JPS5825277A - 可変容量装置 - Google Patents
可変容量装置Info
- Publication number
- JPS5825277A JPS5825277A JP56111685A JP11168581A JPS5825277A JP S5825277 A JPS5825277 A JP S5825277A JP 56111685 A JP56111685 A JP 56111685A JP 11168581 A JP11168581 A JP 11168581A JP S5825277 A JPS5825277 A JP S5825277A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- depletion layer
- semiconductor region
- variable capacitance
- capacitance device
- barrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D1/00—Resistors, capacitors or inductors
- H10D1/60—Capacitors
- H10D1/62—Capacitors having potential barriers
- H10D1/64—Variable-capacitance diodes, e.g. varactors
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は逆バイアス電圧の変化に対して容量が直線的に
変化するように構成した可変容量装置に関するものであ
る。
変化するように構成した可変容量装置に関するものであ
る。
可変容量装置として従来第１図のようなＰＮ接合素子を
利用することが行われている。同図において、１はＮ型
半導体層、２はＰ型半導体領域、３はＰＮ接合部、４お
よび５は上記Ｎ型層１およびＰ型領域２に各々設けられ
た電極、６および７は上記電極４および５に各々設けら
れた引出し端子、８はＰＮ接合部３から主として不純物
濃度の低いＮ型層１側に拡がる空乏層である。以上にお
いて、引出し端子６および７間に加えられる逆バイアス
躍圧に応じて空乏層８が伸縮し、これに基づく容量変化
が引出し端子６および７間で読み出されるようになって
いる。
利用することが行われている。同図において、１はＮ型
半導体層、２はＰ型半導体領域、３はＰＮ接合部、４お
よび５は上記Ｎ型層１およびＰ型領域２に各々設けられ
た電極、６および７は上記電極４および５に各々設けら
れた引出し端子、８はＰＮ接合部３から主として不純物
濃度の低いＮ型層１側に拡がる空乏層である。以上にお
いて、引出し端子６および７間に加えられる逆バイアス
躍圧に応じて空乏層８が伸縮し、これに基づく容量変化
が引出し端子６および７間で読み出されるようになって
いる。
しかしながら以上のようなＰＮ接合素子を利用した従来
の可変容量装置は、特に逆バイアス電圧が太き（なった
場合に空乏層の拡がりが緩慢となるために、第２図のよ
うな容量特性において点線のような直線的変化はせず実
線のように飽和したような特性を示すようになる。この
ため電子同調回路等に用すた場合はその動作範囲が限定
されてしまう欠点があった。
の可変容量装置は、特に逆バイアス電圧が太き（なった
場合に空乏層の拡がりが緩慢となるために、第２図のよ
うな容量特性において点線のような直線的変化はせず実
線のように飽和したような特性を示すようになる。この
ため電子同調回路等に用すた場合はその動作範囲が限定
されてしまう欠点があった。
本発明は以上の問題に対処してなされたもので、空乏層
を発生させるための障壁および空乏層を成長させるため
の半導体領域を有し、上記障壁から遠ざかるにっれ空乏
層が成長する方向の半導体領域の断面積を異ならせるこ
とにより、従来欠点を除去し得るように構成した可変容
量装置を提供することを目的とするものである。
を発生させるための障壁および空乏層を成長させるため
の半導体領域を有し、上記障壁から遠ざかるにっれ空乏
層が成長する方向の半導体領域の断面積を異ならせるこ
とにより、従来欠点を除去し得るように構成した可変容
量装置を提供することを目的とするものである。
第３図および第４図は共に本発明の原理を示すもので、
（ａ）は斜視概略図、開は断面概略図、 （Ｑ）は上面
概略図である。
（ａ）は斜視概略図、開は断面概略図、 （Ｑ）は上面
概略図である。
同図におりて、９はＰＮ接合構造、ＭＩｓ構造ある日は
ショットキー接合構造等がら成る空乏層ン発生させるた
めの障壁、１０はＰ型あるいはＮ型半導体等から成る空
乏層を成長させるための半導体領域、１１は上記半導体
領域１ｏと逆導電型の半導体領域あるいは絶縁体等から
成る空乏層の成長を制限するための空乏層制限領域であ
る。１２は上記空乏層ン成長させるための半導体領域１
ｏの任意位置に設けられる容量読出部、１３は上記半導
体領域１０に設けられるオーミック電極である。
ショットキー接合構造等がら成る空乏層ン発生させるた
めの障壁、１０はＰ型あるいはＮ型半導体等から成る空
乏層を成長させるための半導体領域、１１は上記半導体
領域１ｏと逆導電型の半導体領域あるいは絶縁体等から
成る空乏層の成長を制限するための空乏層制限領域であ
る。１２は上記空乏層ン成長させるための半導体領域１
ｏの任意位置に設けられる容量読出部、１３は上記半導
体領域１０に設けられるオーミック電極である。
以上の構成において、上記障壁９￥逆バイアスすると半
導体領域１０内に空乏層が成長し、逆バイアスの増加に
つれて拡がる。この場合半導体領域１０と接している空
乏層制限領域１１の境界部に到達した空乏層は、空乏層
制限領域１】により制限されて領域１１内には拡がらず
半導体領域ｌｏ内にのみ拡がるようになる。したがって
