een elelctronische schakelaar wordt 8204833 PHN 5476C - 33 - % aangebracht. Een dergelijke schakelaar is in fig. 6 schema- tisch aangegeven met de transistor 80 waarvan de basis 81 bij- voorbeeld door een verier deel van de schakeling kan worden bestuurd en die eenvoudig in het lichaam 60 kan worden gein- 5 tegreerd. Via de transistor 80 kan natuurlijk ook slechts een deel van de door de stroominjektor vloeiende, als instel- stroom beschikbare stroom worden afgevoerd.

*

Het eerder genoerade eiland dat de lagen van de stroom-injektor bevat kan een voor een aantal transistors gemeen-10 schappelijke emitterzone vormen. De getoonde transistor is dan een multikollektor-transistor met twee kollektors 69 en 70. De injekterende laag 61 is bijvoorbeeld bandvormig waar-,.- bij langs deze bandvormige oppervlaktezone meerdere in de getekende doorsnede niet zichtbare basiszones naast elkaar 15 gerangschikt zijn. Een of meer van deze basiszones kunnen met . -de injekterende laag 61 en de door het eiland gevormde tussen-laag, die gemeenschappelijk zijn, bijvoorbeeld een drielagen-stroominjektor vormen. Een of meer andere basiszones, waar-onder de zone 64 maken deel uit van een vijflagenstroominjelc-20 tor doordat zich tussen de gemeenschappelijke injekterende laag 61 en de betreffende basiszones de laag 63 uitstrekt. De laag 63 kan voor deze in te stellen basiszones gemeenschap-pelijk zijn maar ook uit afzonderlijke van elkaar gescheiden delen bestaan zodat de instelstroom voor elk van deze basis-25 zones afzonderlijk bestuurd kan worden.

Behalve het getoonde eiland waarin de stroominjektor en een of meer transistors zijn aangebracht kan de gein-tegreerde schakeling nog andere van elkaar geisoleerde eilan-den bevatten, waarin op overeenkomstige vijze schakelelementen 30 zijn aangebracht. Ook kunnen zich in een of meer eilanden schakelelementen bevinden die op gebruikelijke wijze en zon-der toepassing van een stroominjektor van instelstroom worden voorzien.

Een belangrijk voordeel van de beschreven poortscha-35 keling volgens de uitvinding is dat die met zeer lage stromen 8204833 PHN 5476C - 34 - en spanningen dus met geringe dissipatie kan worden bedreven.

De geringe grootte van deze logisclie signaalspanningen en/of -stromen betekent echter dab bij kombinatie in een groter go- heel met andersoortige logische schakelingen, bijvoorbeeld 5 TTL- of MOST-schakelingen, een aanpassing van de signaalgroot- te moet plaatsvinden. Een dergelijke aanpassing kan bijzonder "teenvoudig met een omkeertransistor of een als emittervolger —geschakelde transistor worden verkregen. Zo kan bijvoorbeeld de transistor T^ in' fig. 3 een extra omkeertransistor zijn "*0 waarvan de kollektor bijvoorbeeld via een weerstand is ver- bonden met een punt van relatief hoge positieve potentiaal.

De spanningsvariaties aan de uitgang Q kunnen dan belangrijk ‘ groter zijn dan die aan de eigenlijke uitgang van de flipflop, -.xie kollektor van de transistor T^. De transistor gevormd door de lagen 21 , 10 en 37 kan ook worden gebruikt met de oppervlaktezone 37 als emitter en de laag 21 als kollektor.

In dat geval vormt deze transistor.een emittervolger. De emit- terzone 37 kan bijvoorbeeld via een weerstand naar een punt van relatief hoge negatieve potentiaal voeren. Een dergelijke on u aan de uxtgang van de schakeling te gebruiken emittervolger toont fig. 7 als de met de uitgangsklem XJ verbonden transistor T^Q. De transistor T,^ is bijvoorbeeld een der transistors van een poortschakeling of een toegevoegde omkeertransistor afhankelijk van het gewenste uitgangssignaal. In dit voorbeeld wordt het logische signaal van geringe grootte niet rechtstreeks aan de basis van de uitgangstransistor toe- gevoerd, maar via de emitter-kollelctor-weg van een komplemen-taire transistor T,^, waar<ioor meer spanning kan worden opge-nomen en minder gevaar voor doorslag bestaat. Een andere mo-30 gelijkheid is dat het uitgangssignaal van de kollektor 99 van transistor T,-,^ wordt afgenomen, in welk geval transistor lean "worden weggelaten.

Fig. 8 toont hoe de schakeling volgens fig. 7 in de gexntegreerde schakeling volgens de uitvinding kan worden op-35 genomen. Het gemeenschappelijk lichaam heeft een laagohmig 8204833 * * ϊ, ΡΗΝ 5476C 35 - n-type halfgeleidersubstraat 90 met een hoogohmige n-type oppervlaktelaag 91 waarin een aantal p-type oppervlaktezones zijn aangebracht die tot aan de grens tussen/fiet substraat 90 en de oppervlaktelaag 91 reiken. Het lichaam is voorzien van 5 een stroominjektor met een p-type injekterende laag 92 een n-type tussenlaag gevormd door het substraat 90 en de opper-«vlaktelaag 91 en twee p-type in te stellen zones, namelijk de emitterzone 93 van transistor T^2 en de basiszone van transistor T,,^. Deze stroominjektor is in fig. 7 met de beide TO stroombronnen en I^2 aangegeven.

Het n-type lichaam vormt tegelijkertijd de emitter van transistor T,^, de basis van transistor T,-,2 en de kollek-I tor/van transistor T^q. Verder heeft de transistor een .aansluiting 95 op de bas-iszone 9^ en een n-type kollektorzone 15 96 die via een op de isolerende laag 97 gelegen geleiderspoor 98 is verbonden met de remitter van transistor De kollek- ^tor van transistor T^2 wordt gevormd door de p-type zone 99 die tevens de basiszone van transistor is. Transistor heeft verder nog een met de uitgangsklem U verbonden n-type 20 emitterzone 100. Aan de p-type zones 9^ en 99 grenzen hoog gedoteerde n-type zones 101 om het eerdergenoemde ladings-verlies te beperken.

-Be injekterende laag 92 en de tussenlaag 90, 91 van de stroominjektor zijn verbonden met een bron 102. De stroom-25 injektor levert enerzijds de basisinstelstroom voor transistor en anderzijds de hoofd- of voedingsstroom voor de emitter-kollektor-iweg van transistor T^2 via het lichaam of die voor de emitter-kollektor-weg van transistor via het spoor 98· Als transistor geleidend is zijn de transistors 30 t?2 en niet-geleidend, de laatste omdat door het niet-ge- leidend zijn van transistor T^2 geen basisstroom beschikbaar is. De spanning aan de klem U is dan praktisch gelijk aan -V.

Als transistor T^1 niet-geleidend is vloeit de stroom van stroombron I^2 via transistor T^2 als basisstroom naar tran-35 sistor T^. Transistor is geleidend en de spanning aan 8204833 PHN 5476C -. 36 - klem U is praktisch nul of althans klein in vergelijking tot de spanning -V.

Fig» 9 toont een ander voorbeeld van een gelntegreer-de schakeling met komplementaire transistors. Het halfgelei-5 derlichaam heeft een substraat 105 en een epitaxiale laag 106.

In de epitaxiale laag bevindt zich een oppervlaktezone 107 .van tegengesteld geleidingstype die tegelijk de basiszone van een vertikale transistor en de emitter van een laterale komplementaire transistor vormt. De vertikale transistor heeft 10 een emitter 105, 106, een basis 107 en een kollektor 108, welke laatste in dit geval wordt gevormd door een metaal-be-vattende laag, bijvoorbeeld een aluminiumlaag, die op de basiszone is aangebracht en die met die basiszone een Schottky- i overgang vormt. In verband met de vorming van deze Schottky- 15 . overgang is de oppervlakteconcentratie van de dotering in de 17 1 δ basiszone in dit geval kleiner dan 10 1 a 10 atomen/cm3.

De Schottky-overgang 109 is de kollektor-basis-overgang van de transistor. De laterale transistor omvat een emitterzone 107» een basiszone 105, 106 en een kollektorzone 110. De zones 20 107 en 110 zijn twee in te stellen zones die samen met de door het lichaam 105, 106 gevormde tussenlaag en de injekteren-de laag 111 een drielagenstroominjektor vormen. Beide laatst- ___genoemde lagen zijn verbonden met een bron 112 voor het toe- voeren van instelstroom. Tussen de kollektors 108 en 110 is 25 een schematisch aangegeven verbinding 113 aanwezig, tervijl de zone 107 van een aanslui'ting b is voorzien.

Het elektrische vervangingsschema van deze geinte-greerde schakeling is in fig. 10 getoond, waarbij de vertikale transistor 106, 107» 108 is voorgesteld door en de 30 laterale transistor 107, 106, 110 door T01. De stroominjektor y 1 is 00k hier weergegeven met twee stroombronnen I^q en 1^.

De door de stroominjektor aan de basis van T^q toe-gcvoerde stroom zal deze transistor in geleiding brengen.

