DE2720653C2

DE2720653C2 -

Info

Publication number: DE2720653C2
Application number: DE19772720653
Authority: DE
Inventors: Francois Xavier Cagnessur-Mer Fr Delaporte; Robert Michael Evry Fr Hornung; Anne-Marie Prades Fr Lamouroux; Gerard Maxime Ponthierry Fr Lebesnerais; Jean-Paul Jules Mennecy Fr Nuez
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-05-13
Filing date: 1977-05-07
Publication date: 1989-03-16
Also published as: JPS52137988A; DE2720653A1; FR2351505A1; JPS575059B2; FR2351505B1; IT1115304B; GB1517266A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Spannungsabhängigkeit eines Halbleiter widerstandes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Beim Schaltungsentwurf werden mehr und mehr integrierte Schaltungsbauelemente eingesetzt. Diese Halbleiterstrukturen haben sich in den letzten Jahren als Folge der vielfachen Verbesserungen bei den grundlegenden aktiven und/oder passiven Bauelementen weiterentwickelt. Neben den sogenannten aktiven Bauelementen, worunter Transistoren, Dioden usw. verstanden werden, spielen die passiven Bau elemente, insbesondere Widerstände, eine wesentliche Rolle für viele Schaltungstypen, besonders für Schaltungs anwendungen im Zusammenhang mit Analogschaltungen. Um Wider stände mit den aktiven Bauelementen in integrierten Schaltungen zusammen vorzusehen, können im wesentlichen zwei Techniken eingesetzt werden: eine ist die sog. kompatible Hybrid-Technologie, in der die Widerstände in der Form dünner Schichten auf der Oberfläche eines integrierten Halb leiterplättchens ausgebildet werden. Die andere Möglich keit besteht in der monolithischen Technologie, bei der die Widerstände in dem Halbleitersubstrat selbst in der gleichen Weise wie die aktiven Bauelemente ausgebildet sind. Im letzteren Fall können die Widerstände z. B. durch einen thermischen Diffusionsvorgang oder mittels Ionenimplan tation hergestellt werden.

Dünnfilmwiderstände bestehen im allgemeinen aus einem geeigneten Metall, z. B. einer Nickel-Eisen-Chromverbindung oder Tantal. Diese Widerstandsypen bieten eine Anzahl von Vorzügen, unter anderem einen Flächenwiderstandswert im Bereich von 200 bis 10 000 Ω/ sowie einen relativ niedrigen Temperaturkoeffizienten für den Widerstands wert (TCR) in der Größenordnung von 3% zwischen 0° und 75°C. Nachteilig ist dabei jedoch, daß Dünnschicht widerstände häufig zusätzliche Verfahrensschritte (Vakuumniederschlag, Kathodenzerstäubung) erfordern, die meist mit den zur Herstellung des Halbleiterplättchens selbst benutzten Verfahrensschritten nicht zu verein baren sind. Dadurch wird unmittelbar die Ausbeute an guten Schaltkreisen verschlechtert. Hersteller von monolithischen Schaltkreiskonzepten betrachten deshalb die Dünnschichttechnologie als relativ unattraktiv für Zwecke einer kostengünstigen Massenfertigung. Die mono lithische Technik erscheint demgegenüber als die attrak tivste Lösung.

