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"Magnettransistor" Die Erfindung betrifft einen Magnettransistor
mit mindestens zwei Kollektorzonen. Die Erfindung besteht bei einem solchen Magnettransistor
darin, daß die Emitterzone(n) und die Kollektorzonen in die eine Seite eines Halbleiterkörpers
vom Leitungstyp der Basiszone eingelassen sind.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß die in der Halbleitertechnik bekannte
Planartechnologie auch auf dieses Bauelement angewandt werden kann. In einer weiteren
Entwicklungsstufe kann damit der Magrettransistor als magnetischer Sensor monolithisch
in eine elektrische Schaltung integriert werden, z.B. in der Kombination eines Magnettransistors
mit einem Verstärker. Durch geeignete Geometrien von Emitter und Kollektor können
besonders empfindliche Anordnungen auch bei größeren Strömen erreicht werden.
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Bei einem Nagnettransistor nach der Erfindung hat die Emitterzone
beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt, während die Kollektorzonen einen
keilförmigen Querschnitt aufweisen. Bei einem solchen Transistor sind z.B. zwei
Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt auf einer Seite der Emitterzone angeordnet.
Bei einer anderen Ausführungsform sind auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten
der Emitterzone je zwei Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt angeordnet.
Die Kollektorzonen mit keilförmigem Querschnitt weisen vorzugsweise mit ihren verjüngten
Enden zur Emitterzone hin.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich beispielsweise
auch dann, wenn bei einem tagnettransistor nach der Erfindung zwei Kollektorzonen
mit U-förmigem Querschnitt vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie die Emitterzone
um schließen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind bei einem Magnettransistor
zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt und einander gegenüberliegenden
Zähnen vorgesehen, wobei zwischen diesen Kollektorzonen eine oder mehrere Emitterzone(n)
angeordnet ist (sind). Bei einem suchen agnettransistor umschließen beispielsweise
je
zwei Zähne der einen Kollektorzone und je zwei gegenüberliegende
Zähne der anderen Kollektorzone je eine Emitterzone. Im Gegensatz dazu kann jedoch
zwischen zwei Kollektorzonen mit kammförmigem Querschnitt auch eine langgestreckte,
mit Querstreifen versehene Emitterzone angeordnet sein. In diesem Falle sind die
Zähne der Kollektorzonen den Querstreifen der Emitterzone vorzugsweise gegenüberliegend
angeordnet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die
Emitterzone und eine sie umschließende Kollektorzone einen U-förmigen Querschnitt
aufweisen und daß zwischen den beiden Schenkein der Emitterzone mit U-förmigem Querschnitt
eine langgestreckte, zweite Kollektorzone angeordnet ist. Eei einem solchen F:agnettransistor
sind die Schenkel der Emitterzone sowie die dazwischen befindliche langgestreckte
Kollektorzone beiEpielsweise mit Querstreifen versehen. Die Schenkel der Kollektorzone
mit U-förmigem wuerschnitt weisen dagegen z.=. nach innen, zur Emitterzone hin gerichtete
Ausläufer auf.
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Lie Erfindung t?ird folgenden an Ausführungsbeispielen erläutert.
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Die Figur 1 zeigt einen nach der Erfindung ausgebildeten agnettransistor.
Während die Figur la diesen Magnettransistor perspektivisch darstellt, zeigt die
Figur lb den Magnettransistor in einer reinen Draufsicht. Der Magettransistor der
Figur 1 besteht aus einem Halbleiterkörper 1 vom Leitungstyp der Basiszone, in dessen
eine Oberflächenseite 2 die Emitterzone E und zwei Kollektorzonen K1 und K2 eingelassen
sind. Das Einlassen der Emitterzone und der Kollektorzonen erfolgt beispelsweise
durch Diffusion mit Hilfe der bekannten Diffusionsmaskentechnik. Die bei der Diffusionsmaskentechnik
verwendete Isolierschicht, die in der Figur 1 und auch in den anderen Figuren der
Einfachheit halber weggelassen ist, wird nach der Diffusion im allgemeinen auf der
Halbleiteroberfläche belassen.
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Während die Emitterzone bei dem Magnettransistor der Figur 1 rechteck-
bzw. streifenförmig ausgebildet ist, haben die beiden Kollektorzonen K1 und K2 einen
keilförmigen Querschnitt. Eine Anphasung erfolgt bei den beiden Kollektorzonen jedoch
nur auf den einander abgewandten Seiten.