Als gevolg zal de door de stroominjektor via het lichaam aan 35 de kollektorzone van de transistor T^-j toegevoex’de stroom in jf- 8204833 PHN 5476C “ 37 .- hoofdzaak van daar via de verbinding 113 door de kollektor-emitter-weg van transistor T^q vloeien. Hierdoor daalt de spanning aan de kollektor van transistor beneden de spanning aan de elektrode b van de transistor waardoor over 5 de laterale transistor stroom gaat vloeien die onttrokken wordt aan de door de stroominjektor aan de basiszone 107 toe-gevoerde instelstroom. Uiteindeli'jk zal daarbij een toestand Vorden bereikt waarin nog slechts een geringe fraktie van de aan de zone 107 toegevoerde instelstroom als basisstroom door 10 de transistor T^q vloeit en wel zo weinig dat deze transistor in zijn lineaire verkgebied komt te staan. Bij een dergelijke instelling vindt niet meer ladingsopslag (storage) plaats dan juist. nodig is om de transistor in zijn sterk geleidende toestand te bedrijven.

15 Ook andere lineaire schakelingen zijn eenvoudig te verwezenlijken. Bijvoorbeeld een lineaire versterker waarvan het vervangingsschema in fig. 11 is weergegeven. Deze bevat kirie transistors en De kollektor c van de eerste transistor is verbonden met de basis b van de tweede, 20 diens kollektor met de basis van de derde transistor, terwijl tenslotte de kollektor van de derde transistor via een gelijk-stroomdoorlatende keten die een luidspreker of telefoon L en een mikrofoon M bevat, met de basis van de eerste transistor p.s verbonden. De kondensator C dient ter onderdrukking van 25 wisselstroomtegenkoppeling. Door de gelijkstroomtegenkoppe-ling via genoemde gelijkstroomdoorlatende keten zal veer, evenals aan de hand van fig. 9 en 10 besclireven, nog slechts zoveel basisstroom voor ieder der transistors ter beschikking koinen (waarbij de rest van de stroom van de bronnen I 30 ^111 en ^112 over kol-lektor-ernitter-keten van de vooraf- gaande transistor in de kaskade afvloeit) dat deze transistors in hun lineaire verkgebied worden ingesteld. Op deze wijze wordt een uitermate eenvoudige versterker bijvoorbeeld voor hoorapparaten verkregen.

35 I*1 d® geintegreerde schakeling kunnen de basiszones 8204833 PHN 5476C - 38 - l van de transistors T-j-jo1 T111 en T112 op soortSeli0ke "wijze als beschreven aan de hand van fig. 1 naast elkaar langs een bandvormige injekterende laag worden aangebracht. Een andere mogelijkheid is om in plaats van een laterale stroominjektor 5 een stroominjektor in vertikale uitvoering toe te passen.

Het principe van een dergelijke uitvoering toont fig. 12. De gelntegreerde schakeling heeft een halfgeleider-laag 180, bijvoorbeeld een n-type laag die bijvoorbeeld deel kan zijn van een substraat van de schakeling. Aan een zijde 10 van deze laag bevindt zich een injekterend kontakt in de vorra van de p-type laag 181. Tussen de laag 180 en het injekterende kontakt 181 is een bron 182 aangesloten waarmee de gelijk-.richtende overgang tussen laag en kontakt in de voorwaarts- > • ' richting is voorgespannenr De daardoor in de laag 180 gein- 15 - jekteerde ladingsdragers, in dit geval gaten, kunnen mits de laag niet te dik is, bijvoorbeeld niet dikker dan een diffu-sielengte, de tegenover het injekterende kontakt aan de andere zijde van de laag 180 gelegen p-type laag 183 bereiken. De laag 183 neemt daardoor een positieve potentiaal aan ten op-20 zichte van de n-type laag l80. Op deze wijze is aan de tegen- overliggende zijde van de laag 180 een energiebron verkregen, -die stroora kan leveren en die met een of meer schakelelementen, bijvoorbeeld het schakelelement 184, kan worden verbonden,

Deze verbinding kan via een geleider 185 of 00k via een in-25 wendige, in het halfgeleiderlichaam gelegen verbinding worden verkregen.

Wordt verder een verbinding tussen het schakelelement 194 en de laag 180 aangebracht dan kan de stroom van de stroominjektor, bijvoorbeeld als voedingsstroom, door het 30 schakelelement vloeien. Een dergelijlce verbinding kan weer via een geleider worden verkregen of bijvoorbeeld 00k door-dat de laag 180 zelf deel uitmaakt van het schakelelement 184. Bijvoorbeeld is het schakelelement een transistor, waarvan de emitter gevormd wordt door de laag 180. De transistor 35 heeft verder de schematisch aangegeven basiszone 186 en kol- 8204833 PHN 5476C - 39 - lektorzone 187. Ook kan de laag 180 een voor een aantal transistors in geaarde emitterschakeling gemeenschappelijke emit-terzone zijn.

Door tegenover de basiszone 186 een in de figuur ge-5 stippeldt aangegeven tweede injekterend kontakt 188 aan te brengen wordt een tweede stroominjektor 188, 180, 186 ver-. kregen, die de benodigde basisinstelstroom kan leveren. Op deze wijze wordt alle instelstroora voor de transistor met be-hulp van eenzelfde uitwendige bron'182 via stroominjektors 10 toegevoerd, waarbij voor deze stroomtoevoer aan de zijde van de laag waar zich de schakelelementen bevinden praktisch geen bedrading nodig is. Bovendien kan de laag 180 geaard zijn, waarbij de instelstroom dwars door de geaarde laag 180 been aan het schakelelement wordt toegevoerd.

15 Mede aan de hand van enkele der volgende voorbeelden zal het in fig. 12 getoonde principe nog nader worden beschre-ven en verduidelijkt.

Zoals reeds vermeld kan bij integratie van de scha-keling volgens fig. 11 een vertikale stroominjektor worden 20 toegepast. Do geintegreerde schakeling kan dan de vorm hebben zoals aangegeven in fig. 13·

Ook in dit geval zijn de transistors naast elkaar aan een zijde 120 van een gemeenschappelijlc lichaam 121 aan-' gebracht. Halfgeleiderzones van deze transistors zijn verbon-r 25 den met een patroon van geleidersporen 122, 123 en 12¾. Dit patroon heeft een ingang voor elektrische signalen, namelijk het spoor 122 waarlangs de van de microfoon M afkomstige in-gangssignalen aan de basis 125 van de eerste transistor worden toegevoerd. Verder heeft het patroon een uitgang, het 30 spool' 12¾ waarlangs de versterkte uitgangssignalen van de derde transistor naar de luidspreker L worden toegevoerd. De sporen 123 verbinden een kollektorzone 126 met de basiszone 125 van de daaropvolgende transistor.

De transistors hebben voorts een gemeenschappelijke 35 eraitterzone gevormd door een epitaxiale laag 127 van het ene 8204833 PHN 5476C - 4θ - geleidingstype die is aangebracht op een substraat 128 van het andere geleidingstype.

Het lichaam 121 heeft een stroominjektor waarvan de injekterende laag, die wordt gevormd door’ het substraat 128 55 aan de tegenover de zijde 120 liggende zijde 129 van het li chaam grenst en waarvan een door twee gelijkrichtende over-•gangen 130 en 131 van de injekterende laag 128 en de daarmee verbonden bronaansluiting 132 van de bron 133 gescheiden laag 125 zich tegenover de injekterende laag 128 aan de zijde 120 10 uitstrekt,.waarbij deze tegenover-liggende laag 125 over een deze laag begrenzende overgang 131 ladingsdragers vanuit een aangrenzende laag 127 van de stroominjektor kollekteert en zo stroonj6ntvangt, die als instelstroom voor de basis van de transistor en eventueel voor de daarmee verbonden kollektor 15 van de voorafgaande transistor dient. De epitaxiale laag 127, die tegelijkertijd de gemeenschappelijke emitterzone van de transistors en de tussenlaag van de stroominjektor yormt, is voorzien van een bronaansluiting 13^ voor de andere polariteit van de bron 133· 20 In dit voorbeeld is de tussenlaag 127 van de stroom injektor als referentiepotentiaalvlak voor de versterkerscha-keling uitgevoerd. Dit vlak, dat aan een referentiepotentiaal, -~4>ijvoorbee-ld aan aarde kan worden gelegd scheidt alle met de stroominjektor van instelstroom te voorzien zones 125 van de , ^5 aan de zijde 120 gelegen transistors van de aan de tegenover- · liggende zijde 129 gelegen injekterende laag 128. Op deze wijze wordt een elektrische afschei'ming verkregen waaroij de beno-digde instelstroom dwars door de meestal geaarde laag 12? heen direkt aan de betreffende in te stellen zone wordt toegevoerd. 30 De tussenlaag 127 heeft hoger gedoteerde deelzones van hetzelfde geleidingstype gevormd door "een begraven laag 135 en een opstaande wand 136 die vanaf het oppervlak 120 tot aan de begraven laag 135 reikt. Deze opstaande wand 136 kan 00k gelieel of gedeeltelijk worden gevormd door een verzonlcen 35 isolerende laag.