Diffundierte Widerstände sind an sich bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus einem gleichzeitig mit der Basis oder dem Emitter eines Bipolartransistors gebildeten Dotierungsgebiet. Konventionell wird beispielsweise ein P-dotiertes Basisgebiet in eine schwach N-dotierte Epitaxieschicht eindiffundiert, die sich über einen schwach P-dotierten einkristallinen Siliciumsubstrat erstreckt. Der Widerstandswert hängt von einer Anzahl Einflußgrößen ab, z. B. dem Dotierungsprofil, der Eindringtiefe der Dotierungsstoffe, dem Längen-/Breitenverhältnis der diffun dierten Zonen usw. An den Enden des Diffusionsgebietes werden dann zwei ohmsche Kontakte gebildet, die die Aus gangsanschlüsse des Widerstandes darstellen. Das positivste Potential der Schaltung wird im allgemeinen an den Bereich der Epitaxieschicht angelegt, der innerhalb des von der Isolierung eingeschlossenen Bereichs liegt und das Wider standsgebiet enthält. Beschränkt ist man bei derartigen Widerständen hinsichtlich des geringen Flächenwiderstandes (400 Ω/), dem relativ großen Schwankungsbereich der Nominalwerte (±20%) sowie hinsichtlich des hohen Temperaturkoeffizienten, aufgrund dessen sich der Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur erheblich ändern kann. Auf der anderen Seite spricht für diese Widerstände ihr einfacher und gut bekannter Herstellungsweg.

Mittels Implantationsverfahren hergestellte Widerstände sind eine besonders interessante Alternative zu diffundierten Widerständen, weil sie demgegenüber erhebliche Vorteile bieten. Besonders Bor-implantierte Widerstände weisen einen großen Schichtwiderstandsbereich (3 bis 10 000 Ω/ und darüber) sowie eine geringe Temperaturempfindlichkeit (Widerstandsveränderung von 0,5% zwischen 0 und 75°C) auf. Weiterhin sind solche Widerstände relativ genau herstellbar (±2%). Eine eingehendere Darstellung dieser Widerstandsart findet sich in einem Artikel von K. Rosendal mit dem Titel "Ion-Implanted Planar Resistors", in der Zeitschrift Radiation Effects, Band 7, Januar 1971, Seiten 95 bis 100.

Eine vergleichbare Darstellung der drei oben erwähnten Widerstandsarten bietet ein Artikel von H. H. Stellrecht mit dem Titel "Precision Ladder Networks Using Ion Implanted Resistors", in der Zeitschrift Wescon Technical Papers, Band 15, 1971, ref. 8080-28/2 sowie ein Artikel von Oosthoek, Den Boer und Hofker mit dem Titel "The Termal Properties of High Value Gallium and Boron Implanted Resistors in Silicon", der im Zusammenhang mit der "European Conference on Ion Implantion" vom 7. bis 9. September 1970 erschienen ist.

Wenig Aufmerksamkeit wurde jedoch bisher dem zunehmend wichtiger werdenden Problem der Spannungsabhängigkeit der artiger Widerstände gewidmet. Die Strom-Spannungscharakteristik eines Widerstandes sollte normalerweise linear verlaufen. Dies läßt sich tatsächlich jedoch nur für implantierte Wider stände mit einem sehr geringen Flächenwiderstand in der Größenordnung von wenigstens 100 Ω/ erreichen, vgl. dazu beispielsweise einen Artikel von John McDougall u. a. mit dem Titel "High Value Implanted Resistors For Microcircuits", erschienen in der Zeitschrift Proceedings of the IEEE, Vol. 57, Nr. 9, September 1969, Seiten 1538 bis 1542 und dort insbesondere Fig. 5 dieses Artikels. Für implantierte Widerstände mit hohen Widerstandswerten, die hohe Schicht widerstände (z. B. 20 KΩ/) erfordern, wird die Strom- Spannungscharakteristik nichtlinear und fällt ab, so daß es zu Signalverzerrungen eines daran angelegten Eingangs signals kommt. Das hat seinen Grund darin, daß der tatsäch liche Widerstandswert bei einer vorgegebenen Spannung höher als erwartet ist. Die Strom-Spannungscharakteristik ent spricht in dem Fall nahezu völlig der eines Sperrschicht- Feldeffekttransistors (JFET). Zu betonen ist, daß der Wert des Widerstandes in erster Linie abhängig ist von der an den Übergang zwischen dem Widerstandsbereich und der Epitaxie schicht angelegten Spannung V _epi. Zu einem gewissen Grad hängt der Wert noch mit der Spannung V₁-V₂ über dem Widerstand zusammen. Die oben angesprochene Verzerrung rührt aus der Tatsache her, daß die Verarmungsschicht beiderseits des PN-Übergangs sich mit der an den PN-Übergang angelegten Spannung erweitert, wobei der effektive Querschnitt der Widerstandsbahn reduziert und damit letztlich dessen Wider standswert erhöht wird. Dieses ist ein unter dem Namen Abschnür- bzw. Pinch-off Effekt, insbesondere bei JFET′s bekanntes Phänomen, das jedoch besonders kritisch bei implan tierten Widerständen ist, weil diese gegenüber diffundierten Widerständen im allgemeinen höhere spezifische Wider standswerte aufweisen und folglich der Widerstand in dünneren Schichten erreicht wird.

