195595. lajstromszámú szabadalom • Epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztor
195 595 zisrétcg vastagsága. A 3 réteg a P-N kollektorátmenet teljes felületét magában foglalja. A 2. ábra tcljcsítménytranzisztor struktúrájának hasonló elrendezését mutatja metszetben, ahol a nagyobb aktív adalékanyag koncentrációval rendelkező 3 réteg oly módon van elrendezve a 2 bázisrétegben, hogy a P—N kollektorátmcnet közelében található. A 3. ábra tcljcsítménytranzisztor struktúrájának hasonló elrendezését mutatja metszetben, ahol az 1. és 2. ábrán mutatott elrendezéssel szemben a felületi réteg további réteggel van ellátva, amelynek elektromos vezetőképessége azonos jellegű, mint a 2 bázisrétegé, és emellett a 4 rétegben az aktív adalékanyagok koncentrációja nagyobb, mint a 2 bázisrétegben, azonban kisebb, mint a 3 rétegben, valamint ezen 4 réteg vastagsága kisebb, mint az ^ 5 emitterréteg vastagsága. A 4. ábra tcljcsítménytranzisztor struktúrájának hasonló elrendezését mutatja metszetben, ahol az 1-3. ábrával szemben a 3 réteg felületét a bázis aktív felületének a vetülete korlátozza, amelyet a felületében korlátozott 4 20 réteg mutat. A teljesítménytranzisztor struktúrájának további elrendezési lehetőségei származnak az 1-4. ábrán bemutatott elrendezések kombinációjából. A találmány lényege abban van, hogy az aktív ada- 25 lékanyagokat nagyobb koncentrációban tartalmazó 3 réteg a kollektor és emitter közötti nagyobb feszültségek esetén a bázisrétegben levő tértöltés szaporodását kifejezetten lecsökkenti és így a bázisban levő keresztirányú tér nagysága és ezzel együtt a P—N kollektorátmenet forró he- 30 lyeinek hőmérséklete csak elhanyagolhatóan változik a kollektor és emitter közötti feszültség növekedésével. Ezenkívül az aktív adalékanyagokat nagy koncentrációban tartalmazó rétegnek közvetlenül a P-N kollektorátmenet mellett való jelenléte javítja az emitteráram eloszlásának 35 egyenletességét, mivel a bázisáram rekombinációs összetevőinek túlnyomó része csak a P-N kollektorátmenet közelében jön létre. Az is megmutatkozik továbbá, hogy az emitteráramnak a bázisban levő keresztirányú elektromos tér hatására bekövetkező nyalábozódása is függ az aktív 40 adalékanyagoknak a bázisrétegen belüli és az emitterátménet közvetlen közelében való koncentrációjától. Ezért tehát kívánatos az, hogy a bázis felületi tartományában, vagyis a 4 rétegben az aktív adalékanyagok koncentrációja amennyire lehet közel annyi legyen, mint a 2 bázisréteg 45 aktív adalékanyagainak koncentrációja. 1 A találmány lényegesen megemeli az epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztorok ellenállóképcsségét a második átütéssel szemben, és a teljesítménytranzisztor előnyös áram és dinamikus paramétereinek egyidejű megtartása mellett korlátozza a megengedett kollektor veszteségnek a kollektor és emitter közötti nagyobb feszültség esetén való csökkentésének szükségességét. A találmány a második átütéssel szembeni nagy ellenállóképességű epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztoroknál használható ki. « \ Szabadalmi igénypontok 1. Epitaxiális bázisú teljesítmény tranzisztor, amelynek kollektorrétegében az aktív adalékanyagok koncentrációja kisebb vagy azonos, mint az ellentétes jellegű vezetőképességű bázisrétegben, azzal jellemezve, hogy a bázisréteg (2) további réteget (3) hordoz, amely azonos jellegű vezetőképességgel rendelkezik, mint a bázisréteg (2), azonban az aktív adalékanyagok koncentrációja nagyobb, mint a bázisrétegben (2), ahol a további réteg (3) vastagsága kisebb, mint a bázisrétegé (2), valamint ez a további réteg (3) a kollektorréteggel (l)P-N kollektorátmenetet képez. 2. Az 1. igénypont szerinti epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztor, azzal jellemezve, hogy a bázisréteg (2) a kollektorréteggel (1) együttesen P-N kollektorátmenetet képez, és a további réteg (3) a P—N kollektorátmenet közelében levő bázisrétegben (2) van. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztor, azzal jellemezve, hogy a bázisréteg (2) azonos fajtájú vezetőképességgel rendelkező felületi réteggel (4) van ellátva, és a felületi rétegben (4) az aktív adalékanyagok koncentrációja nagyobb, mint a bázisrétegben (2), de kisebb, mint a további rétegben (3), ahol a felületi réteg (4) vastagsága kisebb, mint a teljesítménytranzisztor emitterréteg (5) vastagsága. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti epi. taxiális bázisú teljesítménytranzisztor, azzal jellemezve, hogy a nagyobb aktív adalékanyag koncentrációjú további réteg (3) felülete kisebb vagy egyenlő a bázisréteg (2) aktív tartományának vízszintes síkban vett vetületével. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti epitaxiális bázisú teljesítménytranzisztor, azzal jellemezve, hogy a bázisrétegben (2) az aktív adalékok koncentrációja egyenetlen eloszlású, ahol az adalékanyagok koncentrációja a felülettől a további réteg (3) irányában csökken. 2 1 rajz, 4 ábra 3