上記境界部の形状を工夫することにより逆バイアスに応
じて空乏層の拡がり方を制御することができる。上記容
量読出部１２とオーミック電極１３間の容量は、空乏層
形状および空乏層端と容量読出部の位置関係によって決
まってくる。
導体領域１０内に空乏層が成長し、逆バイアスの増加に
つれて拡がる。この場合半導体領域１０と接している空
乏層制限領域１１の境界部に到達した空乏層は、空乏層
制限領域１】により制限されて領域１１内には拡がらず
半導体領域ｌｏ内にのみ拡がるようになる。したがって
上記境界部の形状を工夫することにより逆バイアスに応
じて空乏層の拡がり方を制御することができる。上記容
量読出部１２とオーミック電極１３間の容量は、空乏層
形状および空乏層端と容量読出部の位置関係によって決
まってくる。
本発明は以上のような観点からなされたもので、第５図
および第６図は本発明実施例による可変容量装置の具体
的構造を示す断面図および斜視図である。
および第６図は本発明実施例による可変容量装置の具体
的構造を示す断面図および斜視図である。
第５図および第６図において１４はＰ型半導体領域、１
５はこれに接するＮ型半導体領域、１６は上記領域１４
．１５Ｙ包囲する絶縁体、１７．１８は上記領域１４．
１５に各々設けられたオーミック電極である。
５はこれに接するＮ型半導体領域、１６は上記領域１４
．１５Ｙ包囲する絶縁体、１７．１８は上記領域１４．
１５に各々設けられたオーミック電極である。
第５図はＰＮ接合部３を半導体領域の厚さ方向に垂直に
形成した例を示し、第６図はＰＮ接合部３を半導体領域
の厚さ方向に水平に形成した例を示している。いずれに
おりても空乏層を成長させる側のＰ型半導体領域１４側
の不純物濃度をＮ型半導体領域１５に比べて低く設定し
、かつそのＰ型半導体領域１４の形状はＰＮ接合部３か
ら遠ざかるにつれ空乏層が成長する方向の断面積が小さ
くなるように形成される。このように断面積を小さくす
るための一手段は１図のように絶縁体１６とＰ型半導体
領域１４間の境界部１９の相互間隔をＰＮ接合部３から
遠ざかるにつれ接近するように弓状に形成することであ
る。
形成した例を示し、第６図はＰＮ接合部３を半導体領域
の厚さ方向に水平に形成した例を示している。いずれに
おりても空乏層を成長させる側のＰ型半導体領域１４側
の不純物濃度をＮ型半導体領域１５に比べて低く設定し
、かつそのＰ型半導体領域１４の形状はＰＮ接合部３か
ら遠ざかるにつれ空乏層が成長する方向の断面積が小さ
くなるように形成される。このように断面積を小さくす
るための一手段は１図のように絶縁体１６とＰ型半導体
領域１４間の境界部１９の相互間隔をＰＮ接合部３から
遠ざかるにつれ接近するように弓状に形成することであ
る。
以上において、上記オーミック電極１７．１８にＰＮ接
合部３が逆バイアスされるように逆バイアス電圧を加え
ると、ＰＮ接合部３がら主として不純物濃度の低−Ｐ型
半導体領域１４側に空乏層８が成長し、逆バイアス電圧
の増加につれＰＮ接合部３から遠ざかる方＠に拡がる。
合部３が逆バイアスされるように逆バイアス電圧を加え
ると、ＰＮ接合部３がら主として不純物濃度の低−Ｐ型
半導体領域１４側に空乏層８が成長し、逆バイアス電圧
の増加につれＰＮ接合部３から遠ざかる方＠に拡がる。
この時逆バイアス電圧が高（なっても上記のような弓状
の境界部１９に沿って空乏層は拡がるために、従来のよ
うに緩慢な拡がりとはならず鋭い拡がり方を示す。すな
わち、逆バイアス電圧によってＰ型半導体領域１４にチ
ャージする電荷とこれに基づいて空乏層８内に発生する
空間電荷とは一対一の対応ｔして平衡するので、高旨逆
バイアス電圧になった場合は上記弓状の境界部１９に囲
まれて狭まくなっ−ているＰ型半導体領域１４内に空乏
層８が拡がるために、空乏層８は大巾に拡がることにな
って大きな容量変化を示すようになる。
の境界部１９に沿って空乏層は拡がるために、従来のよ
うに緩慢な拡がりとはならず鋭い拡がり方を示す。すな
わち、逆バイアス電圧によってＰ型半導体領域１４にチ
ャージする電荷とこれに基づいて空乏層８内に発生する
空間電荷とは一対一の対応ｔして平衡するので、高旨逆
バイアス電圧になった場合は上記弓状の境界部１９に囲
まれて狭まくなっ−ているＰ型半導体領域１４内に空乏
層８が拡がるために、空乏層８は大巾に拡がることにな
って大きな容量変化を示すようになる。
したがって、この時の容量特性は第７図に示すようにな
り、逆バイアス電圧が高くなっても容量変化は飽和しな
い。
り、逆バイアス電圧が高くなっても容量変化は飽和しな
い。
第５図および第６図に示したような半導体領域の形状は
、通常行われている拡散技術の条件ン変形することによ
り容易に得ることができ、目的に応切て任意の形状の設
定が可能である。
、通常行われている拡散技術の条件ン変形することによ
り容易に得ることができ、目的に応切て任意の形状の設
定が可能である。
また半導体領域および空乏層制限領域の種類も任意に選
択し得るものである。
択し得るものである。
以上説明したように本発明によれば、空乏層を発生させ
るための障壁および空乏層を成製させるための半導体領
域を有し、上記障壁から遠ざかるにつれ空乏層が成長す
る方向の半導体領域の断面積を異ならせるように構成す
るものであるから、特に逆バイアス電圧が高くなった時
の容量変化を大きくすることができ、逆バイアス電圧の
変化に対する容量変化を直線的にすることができる。
るための障壁および空乏層を成製させるための半導体領
域を有し、上記障壁から遠ざかるにつれ空乏層が成長す
る方向の半導体領域の断面積を異ならせるように構成す
るものであるから、特に逆バイアス電圧が高くなった時
の容量変化を大きくすることができ、逆バイアス電圧の
変化に対する容量変化を直線的にすることができる。
したがって電子同調回路等忙用いた場合その動作範囲を
広（とることができ、性能向上を計ることができる。