Maßnahmen gegen derartige Verzerrungen finden sich z. B. in dem bereits genannten Artikel von John McDougall. Danach wird der spezifische Widerstandswert der Epitaxieschicht auf Werte größer als 100 Ω · cm erhöht. Dadurch können jedoch die elektrischen Eigenschaften benachbarter aktiver Bau elemente nachteilig beeinflußt werden.

Nach einer anderen Möglichkeit könnte man das Ausbilden des Verarmungsgebietes innerhalb des Widerstandsbereichs begrenzen und somit den Nominalwiderstandswert erhöhen. Erreichen läßt sich das durch Erhöhung der Ionendosierung, wie das in dem Artikel von J. W. Hanson mit dem Titel "Ion Implanted N Type Resistors on High Resistivity Substrates", in der Zeitschrift J. Vac. Sci. Techn., Vol. 10, Nr. 6, November/Dezember 1973, Seiten 944 bis 947 und insbesondere in Fig. 6 beschrieben ist.

Eine weitere Möglichkeit ist in der französischen Patent schrift FR-PS 21 17 981 angegeben. Obwohl kein besonderer Hinweis auf die Spannungsabhängigkeit der Widerstände gegeben ist, scheint danach eine Korrektur der Spannungsabhängigkeit durch Implantieren neutraler Ionen in das Widerstandsgebiet, vorzugsweise in der Nähe des PN-Überganges, erreichbar. Der damit verbundene hauptsächliche Nachteil ist in dem zusätzlich erforderlichen Prozeßschritt zu sehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Schaltungs anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 die Spannungsabhängigkeit von Halbleiterwiderständen so zu korrigieren, daß ein von der angelegten Spanung unabhängiger Widerstandswert erzielt wird.

Die für die Lösung dieser Aufgabe wichtigen Merkmale finden sich in den Patentansprüchen. Zusammengefaßt erfolgt nach der Erfindung eine besondere Einstellung der wechselnden Potentialdifferenz zwischen dem Widerstandsbereich und der umgebenden Epitaxieschicht, um die durch solche Potential änderungen verursachten Signalverzerrungen entweder möglichst klein zu halten oder mittels gleich großer entgegengesetzter Wirkungseinflüsse zu kompensieren. An die Epitaxieschicht wird ein im folgenden näher bestimmtes Potential angelegt, das vorzugsweise den gleichen Änderungen wie der Widerstand unter liegt, dessen Spannungsabhängigkeit korrigiert werden soll. Mit anderen Worten, wenn der durchschnittliche Wert der Potentialdifferenz zwischen dem Widerstandsgebiet und der Epitaxieschicht über die Länge des Widerstandes konstant bleibt, bleibt auch der Widerstandswert konstant, und der erwähnte Störeinfluß kann vernachlässigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch einen typischen, mittels Ionenimplantation gebildeten Widerstand mit seinem äquivalenten elektrischen Schaltbild;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Korrekturmaßnahmen unabhängig von dem hinsichtlich seiner Spannungsab hängigkeit zu korrigierenden Widerstand sind;

Fig. 3A-D weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen die Korrekturmaßnahmen von dem zu korrigierenden Widerstand abhängen.

