Brevet FR2099612A1 — publié le 19720317

La présente invention concerne les transistors PtIP latéraux. Un support type P est couramment utilisé pour la construction d'un transistor latéral PNP. Un volume de matière type N est formé dans le support type P et deux régions de matière type P sont formées dans l'une des facesd lamatière type N, l'une pour i emetteur et l'autre pour le collecteur, et un contact ohmique de base est formé sur cette face de la matière type N. Un tel transistor latéral PNP fonctionne de façon peu satisfaisante en haute fréquence parce que les porteurs de charges partent dans toutes les directions à partir de l'émetteur dans la matière formant la base, ce qui provoque une charge dans la matière type N de la base.Cette charge est suffisante pour dégrader le fonctionnement à haute fréquence du transistor latéral PNP.Il est cenal d'ajouter une électrode de polarisation sur un côté des contacts de l'émetteur, du collecteur et de la base et d'appliquer une tension positive a l'électrode de polarisation par rapport au contact de la base afin d'établir un champ de dérive dans le volume de la matière type N de la base, ce champ de dérive provoquant le passage des porteurs d'une façon prédominante de l'émetteur dans la direction du collecteur afin que la charge de la matière de la base soit reduite et que le courant entre l'émetteur et le collecteur réponde plus rapidement à la tension de commande appliquée entre l'émetteur et la base contrairement au cas où le champ de dérive n'existe pas.Cette construction connue nécessite l'établissement d'une électrode de polarisation supplémentaire ou séparée et d'une connexion supplémentaire ou séparée pour électrode dc polarisation, ce qui rend les transistors PNP latéraux à champ de dérive coûteux du point de vue de leur fabrication et de leur connexion. La présente invention a pour objet un transistor PNP latéral à champ de dérive perfectionné. L'invention a aussi pour objet un transistor PNP latéral à champ de dérive ne nécessitant pas d'électrode de polarisation supplémentaire ni de connexion à une telle électrode. Conformément à l'invention, une partie de la matière type N ou matière de la base est court-circuitée par rapport à l'émetteur. Par suite, quand une polarisation dans le sens direct est appliquée à l'émetteur par rapport à la base avec la connexion normale d'un transistor selon l'invention, un champ de dérive est établi entre l'émetteur et la base et les porteurs quittent l'émetteur de façon prédominante par les bords de l'émetteur voisins du collecteur, et très peu de porteurs quittent l'émetteur dans d'autres directiens, de sorte que la charge emmagasinée dans la base est réduite et que la réponse à la fréquence du transistor PNP latéral est améliorée. La largeur de l'émetteur peut être réduite pour augmenter sous l'émetteur le champ de dérive résultant de la tension normale appliquée entre l'émetteur et la base.Si désiré, une couche enterrée de matière type N peut être formée sous la région collecteur et soirs le contact de la base en étant espacée de ces éléments pour réduire la chute ohmique entre la connexion de la base et le collecteur afin d'améliorer encore la réponse en haute fréquence du transistor PNE' latéral Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une coupe schématique d'un transistor PNP latéral à champ de dérive d'un type connu, - la figure 2 est une vue en plan d'un transistor PNP latéral à champ de dérive selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et - la figure 4 est une coupe d'un transistor PNP latéral à champ de dérive selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente un transistor PNP latéral à champ de dérive d'un type connu. Un volume 12 de matière type N est formé de n'importe quelle façon convenable dans un support 10 type P. Des régions P 14 et 16 sont formées dans la face 18 de la matière 12 type N et de la matière type N 20 est formée dans la face 18 sur le coté de la matière P+16 distante de la matière Pt14 De même, de la matière N+22 est formée dans la face 18 sur le côté de la matière P 14 distant de la matière P+ 16. Des électrodes 24, 26, 28 et 30 sont formées sur les régions 14, 16, 20 et 22. Pendant l'utilisation du transistor de la figure 1 des tensions positives et négatives sont appliquées aux électrodes 24 et 26 de l'émetteur et du collecteur, ces tensions étant négatives par rapport à la tension de l'électrode 28 de la base, Quand la région 22 et son électrode 30 n'existent pas, les porteurs traversent la jonction PN 32 polarisée dans le sens direct entre la région émetteur 14 et la région base 12 dans toutes les directions de sorte qu'une charge considérable est établie dans la matière N 12 en dessous de l'émetteur 14, de sorte que la réponse à la fréquence du transistor PNP latéral ne comportant pas la région 22 ou son électrode 30 est mauvaise. Quand une tension positive est appliquée d'une façon connue à l'électrode de polarisation 30, cette tension étant positive par rapport à celle de l'élec trode 28 de la base, un champ de dérive est établi dans la région N 12 sous la région émetteur 14, et les porteurs traversent la jonction PN 32 d'une façon prédominante dans la direction du collecteur 16, et de plus les porteurs se trouvant en dessous de l'émetteur 14 sont continuellement balayés par ce champs de dérive, ce qui réduit considérablement la charge en dessous de l'émetteur 24 et améliore considérablement la réponse à la fréquence du transistor. Cependant, comme il a été indiqué ci-dessus, il est nécessaire de former la région 22, son contact 30 et la connexion de polarisation sur le contact 30, ce qui augmente le prix de revient du transistor PNP latéral et de son utilisation dans un circuit. Un transistor PNP latéral à champ de dérive perfectionné selon l'invention est représenté sur les figures 2, 3 et 4. Dans le cas des figures 2 et 3 un volume 32 de matière type P est formé dans un support type P 34. tn émetteur annulaire en matière type P+36 est formé dans le volume type N 32 et la matière type N+ 38 est formée dans l'espace ouvert situé à