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Die beiden Kollektorzonen K1 und K2 der Figur 1 sind gegenüber der
Emitterzone E so angeordnet, daß ihre verjüngten Enden 3 zur Emitterzone hinweisen.
In der Figur 1 liegen die beiden Kollektorzonen K1 und K2 beispielsweise
der
Schmalseite (4) der Emitterzone E mit rechteckförmigem Querschnitt gegenüber.
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Die beiden KoNektorzonen K1 und K2 haben bei dem Magnettransistor
der Figur 1 beispielsweise einen gegenseitigen Abstand von 5-lo/u. Der Abstand der
beiden Kollektorzonen von der Emitterzone beträgt z.B. 3 . Die Emitterzone E und
die beiden Kollektorzonen K1 und K2 erstrecken sich beim Magnettransistor der Figur
1 beispielsweise 1-3 tief in den Halbleiterkörper. Der Halbleiterkörper 1 vom Leitungstyp
der Basiszone hat beim Magnettransistor der Figur 1 beispielsweise den n-Leitungstyp,
während die Emitterzone E und die beiden Kollektorzonen K1 und K2 den p-Leitungstyp
haben.
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Der Magnettransistor der Figur 2 unterscheidet sich vom Magnettransistor
der Figur 1 lediglich dadurch, daß nicht nur auf der einen Seite (4) der Emitterzone
E, sondern auch auf der gegenüberliegenden Seite (5) der Emitterzone je zwei Kollektorzonen
vorgesehen sind. Statt zwei Kollektorzonen sind also bei dem Ausführungsbeispiel
der Figur 2 vier Kollektorzonen (K11, K2', K1'', K211 vor handen, die ebenfalls
einen keilförmigen Querschnitt haben.
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Beim Nagnettransistor der Figur 3 sind anstelle von Kollektorzonen
mit keilförmigem Querschnitt zwei Kollektorzonen mit einem U-förmigen Querschnitt
in den Halbleiterkörper 1 eingelassen. Die beiden Kollektorzonen K1 und K2 sind
dabei so angeordnet, daß sie die Emitterzone E umschließen. Die Umschließung kommt
dadurch zustande, daß die Schenkel der beiden Kollektorzonen einander gegenüberliegend
angeordnet sind.
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Der Magnettransistor der Figur 4 hat zwei Kollektorzonen K1 und K2
mit einem kammförmigen Querschnitt. Diese Kollektorzonen sind so angeordnet, daß
die Zähne (6,7) der beiden Kollektorzonen einander jeweils gegenüberliegen.
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Dadurch ergibt sich eine Vielzahl von Bereichen 8, die von den Zähnen
der Kollektorzonen umschlossen sind. In diese Bereiche sind jeweils Emitterzonen
(E) eingelassen, so daß der Magnettransistor der Figur 4 nicht nur eine Emitterzone,
sondern mehrere Emitterzonen aufweist.
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Der Magnettransistor der Figur 5, die ebenso wie die Figur 6 den Transistor
nur noch in Draufsicht zeigt, hat in Übereinsttimung mit dem Magnettransistor der
Figur 4 zwei Kollektorzonen K1 und K2 mit kammförmigem Querschnitt, doch liegen
die Zähne (6,7) der Kollektorzonen
einander nicht unmittelbar gegenüber,
sondern sie sind durch eine langgestreckte Emitterzone E voneinander getrennt. Wie
die Figur 5 weiter zeigt, ist die Emitterzone E mit Querstreifen (9) versehen.
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Die Figur 6 zeigt schließlich noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem eine von zwei Kollektorzonen sowie die Emitterzone einen Uförmigen Querschnitt
haben. Die beiden Halbleiterzonen mit U-förmigem Querschnitt sind ineinandergeschachtelt,
und zwar derart, daß die Emitterzone E von der Kollektorzone K1 umschlossen ist.
Die zweite Kollektorzone K2 hat dagegen eine langgestreckte Form und ist innerhalb
des von der Emitterzone umschlossenen Bereichs 10 angeordnet.
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Sowohl die Emitterzone E als auch die Kollektorzone K2 sind beim Ausführungsbeispiel
der Figur 6 mit Querstreifen 11 bzw. 12 versehen. Die Kollektorzone K1 besitzt nach
innen gerichtete Ausläufer 13, die den Querstreifen 11 und 12 der Emitter- bzw.
Kollektorzone (E bzw. K2) gegenüberliegen.