In Fig. 1 ist eine konventionelle, monolithisch integrierte Widerstandsstruktur 10 dargestellt. Auf einem einkristallinen Halbleitersubstrat, das typisch aus einem Siliziumkörper 11 eines ersten Leitfähigkeitstyps, z. B. P^-, besteht, ist eine relativ dünne (größenordnungsmäßig einige wenige Mikrometer) Epitaxieschicht 12 aufgebracht, die relativ schwach dotiert ist (durchschnittlicher spezifischer Widerstand 1 Ω · cm) angeordnet. In dieser Epitaxieschicht 12 vom gegenüber dem Substrat entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist ein isolierter Bereich gebildet, wobei die Isolierung durch die stark dotierten und bis auf das Substrat hinunterreichenden Isolationszonen 13 gebildet ist. Mittels einer Ionen implantation eines Dotierungsstoffes vom ersten Leitfähig keitstyp wird dann ein langgestreckter Bereich 14 herge stellt, der als Widerstandsbereich dienen soll. Dieser Herstellungsschritt wird im allgemeinen im Anschluß an die Ausbildung der P-dotierten Anschlußbereiche 15 durchge führt, die zumeist gleichzeitig mit der Diffusion der Basis bereiche der Bipolartransistoren vorgesehen wurden. Die relativ zur Dotierung des Widerstandsbereichs stark dotierten Anschlußbereiche 15 gewährleisten, daß der durch den Widerstandsbereich 14 definierte Widerstandswert nur durch den Schichtwiderstand dieses Bereiches bestimmt wird. Gleichzeitig mit den Emitterbereichen der Bipolartransistoren wird im allgemeinen als Anschlußbereich für die Epitaxie schicht ein zweiter stark dotierter Bereich 16 vom zweiten Leitfähigkeitstyp vorgesehen. Für den Widerstandsbereich werden ferner die zwei mit 17 und 18 bezeichneten Anschlüsse gebildet. Auch der zweite Dotierungsbereich 16 ist mit einem ohmschen Kontakt 19 ausgestattet. Die mit der Herstellung von implantierten Widerständen verbundenen Probleme sind an sich bekannt, vgl. dazu neben dem bereits erwähnten Stand der Technik z. B. die US-Patentschrift 39 02 926. An die Anschlüsse 17 und 18 des Widerstandes werden die Potentiale V₁ und V₂ angelegt. Der Anschluß 19 zur Epitaxieschicht kann entweder offen bleiben (im allge meinen unerwünscht) oder mit einer geeigneten Spannungs quelle verbunden werden, während das negativste Potential der Schaltung an das Substrat angelegt wird, um den PN- Übergang 20 zwischen dem Siliziumkörper 11 und den Isolationsge bieten 13 auf der einen Seite und der Epitaxieschicht auf der anderen Seite zu sperren. Durch diese Sperrspannung wird die elektrische Isolation des durch die Isolations zonen eingerahmten Halbleiterbereiche bewirkt. Gegebenenfalls kann das positive Schaltungspotential an den Anschluß 19 gelegt werden, wodurch die elektrische Isolation des Widerstandsbereichs gegenüber der Epitaxie schicht gewährleistet wird. Davon ist Gebrauch zu machen, wenn mehrere Widerstände in demselben Epitaxieschicht bereich gebildet werden sollen. Über den Anschluß 19 kann jedenfalls an die Epitaxieschicht ein je nach den vorliegenden Umständen geeignetes Potential angelegt werden.

In Fig. 1 ist (rechts) weiterhin das elektrische Ersatz schaltbild eines solchen implantierten Widerstands 10 dar gestellt. Die dort angegebenen Bezugszeichen entsprechen denen aus der Querschnittdarstellung.