8204333 -:—~ # PHN 5476C - >1 - i Deze deelzones en met name de gedeelten 136 dienen ter onderdruklcing van parasitaire transistorwerking tussen de naast elkaar gelegen basiszones 123· Bovendien zijn deze ge-deelten 136 in dit geval gebruikt ter begrenzing van de af-5 zonderlijke basiszones 125 die elk worden gevormd door door gedeelten 136 van elkaar gedcheiden delen van een epitaxiale "^Laag 137 van het andere geleidingstype, die is aangebracht op de epitaxiale laag 127 van het ene geleidingstype. Voorts vormen de gedeelten 136 tezamen met de begraven lagen 135 een 10 omsluiting van de in te stellen zones 125 om de vanuit deze zones 125 in de tussenlaag 127 gelnjckteerde minderheidsla-dingsdragers zoveel mogelijk in de hoogohmige gebieden van v- ;de tussenlaag 127 op te sluiten en zo de gewenste vergroting ^van de effektieve weglengte van deze ladingsdragers te ver-15 krijgen. Op deze wijze scheiden de deelzones 135» 136 de transistors van elkaar en van het substraat 128. Alhoewel niet noodzakelijk zijn bij voorkeur in deze afscheidingen kleine openingen, in het voorbeeld. ter plaatse van de delen ‘ £1 3.

130 en 130 van de overgang 130, aanwezig. Deze delen 130 20 en 130° van de overgang 130 hebben dan een lagere diffusie- spanning dan het overige deel van de overgang 130, zodat de ;injektie van ladingsdragers vanuit de injekterende laag 128 3 in de tussenlaag 127 hoofdzakelijk over deze delen 130 en ‘ 130^ plaats vindt, waarbij de injektie in omgekeerde richting ' ( ~5 vanuit de tussenlaag 127 in de injekterende laag 128 vanwege de relatief lage dotering van de tussenlaag daar ter. plaatse relatief klein is.

Met de grootte van het oppervlak van de gedeelten 3 130 en 130 van de overgang 130 kan de verhouding tussen de 30 aan de verschillende basiszones 125 toegevoerde instelstrcmen worden belnvloed. Zo is in dit voorbeeld het oppervlak van 3 Id het gedeelte 130 groter dan dat van de gedeelten 130 , waar- door de stroombron in fig. 11, die de voedingsstroom vcor de uitgangstransistor verzorgt, meer stroom levert dan 35 de bronnen en I112· 8 2012 3 3 PHN 5476C - 42 - I Een eenvoudige methode voor (eventueel automatische) versterkingsregeling kan verkregen worden door toepassing van bijvoorbeeld twee kollektors zoals bij de in fig. 6 getoonde transistor. ¥ordt een van deze kollektors over een regelba.re 5 weerstand (bijvoorbeeld de inwendige weerstand van een tran sistor) met aarde verbonden, dan zal de signaalstroom naar de andere kollektor van deze weerstand afhankelijk worden, zodat ze gemakkelijk - desgewenst automatasch - geregeld kan worden.

10 In het in de fig. 14 en 15 getoonde uitvoeringsvoor- beeld heeft de injekterende laag de vorm van een roostervor-mige oppervlaktezone l40 die aan de zijde 141 van het lichaam i . 142 grenst. In de aan het oppervlak 141 door de roostervor- mige oppervlaktezone van het ene geleidingstype 140 omgeven 15 'delen l43a van het gebied van het tegengestelde geleidingstype 143 bevinden zich in te stellen zones 144, die de basis-zones vormen van drielagentransistors 143* 144, 145 * r ! Het gebied 143 dat de tussenlaag van de stroominjek- tor vormt heeft een laagohmige substraat en een in delen 143 c 20 en 143 onderverdeelde hoogohmige oppervlaktelaag. Deze on- derverdeling is verkregen met de roostervormige injekterende laag 140 die vanaf het oppervlak 141 tot aan of tot in het b 3. o substraat 143 reikt. In de hoogohmige delen 143 en 143 kun- nen zoals aangegeven transistors worden aangebracht of ook 25 andere schakelelementen. Voorts kunnen deze delen verschillend van grootte zijn en kunnen in een of meer delen meerdere scha- -kelelementen naast elkaar worden aangebracht.

Toepassing van een roostervormige oppervlaktezone ·ΐ4θ als injekterende laag van de stroominjektor heeft onder 30 meer het voordeel dat de serieweerstand in een dergelijke zone laag kan zijn. Om dezelfde reden kan voor de injekterende laag een grotere indringdiepte en/of een hogere doterings- concentratie worden toegepast dan voor de basiszones 144. De maximaal toelaatbare doteringsooncentratio van de basiszones 35 144 is namelijk beperkt, ondermeer doordat in die zones meest- 8204333 PHN 5476C - 43 - al nog zones 145 van tegengesteld geleidingstype nioeten wor-den aangebracht. .

Tussen de injekterende laag 140 en de tussenlaag 143 « van de stroominjektor kan een gelijkstroombron 146 worden aan-5 gesloten. Zowel voor dit als voor de andere voorbeelden geldt dat een dergelijke bron indien gewenst kan worden overbrugd • ^met een kapaciteit 147 om de aansluitingen 148 en 149 voor wisselspanning kort te sluiten.

' Een verder uitvoeringsvoorbeeld van de gexntegreerde 10 schakeling bevat een of meer drielagentransistors 150, 151* 152a> als getoond in de fig. 16 en 17· In de basiszone 151 die bijvoorbeeld p-type is strekt zich behalve de n-type emit- ( ter- of kollektorzone 150 nog een n-type zone 153 nit die op zijn beurt een verdere p-type oppervlaktezone 154 omgeeft.

15 Deze zones 153 en 154 vormen respektievelijk de tussenlaag en de injekterende laag van de stroominjektor. Voorts zijn in fig. 16 met onderbroken lijnen openingen in de op het half-geleideroppervlak aanwezige isolerende laag 158 aangeven via welke de zones 150» 1511 153 en 154 voor elektrische aanslui- 20 .ting met geleidersporen worden verbonden. De injekterende laag 154 en de tussenlaag 153 van de stroominjektor worden voorzienvan de in fig. 17 schematisch aangegeven aansluitingen 155 respektievelijk 156 voor aansluiting van een bron 157· De onderhavige uitvoeringsvorm is in het bijzonder ge-25 schikt als slechts een of enkele van de schakelelementen van een schakeling met een stroominjektor van instelstroom be-hoeven te worden voorzien. De-4us^eniaag 153 kan 00k direkt met het gebied 152 ’ van de transistor worden verbonden bijvoorbeeld doordat de tussenlaag 153 aan het halfgeleideropper-30 vlak tot aan of in de laagohmige zone 152 reikt. Daardoor wordt ruimte gespaard terwijl bovendien de aansluiting 156 dan desgewenst aan de onderzijde aan het substraat 152 kan worden aangebracht.

In een volgend uitvoeringsvoorbeeld zijn de schakel-35 elementen aan een oppervlak 167 van een gemeenschappelijk 8204 833 PHN 5476C - Η - lichaam aangebracht dat wordt gevormd door een laagohmig n-type substraat 160 waarop een lager gedoteerde n-type epitaxi-ale laag l6l is aangebracht (fig. 18). In de epitaxiale laag . zijn een aantal op in de halfgeleiaertechniek gebruikelijke 5 wijze met behulp van p-type gebieden 162 van elkaar geiso- leerde schakelelementen aangebracht, vaarvan er in de figuur eenvoudigheidshalve slechts een getekend is, namelijk de n-p-n-transistor 163, 164, 165«

Het n-type lichaam 160, 161, dat een aardvlak vocr 10 de geintegreerde schalceling vormt, is tevens de injekterende laag van een stroominjektor, die verder nog de p-type tussenlaag 166 en de aan het oppervlak 167 grenzende, n-type derde ·' - · laag 168 omvat.

De injekterende laag 160, 161 en de tussenlaag 166 15 zijn van een aansluiting 169 respektievelijk 170 voorzien -voor aansluiting van de bron 171. Voorts grenst de injekterende laag 160, 161 aan de tegenover de zijde 167 liggende zijde 172 van het lichaam en is de derde laag 168 van de stroominjektor, die door twee pn-overgangen 173 en 17^ van 20 de injekterende laag is gescheiden aan de zijde 167 en tegen over de injekterende laag 160, l6l gelegen. De tegenoveriig-gende derde laag 168 van de stroominjektor kollekteert over de overgang 173 .ladingsdragers uit de aangrenzende tussenlaag 166 van de stroominjektor en ontvangt zo stroom die als in-25 -stelstroom dient voor de emitter 163 van de transistor 163, r * V 16^, 165» die via een geleiderspoor 175 met de tegenoverlig- gende laag 168 van de stroominjektor is verbonden. Het zal duidelijk zijn dat via het geleiderspoor 175 eenvoudig oolc meerdere in te stellen zones van schakelelementen tegelijk 30 met de tegenoverliggende laag 168 van de stroominjektor kun- nen worden verbonden.

Aan de basis 164 van de transistor kunnen via een aansluiting 176 elektrische signalen worden toe- of afgevoerd terwijl de kollektor 165 via een aansluiting 177 bijvoorbeeld 35 via een impedantie 178 met een punt van positieve spanning +V

8204833 • .· .J ' 'g; PHN 5476C - k5 - kan zijn verbonden.'