l'intérieur de l'émetteur annulaire 36. La matière type N 32 constitue la base du transistor des figures 2 et 3 et la matière type N est en contact ohmique avec la base. La matière type N+38 est en court-circuit par rapport à l'émetteur 36 par un contact d'émetteur 40 qui, ainsi qu'il a été noté, court-circuite la partie inférieure de la base 32 par rapport à la partie intérieure de l'émetteur 38.Un collecteur annulaire 42 en matière type P est formé autour de l'émetteur annulaire 36 à une certaine distance de celui-ci et un contact de collecteur 44 est formé sur le collecteur 42. Un anneau de base 46 en matière type N+ est formé dans la matière type N de la base 32, l'anneau 46 de la base étant muni d'un contact annulaire 48. I1 sera noté que les contacts de la base du collecteur et de l'émetteur se trouvent dans un même plan ce qui constitue un transistor PNP latéral. Pendant le fonctionnement normal du transistor des figures 2 et 3 le potentiel de l'émetteur 36 est positif par rapport au potentiel de la base 32 de sorte que la jonction PN 50 entre l'émetteur et la base est polarisée dans le sens direct ce qui provoque la circulation de porteurs de l'émetteur vers la base. Cependant, en raison de l'électrode 40, la partie de la jonction PN 50 distante du contact de base 48 est court-circuitée, ce qui réduit la tension à zéro dans cette partie de la jonction PN 50. Par suite, au lieu de sortir de l'émetteur 36 dans la base 32 à travers toute l'étendue de la jonction PN 50, les porteurs circulent d'une façon pratiquement complète de la partie de la jonction PN 50 faisant face au collecteur 42 ou se trouvant au voisinage de ce collecteur.Autrement dit, un champ de dérive est établi dans le transistor des figures 2 et 3, ce champ de dérive provoquant non seulement le passage de la grande majorité des porteurs de l'émetteur vers les régions voisines du collecteur mais aussi le balayage des autres porteurs passant à travers la jonction PN 50 vers la matière type N de la base. Par suite, la charge est considérablement réduite sous l'émetteur 36 et la réponse en haute fréquence du transistor des figures 2 et 3 est meilleure que celles de transistors PNP latéraux n'ayantpasdedlamp de dérive. La charge sous l'émetteur 36 peut être encore réduite en réduisant l'étendue latérale de émetteur 36, par exemple en réduisant la différence entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur de l'émetteur 36. L'étendue dans le sens latéral de la jonction PN 50 est ainsi réduite et le passage des porteurs dans la base 32 en dessous de l'émetteur 36 est plus faible du fait de ce développement latéral réduit, de sorte que la réponse à la fréquence du transistor ainsi formé est encore améliorée. Un anneau enterré 52 de matière type N+ peut être formé immédiatement au-dessus du support type P 34 et en dessous à une certaine distance du contact 48 de la base et du collecteur annulaire 42. Cet anneau 52 réduit la chute ohmique entre le contact de base 48 et le collecteur 42, ce qui permet une réponse à la fréquence encore meilleure du transistor des figures 2 et 3 comportant cet anneau enterré 52. Bien que les figures 2 et 3 représentent un transistor symétrique, il n'est pas nécessaire qu'un transistor selon l'invention soit symétrique. Par exemple, l'émetteur type P et le collecteur peuvent être parallèles l'un à l'autre dans la matière type N formant la base et un contact de base peut être établi au-delà du collecteur sur le côté de celui-ci éloigné de l'émetteur, tandis que la base et l'émetteur peuvent être court-circuités sur le côté de l'émetteur éloigné du collecteur. Un tel transistor est représenté sur la figure 4 sur laquelle les mêmes références sont utilisées pour les éléments semblables des figures 3 et 4. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1. Transistor a champ de dérive comportant un volume de base ayant une face, un cont.lct de base sur cette face > une région collecteur dans cette face et une région émetteur dans cette face sur le côté du collecteur distant du contact de la base, caractérise par un dispositif pour court-circuiter le volume de la base par rapport au côté de la région émetteur éloignée de la région collecteur, la région base étant en matière d'un type opposé au type de la matière formant la région collecteur et la région émetteur. 2. Transistor selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base est en matière type N et le collecteur et l'émetteur sont en matière type P. 3. Transistor selon la revendication 2, caractérisé en ce le volume formant la base est formé dans un apport en matière type P. 4. Transistor selon la revendication 3 caractérisé par de la matière type N formée dans la matière type N en face de la région collecteur et du contact de la base et à une certaine distance de cette région et de ce contact. 5. Transistor à champ de dérive comportant un volume formant la base en matière type N ayant une face, un émetteur annulaire en matière type P dans cette face et un collecteur annulaire en matière type P espacé de l'émetteur annulaire en entourant l'émetteur dans cette face caractérisé par un dispositif pour court-circuit et lapartie de la base située à l'intérieur de l'émetteur annulaire par rapport à cet él,lctteur. 6. Transistor selon la revendication 5 caractérisé en ce que le dispositif établissant le court-circuit est un contact en contact avec la base à l'intérieur de l'émetteur annulaire, et en contact avec l'émetteur annulaire. 7. Transistor selon la revendication 6 caractérisé en ce que le dispositif établissant le court-circuit comporte aussi une région en matière type N à l'intérieur de l'émetteur annulaire et en contact avec le contact de l'émetteur. 8. Transistor selon la revendication 7 caractérisé en ce que le volume de matière type N est formé dans un support en matière type P. 9. Transistor selon la revendication 8 caractérisé par un anneau en matière type N+ formé dans la matière type N de la base dans la région située en face du contact de la base et du collecteur annulaire en étant espacée de ce contact et du collecteur annulaire.