Der Widerstandswert R eines solchen Widerstands 10 läßt sich ausdrücken durch:

R = R₀ (1 + λ V _eff) (1)

Dabei bedeuten:

R₀ den durch Art und Größe des Halbleitermaterials bestimmten eigentlichen Widerstandswert,
g den Koeffizient der Spannungsabhängigkeit und
V _eff eine Spannung, die aus der empirischen Beziehung

V _eff = V _epi - V _RP + k V _R (2)

abgeleitet werden kann.

In letzter Gleichung bedeuten:

V _epi das an die Epitaxieschicht angelegte Potential,
V _RP das positivste Potential am Widerstand (in diesem Beispiel ist V _RP=V₁ angenommen),
V _R den Spannungsabfall über dem Widerstand, d. h. V _R=V₁-V₂ (V₁ und V₂ sind dabei im wesentlichen veränderbare Potentiale), und
k einen Koeffizienten, der im wesentlichen von dem Schichtwiderstand des Widerstandbereichs abhängt; es hat sich ergeben, daß der Wert von k zwischen etwa 0,4 und 0,6 variiert. Ein Näherungswert von 0,5 kann meist zugrundegelegt werden. V _eff und deshalb der Wert R des Wiederstandes sind im wesent lichen abhängig von den veränderlichen Potentialen V₁ und V₂.

Ist V _eff konstant, ist R unabhängig von den angelegten Potentialen V₁ und V₂. Ein solches Ergebnis kann dadurch erhalten werden, daß man an die Epitaxieschicht mit dem Widerstand, der hinsichtlich seiner Spannungsabhängigkeit korrigiert werden soll, ein Potential anlegt, das der folgenden Beziehung genügt:

V _epi = 1/2 (V₁ + V₂) + V₀ (3)

V₀ ist die zur Sperrung des PN-Übergangs 20′ zwischen dem P-Widerstandsbereich und der N-Epitaxieschicht sowie des bereits erwähnten Übergangs 20 erforderliche Spannung. Ersetzt man V _epi entsprechend Gleichung (3), und setzt man in Gleichung (2), V _RP=V₁, und k=0,5, ergibt sich:

V _eff = 1/2 (V₁ + V₂) + V₀ - V₁ + 0,5 (V₁ - V₂)

und somit

V _eff = V₀ (4)

Dadurch ist gezeigt, daß mit diesem bestimmten Wert von V _epi die Spannung V _eff unabhängig von V _R, nämlich der über dem Widerstand anliegenden Spannung, wird. Für den Wider standswert R ergibt sich damit schließlich:

R = R₀ (1 + λ V₀) = h R₀ (5)

Dabei bedeutet h eine Konstante, die unabhängig von V₁ und V₂ ist.

Die an die Epitaxieschicht 12 anzulegende Spannung muß dem nach der Beziehung gemäß Gleichung (3) folgen. D. h. die Epitaxieschicht muß an eine Spannung angeschlossen werden, die sich in derselben Weise wie die durchschnittliche Spannung an dem zu korrigierenden Widerstand ändert. Da an dem Widerstand die Potentiale V₁ und V₂ anliegen, sind zwei Vorgehensweisen möglich, je nachdem ob die Korrektur der Spannungsabhängigkeit unabhängig von dem Widerstand bzw. konkreter unabhängig von der Spannung über dem Widerstand ist oder nicht.