De laatstbeschreven uitvoeringsvorm leent zich in het bijzonder voor toepassingen waarbij aah έέη of enkele schakelelementen die bijvoorbeeld in het centrum van een grote 5 gexntegreerde schakeling gelegen zijn instelstroom raoet wor- den toegevoerd. De benodigde instelstroom kan plaatselijk met een stroominjektor die weinig extra ruimte inneemt vanuit

A

het aardvlak van de schakeling naar het oppervlak worden ge-bracht en via het patroom van geleidersporen naar de nabij 10 gelegen in te stellen zones van de betreffende schakelelemen- : ten worden gevoerd. Voor deze toevoer van instelstroom zijn geen weerstanden nodig terwijl toch aan de in te stellen zones , · - geen vaste potentiaal wordt opgedrukt zodat deze zones bij voorbeeld elektrische signaalstroom of signaalspanning kunnen 15 voeren.

-Fig. 19 toont het schakelschema van een trekkerschakeling van een groep op overeenkomstige wijze ingerichte trekkerschakebrigen, die volgens een matrixpatroon tezaraen een geheugenschakeling volgens de uitvinding vormen.

2,0 De trekkerschakeling bevat de-transistors T-107’ wel^er emitters alien met aardpotentiaal zijn verbonden.

De eigenlijke trekkerschakeling wordt gevormd door de transistors en.T^Q^* welker kollektors overkruis zijn ver bonden met de basis van de andere transistor. Verder is de ' 25 .basis van transistor verbonden met de kollektor van tran- (, sistor_T^Q^, welks basis op zijn beurt is verbonden met de kollekto^ van transistor Τ,Λ_. Op eenzelfde wijze is de basis -* _s· . 105 van transistor verbonden met de kollektor van transistor en diens basis met de kollektor van transistor 30 Verder zijn de basiselektroden van de transistors en ^106 vcr^)on<ien rae^ de voor een kolom trekker schakel ingen ge-meenschappelijke schrijfgeleiders R en S. Teneinde uitlezen mogelijk te maken bezit transistor een extra kollektor, die is verbonden met de basis van transistor welks kol- 35 lektor is verbonden met de voor een kolom treklcerschakelingen 8204833 PHN 5476C - k6 - gemeenschappelijke leesgeleider 0.

• Stel dat de basiselektroden der transistors T-jq-j » T102’ T105 en T106 Via stroombronnen 1,,,,, I,02, I,05 I,oi met de aangegeven polariteit zijn verbonden met de voor elke 5 rij van trekkerschakelingen gemeenschappelijke voedingslijn V en de basiselektroden der transistors Tio4 en ^107 ^via soortgelijke stroombronnen en ^107 met de voor een rij trelckerschakelingen gemeenschappelijke selektielijn SE. Hierbij wordt verondersteld dat de stroombronnen van een 10 zodanig type zijn, dat zij alleen stroomleveren indien de betreffende voedings- of selektielijn een positieve spanning voert.

i De voedingslijn V bezit steeds een positieve spanning, zodat de stroombronnen , I^^» -^105 en ^106 steeds 15 werkzaam zijn. Daarentegen bevindt de selektielijn SE zich gedurende de rusttoestand, dat wil zeggen indien geen selek-tie heeft plants gevonden van de rij trekkerschakelingen vaar-toe de getekende schakeling behoort, op aardpotentiaal of lager, zodat de stroombronnen en -^107 dan 20 werkzaam zijn. Dit heeft tot gevolg dat in rusttoestand de transistors T-jq^j t-jo4’ T105’ T106 en ^107 ^een 5ΪΓΟΟΙΠ zullen voeren en de dissipatie dientengevolge gering zal zijn.

In rusttoestand van de trekkerschakelingen zal een 'der transistors en T-j^ geleiaen. Stel transistor 25 geleidt, dan is de spanning aan de basis van transistor gelijk zijn aan +V., waarbij V. de "junction" spanning tussen 0 0 basis en emitter van een overstuurde ti-ansistor voorstelt.

De spanning aan de basis van transistor is gelijk aan +Vk, waarbij· de "junction" spanning tussen kollektor en 30 emitter van een overstuurde transistor voorstelt. Bij sili- cium transistoren is een gebruikelijke waarde voor V. 0,7 V en ligt veelal tussen 0 en 0,b V. Dit bet'ekent dat de spanning aan de basis van transistor lager is dan de span ning aan de basis van transistor T.^ en wel lager dan de 35. "junction" spanning , zodat transistor gesperd is.

8204833 PHN 5476C - k7 -

De kollektorstroom voor transistor T wordt dus geleverd door de stroombron I102» terwijl zijn basisstroom wordt ge-. leverd door de stroombron I .

Indien de informatie uit de trekkerschakeling moet 5 worden uitgelezen of nieuwe informatie moet worden ingeschre- ven, wordt aan de selektielijn een positieve puls toegevoerd, ’zodat de stroombronnen I103* *104 en ^107 wer^zaam worden.

Wil men inschrijven dan brengt men een der schrijfgeleiders R en S op aardpotentiaal. Stel bijvoorbeeld dat de schrijf-10 geleider Rop aardpotentiaal gebracht is. De stroom die ge leverd wordt door de stroombron I... vloeit dan af naar aarde, '05 zodat transistor gesperd is. De stroom die geleverd . wordt door de stroombron I.j fungeert dan als basisstroom voor transistor T102» zodat deze transistor open is. Deze 15 transistor trekt dus stroom van de stroombron I-j01 » zodat transistor gesperd is. Uitgaande van de schrijfgeleider S, die zweeft, blijkt op overeenkomstige xvijze dat transistor °Pen is. Deze transistor krijgt hierbij zijn kollektorstroom geleverd door stroombron · Deze stroom- 20 bron levert dus zowel de kollektorstroom voor transistor T.JQ2 als voor transistor Na beeindiging van de se- lektiepuls op de selektielijn SE blijft transistor T]02 ge-leidend en transistor gesperd zodat de informatie in de trekkerschakeling is opgesldgen.

^ **5 Er dient opgemerkt te worden dat een schrijfimpuls op een der schrijfgeleiders R of S geen invloed heeft op niet-geselekteerde trekkerschakelingen. Indien geen selektiepuls op de selektielijn SE aanwezig is zijn immers de stroombronnen en niei werkzaam zodat de transistors en 3° T104 gesperd blijven en dus geen informatie van de schrijf- geleiders naar de transistors T1Q1 en T^., 3can worden doorge-geven. ‘

Bij hot uitlezen zweven de schrijfgeleiders R en S, zodat bij aanwezigheid van de selektiepuls de transistors 35 TK)5 en T106 £e*ei<ienci ziJn. Hierdoor zijn de transistors /· 8204833 PHN 5476C - 48 - T.JQ2 en T-,04 gesperd zodat de informatie in de trekkerscha-• keling niet aangetast wordt. Afhankelijk van de toestand waarin de trekkerschakeling zich bevindt zal nu transistor open of dicht zijn. Yeronderstellen we weer dat tran-5 sistor gesperd en transistor T1Q2 geleidend is dan zal de stroom die geleverd wordt door de stroombron die . ^tengevolge van de selektiepuls imraers werkzaam is, als basis-stroora voor transistor T-jq^ fungeren, zodat deze transistor geleidend is. De stand van deze transistor wordt via de 10 leesgeleider 0 uitgelezen. Hoewel slechts een leesgeleider getekend is zal' het duidelijk zijn dat zonder meer een tweede leesgeleider aanwezig kan zijn die op identieke wijze als { eerstgenoemde is verbonden met een extra kollektorelektrode van transistor 15 Fig. 20 toont een deel van de gexntegreerde geheugen- schakeling, waarin duidelijkheidshalve slechts een van de trekkerschakelingen is getekend terwijl van de overige identieke trekkerschakelingen van de matrix alieen twee der na~ burige matrixelementen sch'ematisch zijn aangegeven.

20 In een oppervlaktelaag van een n-type halfgeleider- lichaam zijn een aantal p-type basiszones van de transistors T101 en met Ti07 Van ^refckerschakelingen aangebracht.

Elk van deze basiszones omgeeft in het lichaam een of, in het geval van de transistor I-jQ-j » twee n-type kollektorzones 25 -ierwijl het lichaam een voor alle transistors gemeenschappe-lijke emitterzone vormt. De transistors zijn met behuip van een patroon \an geleidersporen 192 verbonden tot trekkerschakelingen volgens het schema van fig. 19» waarbij elk van de trekkerschakelingen van de matrix is verbonden met geleider-30 sporen R, S en 0.