広（とることができ、性能向上を計ることができる。
なお導電型はＰ型、Ｎ型ビ任意に入り換えることができ
る。
る。
第１図および第２図は従来例を示す断面図および特性図
、第３図および第４図は本発明の原理を示しｆａｌは斜
視概略図、（ｂ）は断面概略図、（ｃ）は上面概略図、
第５図および第６図は共に本発明実施例を示す断面図、
第７図は本発明を説明するための特性図である。 ３・・・ＰＮ接合部、８・・・空乏層、９・・・障壁、
１ｏ・・・半導体領域、１】・・・空乏層制限領域、１
３．１７．１８・・・電極。 特許出願人 クラリオフ株式会社 第１図 第２図 逆バイアス電圧 第３図 第４図 ｉｗイア’７．＊＃ ”Ｉｎ
、第３図および第４図は本発明の原理を示しｆａｌは斜
視概略図、（ｂ）は断面概略図、（ｃ）は上面概略図、
第５図および第６図は共に本発明実施例を示す断面図、
第７図は本発明を説明するための特性図である。 ３・・・ＰＮ接合部、８・・・空乏層、９・・・障壁、
１ｏ・・・半導体領域、１】・・・空乏層制限領域、１
３．１７．１８・・・電極。 特許出願人 クラリオフ株式会社 第１図 第２図 逆バイアス電圧 第３図 第４図 ｉｗイア’７．＊＃ ”Ｉｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 空乏層を発生させるための障壁および空乏層を成
長させるための半導体領域を有し、上記障壁に逆バイア
ス電圧を加えることにより空乏層を成長させる可変容量
装置において、上記障壁から遠ざかるにつれ空乏層が成
長する方向の半導体領域の断面積を異ならせるようＫｇ
成したことを特徴とする可変容量装置。 ２、 上記半導体領域に接して空乏層の成長を制限する
ための空乏層制限領域を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の可変容量装置。 ３１．上記半導体領域の断面積を障壁から遠ぺかるにつ
れ小さくなるように構成したことｔ特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の可変容量装置。 ４、 上記空乏層制限領域が上記半導体領域と逆導薗、
型の半導体領域あるいは絶縁体のいずれかで構成される
ことｔ特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項記載
の可変容量装置。 ５、上記障壁がＰ−Ｎ接合構造、ＭＩＳ構造。 ショットキー陣合構造のいずれかで構成されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
記載の可変容量装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111685A JPS5825277A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 可変容量装置 |
| GB08219891A GB2105106A (en) | 1981-07-17 | 1982-07-09 | Variable capaciter |
| DE19823226672 DE3226672A1 (de) | 1981-07-17 | 1982-07-16 | Kondensator mit veraenderbarer kapazitaet |
| FR8212482A FR2509906A1 (fr) | 1981-07-17 | 1982-07-16 | Condensateur variable |
| NL8202889A NL8202889A (nl) | 1981-07-17 | 1982-07-16 | Variabele condensator. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111685A JPS5825277A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 可変容量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825277A true JPS5825277A (ja) | 1983-02-15 |
Family
ID=14567575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111685A Pending JPS5825277A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 可変容量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825277A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08172206A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-07-02 | Korea Advanced Inst Of Sci & Technol | 可変容量ダイオードおよびダイオードアレー |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP56111685A patent/JPS5825277A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08172206A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-07-02 | Korea Advanced Inst Of Sci & Technol | 可変容量ダイオードおよびダイオードアレー |
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