Die erste Lösung ist in dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gezeigt, wo die Schaltungsmittel 21 zur Korrektur der Spannungsabhängigkeit des Widerstands 10 mit diesem zusammenhängen. Die Schaltungsmittel 21 für die genannte Korrektur umfassen im wesentlichen einen Widerstand 22 sowie die Vorspannung V₀. Um die Gleichung (3) zu erfüllen, muß der Spannungsabfall über dem Wider stand 22 V _R sein. Die Spannungen V₀+V₁ und V₀+V₂, d. h. die Potentialdifferenz V₁-V₂, wird deshalb an den Wider stand 22 angelegt. Diese Spannungen V₁ und V₂ können ent weder unabhängig von den gleich bezeichneten Spannungen am zu korrigierenden Widerstand bereitgestellt oder aber durch geeignete elektrische Schaltungen davon abgeleitet werden. Für die Korrektur der Spannungsabhängigkeit ist letztlich lediglich erforderlich, daß eine Gleichspannung entsprechender Polarität an das eine Ende des Widerstands 22 angelegt wird. Der Widerstand 22 ist seinerseits mit einer Anzapfung ausgestattet, z. B. mit einer Mitten anzapfung, wenn man annimmt, daß der Wert k etwa 0,5 beträgt. Der Widerstand 22 muß schließlich nicht auf demselben Halb leiterplättchen untergebracht sein, er kann beispielsweise und vorteilhaft auch als gleichzeitig mit dem Widerstand 10 implantierter Widerstand in einem davon isolierten Bereich angeordnet sein.

Die weitere Lösung ist durch die in den Fig. 3A, 3B und 3D gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellt.

In der Anordnung nach Fig. 3A werden die Spannungen am Widerstand 10 über ein Paar von Verstärkern 33, 34, die im einfachsten Fall aus Emitterfolgerstufen bestehen können, an den Widerstand 22′ angelegt. Diese Verstärker weisen eine Spannungsverstärkung von 1 auf und bedeuten praktisch keinen zusätzlichen Stromfluß. Die Schaltungseinrichtung 21′ zur Korrektur der Spannungsabhängigkeit enthält weiterhin eine Gleichspannungsquelle 35 für V₀ die zwischen die Mittenan zapfung des Widerstandes 22′ und den Anschluß 19 geschaltet ist.

Hauptsächlich wegen der Verstärker 23 und 24 sind mit diesem Ausführungsbeispiel jedoch infolge der größeren Komplexität und Schaltgeschwindigkeitsreduzierung einige Nachteile ver bunden.

Ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3B gezeigt. Wie früher besteht auch hier die Aufgabe, die Schwankungen der Potentialdifferenz zwischen dem Widerstands bereich und der Epitaxieschicht zu reduzieren, wobei jedoch im Gegensatz zu den in den Fig. 2 und 3A gezeigten Lösungen hier ein Kompromiß eingegangen wird. Wie aus Fig. 3B hervorgeht, ist der Anschluß 19 mit der positiven Spannung von V₁ und V₂ verbunden. Mit anderen Worten, man legt dem nach die Spannung V _epi=V₁ anstelle der Spannung ent sprechung Gleichung (3) an. Mit V _RP=V₁ und k=0,5 ergibt sich entsprechend Gleichung (2)

V _eff = 0,5 V _R (6)

Dabei ist der Widerstand R nun definiert durch die Beziehung:

R nimmt somit mit der über dem Widerstand anliegenden Spannung zu. In diesem Fall ist die Korrektur der Spannungsabhängig keit zwar nicht vollständig, sondern lediglich verbessert. Eine solche Lösung ist durchaus akzeptabel, wenn die Poten tialdifferenz V _R am Widerstand gering ist und der Wert (V₁+V₂)/2 groß ist. Besonders attraktiv ist diese Lösung durch ihre Einfachheit. Sie kann in vorteilhafter Weise mit der im folgenden beschriebenen Lösung nach Fig. 3C kombiniert werden.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3C ist der Widerstand 10 mit dem Wert R aufgeteilt in zwei Anteile 36 und 37, die voneinander elektrisch isoliert sind und deren Teilwerte beispielsweise identisch seien. Der Widerstand 36 ist mit seinem Anschluß 19′ an die Spannung V₁ angeschlossen, während am Widerstandsteil 37 und dessen ohmschen Kontakt 19′′ die Spannung (V₁+V₂)/2 liegt. Der neue Wert des Widerstandes 10 errechnet sich nun wie folgt. Für den Teilwiderstand 36 mit dem Wert R′ lassen sich die folgenden Beziehungen aufstellen:

und

In gleicher Weise gilt für den Teilwiderstand 37 mit seinem Wert R′′:

sowie

Dabei gilt jeweils V _R=V₁-V₂. Der Widerstandswert R ergibt sich letztlich zu:

Vergleicht man diesen Wert mit dem nach Fig. 3B bzw. ent sprechend Gleichung (7), wird ersichtlich, daß man durch Aufteilung des Widerstandes in zwei gleiche Anteile den Wert des Koeffizienten von V _R halbieren kann. Allgemein läßt sich sagen, daß bei Aufteilung des Widerstandes R in n gleiche Anteile entsprechend der Beziehung:

der Koeffizient für die Spannungsabhängigkeit nur noch mit dem Faktor 1/n zur Wirkung kommt. Es ist anzumerken, daß diese Technik mit Vorteil angewendet werden kann auf die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3A.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3B und 3C sind für Schaltungsanwendungen mit unipolaren Signalen von Interesse, bei denen z. B. das Potential V₁ stets größer ist als V₂.

Ist V₁ relativ zu V₂ sowohl positiv als auch negativ, d. h. im Falle bipolarer Signale, muß die Potentialdifferenz V₁-V₂=V _R sehr gering gehalten werden, z. B. auf einige wenige Hundert mV oder weniger, so daß der dann in Durch laßrichtung gespannte Übergang zwischen dem implantierten Widerstandsbereich und der Epitaxieschicht nicht nennens wert Strom leitet.

Ein für den Fall bipolarer Signale noch vorteilhafteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3D gezeigt. Der Widerstand 10 ist wieder mit einer Mittenanzapfung ausgelegt, deren Potential über den Anschluß 19′′′ an die Epitaxieschicht angelegt werden kann. Dadurch können für den Betrieb mit bipolaren Signalen folgende Vorteile erzielt werden. Zum einen liegt eine symmetrische Anordnung für die positiven und negativen Spannungsperioden vor und zweitens wird eine vollständige Korrektur des Einflusses der Spannungs abhängigkeit erzielt, da wieder gilt:

Mit anderen Worten wird eine perfekte Korrektur des Ein flusses der Spannungsabhängigkeit in diesem Fall erzielt, weil die durch den Widerstand 38 bedingte Verzerrung kompensiert wird durch eine gleiche, aber entgegengesetzte über den Widerstand 39 bedingte ausgleichende Verzerrung.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Korrektur der Spannungs abhängigkeit eines Halbleiterwiderstandes (10), der mit zwei äußeren Anschlüssen (17, 18) als Dotierungsgebiet vom ersten Leistungstyp innerhalb isolierter Bereiche einer einen dritten äußeren Anschluß (19, 19′′′) aufweisenden Epitaxieschicht (12) vom zweiten Leitungs typ ausgebildet ist und an dessen äußeren Anschlüssen (17, 18) unterschiedliche Poten tiale V₁ bzw. V₂ anliegen,
gekennzeichnet durch Schaltungsmittel (21, 21′) zum Anlegen eines weiteren Potentials V _epi = 1/2 (V₁ + V₂) + V₀an die Epitaxieschicht (12), wobei V₀ eine konstante Gleichspannung ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel (21′) aus Verstärker (33, 34), sowie mindestens einem weiteren Widerstand (22) mit Mitten anzapfung bestehen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte äußere Anschluß (19′′′) der Epitaxieschicht (12) mit einer Mittenanzapfung des Halbleiterwider standes (10) direkt verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterwiderstand (10) in n gleiche Teilwider stände aufgeteilt ist und für jeden Teilwider stand eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Spannungsabhängigkeit vorgesehen ist.