De in fig. 19 aangegeven stroombronnen I tot en met I-jq^ zijn in de geintegreerde schakeling met stroornin jek- tors gerealiseerd. Aan het halfgeleidcroppervlak grenst een als bandvormige p-type oppervlaktezone . V, die / voeaingslijn dienst 35 doet en aan beide zijden waarvan de basiszones 190 van de 8204833 PHN 5476C - h9 - transistors T102, t-jo3’ T105 en T106 fi'eranSschikt zijn. De oppervlaktezone V vormt de injelcterende laag van een stroom-injektbx* waarbij liet halfgeleiderlichaam als tussenlaag dient en laatstgenoemde basiszones in te stellen zones zijn, waar-5 aan op de hierboven eerder beschreven wijze instelstroom wordt toegevoerd. Op overeenkomstige wijze vormt ook de p-type oppervlaktezone SE, die als selektielijn fungeert, te-*zamen met het halfgeleiderlichaam en de basiszones 190 van de transistors en ^107 een s^roomin jektoi'* Voorts 10 is het halfgeleiderlichaam voorzien van twee evenwijdige n- type oppervlaktezones die zich parallel aan de beide injek-terende lagen V en SE uitstrekkeri en die een hogere doterings-- # i concentratie hebben dan het daaraan grenzende deel van het n-type halfgeleiderlichaam. Een van deze zones, de zone 193 -T5 grenst aan 6en der lange zijden van de zone SE waardoor de injektie van ladingsdragers vanuit de zone SE in hoofdzaak in de richting van de transistors T-j03’ ^104 en T107 en fin de richting van de transistors en T.jq~ van naburige trekkerschakelingen plaatsvinat. De andere n-type zone 19^ 20 strekt zich uit tussen de basiszones van de transistors T-jq^» q2j. en Tio7 enerz;i· Jds en de basiszones van de transistors ';Τ„ΛΛ en anderzijds en voorkomt parasitaire transistor- 102 lOo werking tussen aan tegenoverliggende zijden van de zone gelegen basiszone. Eventueel kunnen tussen de trekkerschake-25 lingen van naburige kolommen nog verdere 11-zones worden aan- ( gebracht die zich evenwijdig aan de sporen R en S tussen de injekterende lagen V en SE uitstrekken. Ook kunnen zoals bij de eerder beschreven uitvoeringsvoorbeelden alle basiszones afzonderlijk grotendeeJs door n+-oppervlaktezones zijn omge-30 ven of kunnen in plaats van hoger gedoteerde n-zones verzon- ken isolerende lagen worden toegepast.

Bij de beschreven geintegreerde schakeling is de aanwezigheid van de transistors Τ^^βη.Τ^^ nodig om voor het inschrijvon de afzonderlijke geheugenelementen te kunnen 35 selekteren. Omdat in deze schakeling de emitters van alle 8204833 PHN 5476C - 50 - transistors met elkaar zijn verbonden lean de selektie van een geheugenelement alleen via basisaansluitingen worden ver-kregen. Als gevolg hiervan zijn voor de selektie van rijen en kolommen afzonderlijke transistors nodig.

5 Fig. 21 toont een tweede geheugenschakeling die in een matrix gevormd vordt door een aantal in rijen en kolommen "*gerangschikte identieke geheugenschakelingen kan vorden toe-gepast. Deze geheugenschakeling bevat twee transistors en T9Q2 van npn-type, welker emitters met een punt van 10 vaste potentiaal, bijvoorbeeld aardpotentiaal, zijn verbonden.

Teneinde een bistabiel element te verkrijgen is de basis van elk dezer transistors verbonden met de kollektor van de an-dere transistor. De voedingsstroom voor de geheugenschake-—ling wordt toegevoerd via de met de basiselektroden der tran-15 sistors en ^202 verl:>on^en stroombronnen I201 en ^202 '

Het inschrijven en uitlezen van informatie vindt plaats met behulp van de transistors ^203 en ^204 van pnp-type. Via de hoofdstroombaan van deze transistors :respektievelijk T2o4 worc^ een verbinding tot stand gebracht 20 tussen de basis van transistor i^Q-j respektieveli jk ^202 en de voor een kolom geheugenschakeling gemeenschappelijke lees-en schrijfgeleider S respektievelijk R. Deze transistors T,,^ en zijn bij voorlceur symmetrisch uitgevoerd oindat zij in beide richtingen bedreven worden teneinde zowel een uit-°-5 lees- als een inschrijffunktie te vervullen.

Selektie van de gewenste geheugenschakeling vindt plaats door selektie van de betreffende rij met behulp van een voor een rij geheugenelementen gemeenschappelijke selektielijn, die met de basiselektroden van de transistors ^203 30 en is verbonden en door selektie van de betreffende kolom met behulp van de lees- en schrijfgeleiders S en R.

Het zal duidelijk zijn dat men zowel in geselekteerde als in niet-geselekteerde toestand een geschikte waarde voor het spanningsniveau van de selektielijn en de lees- en schrijf-35 geleiders dient te kiezen. Zo zal de selektielijn in niet- 8204833 PHN 5476C - 51 - geselekteerde toestand een zodanige spanning moeten voeren dat de transistors en T2q^ gesperd zijn onafhankelijk .van het al of niet aanwezig zijn van een schrijfpuls op een der geleiders S of R. In geselekteerde toestand zal de span-5 ning op de selelctielijn een waarde moeten bezitten welke ligt tussen de in de beide stabiele toestanden van de geheugen-^schakeling optredende spanningswaarden aan de basiselelctroden der transistors T2Q1 en T202. De lees- en schrijfgeleiders S en R kan men in hun niet-geselekteerde toestand bijvoor-10 beeld laten zweven, waardoor onafhankelijk van het al dan niet geselekteerd zijn van de bij het betreffende geheugen-element behorende rij geen informatie verlorenkan gaan. Bij ( het inschrijven van informatie zal de schrijfpuls voldoende positief moeteh zijn ten opzichte van het spanningsniveau van 15 de geselekteerde selektielijn om de bijbehorende transistor T2Q^ of Τ2ο4 in eeleidinS te hrengen, terwijl voor het uit-lezen van informatie het spanningsniveau van de lecsgeleider bij voorkeur kleiner zal zijn dan het spanningsniveau van de geselekteerde selektielijn.

20 Teneinde de disspatie van de geheugenschakeling zo klein mogelijk te houden en toch een grote leessnelheid te verwezenlijken kan men er voor zorgen dat het voedingsniveau van de geheugenschakeling tijdens de stationaire toestand laag is en bij het uitlezen op een hoger niveau geschakeld -25 -wo-rdt, door i*egeling van de door de stroombronnen I2o-j en ^202 ^-everen stromen.

De schakeling volgens fig. 19 leent zich bijzonder goed om in een halfgeleiderlichaam te wurden geintegreerd.

In dat geval· kunnen de pnp-transistors en ^204 a^s ^a^e- 30 rale transistors worden uitgevoerd vaarbij in verband met het gebruik in twee richtingen van belang is, dat in het bijzonder van laterale transistors de elektrische eigenschappen in beide richtingen praktisch gelijk kunnen zijn. Voorts kunnen de beide stroombronnen I2q1 en I 2 eenvoudig met een 35 stroominjektor worden gerealiseerd, raede waardoor voor de 8204833 PHN 5476C - 52 - geintegreerde uitvoering een relatief klein halfgeleideropper-. vlak nodig is.

De fig. 22 en 23 tonen een deel van een dergelijke geintegreerde uitvoering van een geheugenmatrix met een 5 stroominjektor vclgens de uitvinding. Het binnen de onder- broken lijn 223 in fig. 22 gelegen gedeelte van deze geintegreerde schakeling bevat een matrix-element volgens het sche-m-a van fig. 21. Het halfgeleiderlichaam 200 heeft een half-geleidersubstraat 201 dat in dit geval p-type geleidend is.

10 Dit p-type substraat 201 is voorzien van een n-type epitaxi- ale laag 202, die op gebruikelijke vijze met behulp van p~ type scheidingszones 203 in eilanden is onderverdeeld. Alle npn-transistors en ^202 van een varL ma^rixeieraen^en .zijn aangebracht in een langgerekt eiland 204, dat aan de 15 rand van het halfgeleiderlichaam bijvoorbeeld met aarde kan worden verbonden met een schematise!! aangegeven aansluiting 205. Het eiland 204 vormt een gemeenschappelijke emitterzone voor de genoemde npn-transistors. In dit eiland 204 bevinden zich een aantal injekterende lagen waarvan er in de figuren 20 een is getekend en die worden gevormd door p-type oppervlak- tezones 206. Aan beide zijden van elke injekterende laag 206 bevinden zich vier npn-transistors met een p-type basiszene 207 en een n-type kollektorzone 208. De basiszones 207 zijn aan het oppervlak 209 aan drie zijden omgeven door een laag-25 ohmig n-t3rpe oppervlaktezone 210 die zich vanaf het oppervlak 1 209 in de epitaxiale laag uitstrekt en daarbij aansluit op een n-type begraven laag 211 die zich aan de grens van het substraat 201 en de epitaxiale laag 202 bevindt. De tot de tussenlaag 20-^i behorende zone 210, 211 vormt een laagohmig 30 geheel met een aantal holten waarin zich.stroominjektors ge vormd door’een injekterende laag 206, een hoogohmig deel 212 van de tussenlaag 204 en in te stellen basiszones 207, be-vinden. Bovendien dient de zone 210, 211 en met name de begraven laag 211 ter verlaging van de serxeweerstand in het 35 eiland 204 waardoor dit eiland tijdens bedrijf praktisch een 8204833 1 - _ t·· PHN 5476C - 53 - aequi-potentiaalvlak is.

Aan beide zijden van de langgerekte eilanden 204 strekt zich sen eveneens langgerekt eiland 221 uit waarin zich de laterale pnp-transistors en ^204 Van ma^r^x” 5 elementen bevinden. Ook de eilanden 221 hebben een laagohmig n-type zone gevormd door een oppervlaktezone 213 en een be-^graven laag 214 ter verlaging van de serieweerstand. Deze eilanden 221 vormen namelijk een gemeenschappelijke basiszone voor de pnp-transistors van een rij van matrixelementen en 10 dienen als selektielijnen SEL. De pnp-transistors liebben ver- der elk een p-type zone 215 die bij het lezen van informatie als emitterzone en bij het schrijven als kollektorzone fun-( "" ' geert en een p-type zone 216 die als kollektorzone respek- tievelijk als emitterzone dient. Deze pnp-transistors zijn 15 elk door een komvormig deel van de laagohmige zone 213* 214 omgeven waardoor praktisch geen parasitaire transistorverking itussen zone3 van naburige pnp-transistors kan optreden.

I Op het oppervlak 209 van het halfgeleiderlichaam 200 bevindt zich een isolerende laag 217 waarop zich gelei-20 dersporen 218, die de interne verbindingen van de'matrixele menten vormen, uitstrekken en die via openingen in de isolerende laag, die in fig. 22 met onderbrolcen lijnen zijn aan-gegeven, verbonden zijn met halfgeleiderzones van de schakel-elementen. Voorts zijn de injekterende lagen 206 verbonden 25 -met een geleiderspoor 219» dat is voorzien van een aanslui- V. ting 220, terwijl de zones 216 van de transistorsvan een kolom van matrixelementen met een geleiderspoor S en de zones 216 van de transistors T2o4 van een kolom van matrixelementen rnet een geleiderspoor R zijn verbonden.

30 Tussen.de aansluitingen 205 en 220 kan een bron 222 worden aangesloten om de pn-overgangen tussen de injekterende lagen 206 en de eilanden tevens tussenlagen 204 in de voor-waartsrichting voor te spannen. Deze bron 222 kan bijvoorbeeld regelbaar zijn om tijdens het uitlezen van informatie de npn-35 transistors van de matrixelementen van meer instelstroom te 8204833 PHN 5476C -5^- kunnen voorzien dan in de rusttoestand en tijdens het schi'ij-ven. Een dergelijke regeling van de instelstroom kan ook per geleiderspoor 209 worden ingebouwd zodat de instelstromen voor elke twee naburige kolommen van matrixelementen apart 5 geregeld kan worden.

De beschreven gelntegreerde uitvoering volgens de fig, 22 en 23 is bijzonder kompakt. Een verder vermindering 4 van het benodigde halfgeleideroppervlak kan nog worden ver-kregen door de n+-zonss 210 en 213 te vervangen door verzon-10 ken isolerende lagen, die vanaf het oppervlak 209 tot aan de grens van de epitaxiale laag 202 en het substraat· 201 reiken.. In dat geval kunnen namelijk de p-type scheidingszone 203 en de aan beide zijden daarnaast gelegen delen van de n-type ’ v * 1 / zones 210 en 213 vervangen worden door een enkele verzonken' 15 isolerende laag waardoor de afstand tussen de npn-transistors -en d-e pnp-transistors in een kolom en tussen de pnp-transis-.tors van aangrenzende kolommen kleiner kan worden.

! De beschreven uitvoeringsvoorbeelden maken duidelijk dat door toepassing van de uitvinding belangrijke voordeleia 20 worden verkregen. In vele gevallen kan men bij de vervaardiging volstaan met het toepassen van slechts vijf maskers. Voorts bereikt men een hogs pakkingsdichtheid van de aktieve ele-menten terwijl weerstanden praktisch geheel overbodig zijn.

De emitters van de gebruikte transistors zijn veelal direkt 25 - met elkaar verbonden zodat het patroon van geleidersporen relatief eenvoudig is, waarbij de kollektcrs bovendien auto-matisch onderling gescheiden zijn. Verder kunnen eenvoudig nrulti-kollektor-transistors worden toegepast waardoor veel ruimte en een aantal geleidersporen worden uitgespaard. In 30 het gebruik is nog van bijzonder \-oordeel dat alle met de stroorainjektor toegevoerde instelstromen op dezelfde wijze variSren met de spanning over de injekterende overgang waardoor het funktioneren van de geintegreerde schakeling pralc-tisch onafhankexijk is van het stroomniveau zodat een zeer 35 geringe storingsgevoeligheid wordt bereikt.

8204333 PHN 5476C - 55 -

Het zal duidelijk zijn dat in de beschreven schake-lingen met name vooral die stromen met behulp van de stroom-injektor worden toegevoerd die aanwezig moeten zijn opdat eventuele informatie bevattende analoge of digitale signaal-5 stromen of -spanningen verwerkt kunnen worden en voor zover vein toepassing ingeschreven informatie bewaard kan worden.

Deze wat men zou kunnen noemen bereidsti'omen omvatten bij * bouwelementen zoals logische konfiguraties, trekkerschakelingen en geheugenelementen al die stromen die in de statische dan 10 wel in de dynamische toestand van het bouvelement aanwezig moeten zijn ora het bouweleraent gereed te doen zijn, dat wil zeggen om bij aanbieding van informatie aan de ingang, zo I , nodig in kombinatie met een selektiesignaal, deze informatie f te kunnen opnemen, om eenmaal ingeschreven informatie te 15 kunnen bewaren en/of om deze, eventueel na selektie, aan de uitgang te kunnen mededelen.

De beschreven uitvoeringsvoorbeelden kunnen alle ge-heel met in de halfgeleidertechniek gebruikelijke technieken zoals epitaxie, het aanbreiigen van begraven lagen, het plaat-20 selijk doteren met diffusie en/of ioneniroplantatie, het in patroon aanbrengen van isolerende, maskerende en geleidende lagen enzovoorts worden vervaardigd. Voorts lcunnen de beschreven geintegreerde schakelingen op gebruikelijke wijze in ge-'bruikelijke omhullingen worden afgemonteerd. Ter nadere ver-25 -duidelijking zal hieronder de vervaardiging van het eerste ' voorbeeld, de flipflop volgens de fig. 1 tot en met 5* in het kort worden beschreven.

Uitgegaan wordt van een siliciumsubstraat 21 (fig.

2) bijvoorbeeld met n-type geleiding en een soortelijke weer- 30 stand tussen 0,005 en 0,015 ohmem. Daarop wordt een n-type b epitaxiale siliciumlaag 21 aangebracht met een soortelijke weerstand van bijvoorbeeld tussen 0,2 en 0,6 ohm.cm en een dikte van bijvoorbeeld ongeveer 5 ^urn. In dit verband wordt opgemerkt, dat de stroomversterkingsfaktor β van de toege-35 paste geinverteerde trails is tors truktuur meds afhankelijk is 8204833 PHN 5476C - 56 - van de soortelijke weerstand van de epitaxiale laag. Bedraagt bij een soortelijke weerstand van ongeveer 0,1 ohm.cm de fak-tor β ongeveer 20 dan is bij dezelfde p- en n-type diffusies t bij een soortelijke weerstand van ongeveer 0,6 ohm.cm de fak-5 tor β ongeveer 10, waarbij kan worden opgemerkt, dat met het oog op een bedrijfszekere werking van de schakeling in de . ^praktijk voor de falctor β een waarde van 3 of hoger gevenst is.

Vervolgens wordt een diffusiebehandeling uitgevoerd 10 onder toepassing van een maskeringslaag van bijvoorbeeld si- liciumdioxyde en met fosfor als veroutreiniging ter verkrij-ging van de laagohmige n-type delen 21 . De oppervlaktecon-centratie in deze delen bedraagt bijvoorbeeld 10^1 atomen/cm3. De openingen waar doorheen deze fosfordotering in het half-15 geleiderlichaam wordt gebracht hebben een aantal evenwijdige -uitlopers, zodanig dat tussen twee naburige uitlopers steeds voldoende ruimts is om bij een volgende bewerking daarin een basiszone van de gewenste grootte aan te kunnen brengen. Ver-der worden twee \ran die openingen gebruikt waarbij de uitlo-20 pers van die openingen naar elkaar toegericht zijn en in ei- kaars verlengde liggen. De afstand tussen de uiteinden van iegenover elkaar gelegen uitlopers wordt gelijk aan of enigs-zins kleiner dan de afstand die uiteindelijk tussen de tegen-over elkaar gelegen basiszones, bijvoorbeeld de zones 5 en -10, gewenst is, gekozen. Vex’volgens kunnen op gebruikelijke wijze door diffusie via openingen van de gewenste grootte'in een maskeringslaag tegelijkertijd de basiszones 1 tot en met 10 en de injekterende laag 20 worden aangebracht. In het on-derhavige voorbeeld bestaat het maskeringspatroon uit twee 30 evenwijdige stroken die zich in een richting dwars op de in- middels verkregen n+-uitlopers uitstrelcken en die daarbij grotendeels in de tussenruimte tussen de tegenover elkaar gelegen uitlopers liggen en elk aan een zijde de uiteinden van die uitlopers enigszins overlappen of althans daaraan 33 raken. De breedte van deze stroken korrespondeert met de ge- 8204833 PHN 5476C - 57 - ί ' wenste afstand tussen elk van de basiszones en de injekterende laag. Vervolgens wordt over het gehele vrije oppervlak , bijvoorbeeld borium ingediffundeerd, bijvoorbeeld tot een diepte van 2,5 ^um, waarbij de vierkantsveerstand bijvoorbeeld 5 ongeveer 150 ohm bedraagt. Tussen de beide maskeringsstroken resulteert dan de injekterende laag terwijl verder de van •elkaar gescheiden basiszones 1 tot en met 10 worden verkre- gen omdat de oppervlakteconcentratie van deze diffusiebehan- + c deling onvoldoende is cm de reeds aanwezige n -delen 21 van 10 geleidings.type te veranderen. Op deze wijze gxenzen de basis- zones automatisch direkt aan de n -deelzones 21 waarbij zij elk aan drie zijden door een U-vormig n+-type gebied zijn omsloten.

Op gebruikelijke wijze worden de kollektorzones 22 15 tot en met 37 aangebracht bijvoorbeeld door plaatselijke dif- fusie van fosfor tot een diepte van ongeveer 1,5 ^urn en met een vierkantsweerstand van ongeveer 5 ohm, vaarna kontakt-gaten in de isolerende laag kunnen worden geetst en het pa-troon van geleidersporen l4 kan worden aangebracht bijvoor-20 beeld door het opdampen en vervolgens etsen van een laag aluminium.

De breedte van de injekterende laag 20 bedraagt bij-- --voor-beeld -ongeveer -20 yum, De afstand van de injekterende laag 20 tot elk van de basiszones is ongeveer 8 ^um. De af-25 metingen van basiszone 5 zijn bijvoorbeeld ongeveer 50 yum x 80 yum, terwijl de kollektorzone 33 20 yum x 20ynm groot is. De breedte van de n+-uitlopers tussen naburTge A- basiszones kan bijvoorbeeld 10 yum zijn.

¥ordt geheel of gedeeltelijk in plaats van de laag-c 3Q ohmige deelzones 21 een verzonken isolerende laag toegepast dan kan deze bijvoorbeeld worden verkregen door plaatselijke oxydatie onder gebruikmaking van een maslceringslaag die bijvoorbeeld uit siliciumnitride kan bestaan,

Worden begraven lagen toegepast zoals bijvoorbee*ld 35 in de fig. 6 en 13 aangegeven, dan. kunnen deze bijvoorbeeld s' 8204833 PHN 5476C - 58 - met arseen zijn gedoteerd met een oppervlakteconcentratie van ongeveer 10^ atomen/cm3 en een vierkantsweerstand van ongeveer 20 021m. Ook kunnen bijvoorbeeld de begraven lagen , 135 in fig. 13 hoger gedoteerd zijn dan de in te stellen ba- 5 siszones 125»' hetgeen in het bijzonder van voordeel kan zijn als deze begraven lagen deel uitmaken van de emitterzone van de betreffende transistor.

* Het zal duidelijk zijn dat de uitvi.nding niet beperkt is tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden maar dat binnen .10 het kader van de uitvinding voor de vakman vele variaties mogelijk zijn. Zo kunnen bijvoorbeeld andere halfgeleider-

III V

materialen zoals germanium en A B -verbindingen of kombi-naties van halfgeleidermaterialen, waarbij bijvoorbeeld het substraat uit een ander halfgeleidermateriaal bestaat dan de 15 .oppervlaktelaag vaarin zich de schakelelementen bevinden, vor> den toegepast. In plaats van uit te gaan van een n+-substraat 21a (fig. 2) waarop epitaxiaal een lager gedoteerde laag 21^ vrordt aangebracht kan ook worden uitgegaan van een laagohraig substraat dat vervolgens door uitdiffusie van verontreini-20 gingen van een lager gedoteerde oppervlaktelaag vordt voor- zien. Voorts kunnen de geleidingstypes in de beschreven voor-beelden worden vervisseld waarbij ook de polariteiten van de spanningen moeten wisselen. Ook kan de geintegreerde schakeling -bijvoorbeeld van een of meer optische signaalin- en/of signaal-25 uitgangen zijn voorzien. Bijvoorbeeld kan een inkomend optisch i signaal met een in de schakelingen opgenomen fotodiode of fototransistor in een elektrisch signaal worden omgezet welk elektrisch signaal dan als ingangssignaal voor een vender deel van de schakeling kan dienen. . * 30 Als injekterende laag kan bijvoorbeeld ook een door een zeer dunne laag van isolerend materiaal van de tussenlaag van de stroominjektor gescheiden laag worden toegepast waarbij gebruik gemaakt wordt van tunnelinjektie waarbij ladings-dragers vanuit de geleidende laag door de dunne isolerende 35 laag heen als minderheidsladingsdragers de tussenlaag van de 8204833 . ·* PHN 5476C - 59 - stroominjektor bereiken.

De stroominjektor kan bijvoorbeeld uit vier of al-, thans uit een even aantal lagen bestaan alhoewel bij voorkeur een stroominjektor met een oneven aantal lagen worden toege-5 past. Ook bij stroorainjektors met vier of meer lagen valt behalve de in te stellen zone bij voorkeur hoogstens een ver-•dere zone van het betreffende schakelelement met een laag van de stroominjektor samen.

Voorts kunnen bij een stroominjektor met bijvoorbeeld 10 zeven lagen de derde en de vijfde laag onafhankelijk van elkaar worden benut voor regeling van de aan de in te stellen zone toe te voeren instelstroom. De derde en vijfde laag van '· _ de ^stroominjektor kunnen dan bijvoorbeeld worden beschouwd als de beide ingangen van een EN-poort waarvan de in te stel-15 len zone dan een uitgang vormt.

Ook kunnen met behulp van de stroominjektor op over- ;eenkomstige wijze zones van andere schakelelementen dan de ! getoonde bipolaire transistors, zoals zones van dioden en veldeffekttransistors van instelstroom worden voorzien. Bo-20 vendien kunnen met de stroominjektor bijvoorbeeld poortelek- troden van veldeffekttransistors in.het bijzonder van veldef-fekttransistors met een lage drempelspanning worden gestuurd.

Bij toepassing van een laterale stroominjektor zoals in fig. 1 is de verhouding tussen de aan verschillende in te , 25 stellen zones toegevoerde instelstromen evenredig met de ver houding tussen de lengten van*de naar de injekterende laag 20 toegelceerde delen van de piv-oVerg^ngen tussen de betreffende in te stellen basiszones en de tussenlaag 21. In het getoonde· voorbeeld is de beschikbare instelstroom voor iedere basis-30 zone even groot. Andere verhoudingen kunnen eenvoudig met be hulp van lengteverschillen in de struktuur worden vastgelegd.

Voorts kunnen een of meer lagen van de stroominjektor in plaats van dat zij door dotering worden verkregen in het halfgeleiderlichaam worden gexnduceerd bijvoorbeeld met 35 oppervlaktetoestanden en/of ladingen in de isolerende laag 8204833 PHN 5476C - 6θ - en/of met behulp van een op de isolerende laag gelegen elek-trodelaag. Bijvoorbeeld kan in de beschreven vijflagenstroom-injektor de derde laag door een geinduceerde inversielaag » worden gevormd. Ook kunnen een of meer lagen van de stroom-5 injektor uit een kombinatie van een door dotering verkregen gedeelte en een daarmee samenhangend gelnduceerd gedeelte • ^bestaan. Bijvoorbeeld kan wanneer de afstand tussen een door dotering verkregen injelcterende en een door dotering verkregen -kollekterende overgang in de stroominjektor relatief 10 groot is zodat in dat deel van de stroominjektor geen of een geringe streomoverdracht plaats vindt deze afstand worden verkleind door een of beide lagen aan bet oppervlak aan een naar de andere.laag toegelceerde zijde met een inversielaag uit te breiden.

15 Bij toepassing van de beschreven geinduceerde gein- verteerde lagen kan in het bijzonder indien zij met behulp van een geisoleerde elektrodelaag worden verkregen de aan de in te stellen zone toe te voeren instelstroom ook met de spanning op de elektrodelaag worden bestuurd* 20 Uit de beschreven voorbeelden zal duidelijk zijn dat de geintegreerde schakelingen een nieuwe, lcompakte struktuur hebben en veelal met een vereenvoudigde technologie kunnen worden vervaardigd. Bij voorkeur lcenmerkt deze nieuwe struktuur zich door de aanvezigheid van een aan een oppervlak •25 grenzend halfgeleidergebied van het ene geleidingstype waar- i in zich een langgerekte strookvormige oppervlaktezone van het andere geleidingstype, die bijvoorbeeld deel uitmaakt van een kanalensysteem of van een rooster, uitstrekt en die met het aangrenzende gebied een pn-overgang vormt, waarbij aan ten-30 minste een der lange zijden van deze strookvormige zone meer- dere naast elkaar gelegen van elkaar en van de strookvormige zone gescheiden oppervlaktezones van het andere geleidingstype aan het oppervlak grenzende; die in te stellen zones van in het schakelelementen van de schakeling en/bijzonder in te stellen 35 basiszones van bipolaire transistors vormen, waarbij het ge- 8204833 PHN 5476C 61 bied en de strookvormige oppervlaktezone elk van een aansluiting zijn voorzien om de genoemde pn-overgang in de voorwaartsrichting in te stel-len voor het injekteren van minderheidsladingsdragers in het gebied, waarbij de in te stellen zones instelstroan ontvangen door kollektie van 5 minderheids ladingsdr agers uit het gebied over de pn-overgangen die dat gebied met de in te stellen zones vormt.

Opgemerkt wordt dat de kollekterende laag en in het algemeen ie-dere laag van de stroaninjektor, die ladingsdragers uit een aangrenzende laag van de stroaninjektor kollekteert als geen uitwendige potentiaal 10 wordt opgedrukt, een potentiaal zal aannemen, waarbij de gelijkrichtende overgang tussen de beide betreffende lagen in de voorwaartsrichting is gepolarisserd. Daardoor zal ook over deze kollekterende overgang injektie van ladingsdragers optreden. Als in beide richtingen evenveel stroan over de kollekterende overgang vloeit, zal de spanning over deze overgang maxi-15 maal en praktisch gelijk aan de spanning over de injekterende overgang van de stroaninjektor zijn. In alle andere gevallen is de grootte van de voorwaartsspanning afhankelijk van de grootte van de van of door de betreffende kollekterende laag afgencmen (instel)stream. Het zal duidelijk zijn dat in het grensgeval waarin praktisch geen spanning over de betref-20 fende kollekterende gelijkrichtende overgang staat, de afgenomen strocm maximaal is.

Met de stroominjektor kunnen via het toevoeren van instelstroan dus instelpotentialen voor de in te stellen zone worden verkregen waar-van de grootte is gelegen in een trajekt dat begrensd wordt door de span-25 ning tussen de beide op een boron aangesloten bronaansluitingen van de ?troomirqektor. De met de stroominjektor verkregen instelpotentialen zijn maximaal gelijk aan die van de bronaansluiting met de hoogste potentiaal en minimaal gelijk aan die van de bronaansluiting met de laagste potentiaal. Voorts is de spanning tussen de bronaansluitingen gelijk aan de 30 spanning die nodig is om de gelijkrichtende overgang tussen de injekterende laag en de tussenlaag in de doorlaatrichting te bedrijven. Deze spanning zal in het algemeen betrekkelijk laag zijn. Een gebruikelijke waarde voor deze voorwaartsspanning is voor een pn-overgang in silicium bijvoorbeeld ongeveer 0,6 tot 0,8 V. Bijzonder aantrekkelijk is nu dat 35 in veel gevallen de gehele schakeling met de hierboven aangegeven lage spanningen kan worden bedreven, waardoor de dissipatie uitermate gering kan zijn. Dit voordeel van lage dissipatie wordt ook in belangrijke mate gerealisserd als een belangrijk deel van de schakeling bij deze lage 8204833 PHN 5476C 62 spanningen wordt bedreven naast bijvoorbeeld een of meer uitgangstrans is-toren waaraan hogere spanningen worden toegevoerd om een hoger vermogen aan de uitgang(en) van de schakeling beschikbaar te hebben.

In dit verband wordt qpgemerkt dat met behulp van de stroomin-5 jektor ook instelstrocm kan worden toegevoerd aan zones van schakelele-menten die bij hogere dan de hierboven aangegeven spanningen worden bedreven. In dat geval kan ook de potentiaal van de met de strocminjektor verbonden in te stellen zone buiten het hierboven aangegeven trajekt lig-gen en wel zo, dat de gelijkrichtende overgang tussen de in te stellen 10 zone en de daaraan grenzende laag van de stroominjektor in de sperrichting staat.

15 20 25 30 35 8204833

Claims

1. Geintegreerde schakeling bevattende meerdere schakelelementen die naast elkaar aan een 2ijde van een voor deze schakelelarventen gerreen-schappelijk lichaam zijn aangebracht, waarbij halfgeleiderzones van deze schakelelementen zijn verbonden met een aan de genoemde ene zijde voor-5 handen patroon van geleidersporen voor elektrische aansluiting van de ge-noemde schakelelementen, welk patroon ten minste een ingang en ten minste een uitgang voor elektrische signalen heeft, waarbij ten minste twee van deze schakelelementen elk een oppervlaktezone van een eerste geleidings-type hebben, die met het patroon verbonden is en die onder vorming van 10 een pn-overgang grenst aan een voor deze schakelelementen gemeenschappe-lijk gebied van een tweede geleidingstype, en waarbij deze twee oppervlak-tezones elk als^>S£S^aag deel uitmaken van een drielagenstruktuur een als bron van instelstrocm dienende strocminjektor, waarbij deze drielagenstruktuur verder een eerste laag en een tussenlaag van het tweede gelei-15 dingstype heeft, welke tussenlaag door een eerste gelijkrichtende overgang van de eerste laag en door een tweede gelijkrichtende overgang van de laatste laag is gescheiden waarbij de eerste laag door de eerste gelijkrichtende overgang van de schakelelementen gescheiden is en waarbij de eerste gelijkrichtende overgang in de voorwaartsrichting polariseerbaar 20 is voor het toevoeren van ladingsdragers aan de oppervlaktezones, waarmee de stroaninjektor als bron van instelstrocm voor de oppervlaktezones dient, welke instelstrcmen bij afwezigheid van aan de oppervlaktezones aangelegde elektrische signalen de pn-overgangen tussen deze oppervlaktezones en het gemeenschappelijke gebied in de voorwaartsrichting kunnen 25 instellen en waarbij de oppervlaktezones voor het ontvangen van instel-stroom in wezen plaatselijk, over een deel van hun begrenzing met de eerste en tweede lagen in de drielagenstruktuur samenwerken, met het kenmerk, dat de oppervlaktezones aan de dwars op het oppervlak van het gemeenschappelijke lichaam verlopende delen van hun begrenzing alleen 30 aan niet in de drielagenstruktuur samenwerkende delen een scheidingsge-bied tegenover zich hebben, dat zich vanaf het oppervlak in het gemeenschappelijke lichaam uitstrekt en dat het injekteren van ladingsdragers over die delen van de begrenzing vanuit de oppervlaktezones in het gemeenschappelijke gebied tegengaat. 35

2, Geintegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het scheidingsgebied zich tussen de oppervlaktezones van het eerste ' geleidingstype uitstrekt.

3. Geintegreerde schakeling volgens conclusie 1 of 2, met het ken- 8204833 PHN 5476C 64 merk, dat het scheidingsgebied zich tot op een diepte in het gemeenschap-pelijke lichaam uitstrekt die tenminste gelijk is aan de diepte van de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype.

4. Geintegreerde schakeling volgens conclusie 3/ met het kenmerk, 5 dat het scheidingsgebied in het gemeenschappelijke lichaam aansluit op een tot het gemeenschappelijke gebied behorende hoger dan een aangrenzend deel van het gemeenschappelijke gebied gedoteerde zone van het tweede geleidingstype, die zich in een richting praktisch parallel aan het opper-vlak tot onder de oppervlaktezone van het eerste geleidingstype uitstrekt. 10

5. Geintegreerde schakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het aangrenzende deel van het gemeenschappelijke gebied de hoger gedoteerde zone van de oppervlaktezone van het eerste geleidingstype scheidt.

6. Geintegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande con- clusies, met het kenmerk, dat het scheidingsgebied kamvormig is, waarbij 15 de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype elk in een tussenruim-te tussen twee naburige tanden van het kamvormige scheidingsgebied zijn gerangschikt en waarbij deze tussenruimtes aan de open zijde van het kam-vormige scheidingsgebied geheel of nagenoeg geheel zijn afgesloten door de eerste laag van de drielagenstruktuur.

7. Geintegreerde schakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat althans een deel van de eerste laag van de drielagenstruktuur de vorm heeft van een strookvormige oppervlaktezone van het eerste geleidingstype en langs tenminste een lange zijde van deze strookvormige oppervlaktezone meerdere in te stellen oppervlaktezones die praktisch rechthoekig 25 van vorm zijn en twee lange en twee korte zijden hebben, naast elkaar gerangschikt zijn met de korte zijden praktisch parallel aan genoemde lange zijde van de strookvormige oppervlaktezone en waarbij de tanden van het kamvormige scheidingsgebied zich praktisch parallel aan de lange zijden van de in te stellen oppervlaktezones uitstrekken.

8. Geintegreerde schakeling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de tanden van het kamvormige scheidingsgebied zich in een richting dwars op de strookvormige oppervlaktezone tot op geringere afstand van de strookvormige oppervlaktezone uitstrekken dan de in te stellen oppervlaktezones .

9. Geintegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande con- clusies, met het kenmerk, dat het scheidingsgebied direkt aan de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype grenst.

10. Geintegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande 8204833 PHN 5476C 65 conclusies, met het kenmerk, dat het scheidingsgebied een tot het gemeen-schappelijk gebied behorende oppervlaktezone van het tweede geleidings-type is met een hogeie doteringsconcentratie dan de oppervlaktezones van het tweede geleidingstype.

11. Gexntegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat het scheidingsgebied een tot het gemeen-schappelijk gebied behorende oppervlaktezone van het tweede geleidingstype is met een hogere doteringsconcentratie dan een aangrenzend lager ge-doteerd deel van het gemeenschappelijke gebied, waarbij het gemeenschap-10 pelijk gebied tevens de tussenlaag van de drielagenstruktuur vormt en het lager gedoteerde deel zich tot tussen de eerste en de^^^®£aag van de drielagenstruktuur uitstrekt.

12. Geintegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande con-clusies 1 t/m 9, met. het kenmerk, dat het scheidingsgebied isolerend ma- 15 teriaal bevat.

13. Geintegreerde schakeling volgens een of meer der voorgaande con-clusies, met het kenmerk, dat de genoende twee van deze schakelelementen transistors zijn, waarbij de oppervlaktezones van het eerste geleidingstype en het gemeenschappelijke gebied respectievelijk stuurelektroden en 20 eerste hoofdelektroden van de transistors vormen, waarbij de transistors een of meer tweede hoofdelektroden hebben die elk een aan het oppervlak van het getneenschappelijk lichaam gelegen metaal-bevattende laag hebben, die met de aangrenzende stuurelektrode een Schottky-overgang vormt. 25 30 35 8204833