DE3832463A1 - Optische ansteuerschaltung und halbleitervorrichtung zur verwirklichung dieser ansteuerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Ansteuerschaltung zur optischen Steuerung von Eingangs- und Ausgangsströmen oder -spannungen eines Schaltkreises sowie eine Halbleitervorrichtung zur Verwirklichung einer solchen Ansteuerschaltung.

Eine optische Ansteuerschaltung dieser Art enthält im allgemeinen einen Folgetransistor mit einer Steuerelektrode und zwei Ausgangselektroden, die den Kollektor bzw. Drain und den Emitter bzw. die Source bilden, wobei die Steuerelektrode des Folgetransistors durch eine Fotospannung angesteuert wird, die durch eine Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen, insbesondere Fotodioden, erzeugt wird. Die Ansteuerung des Folgetransistors erfolgt so, daß die Eingangs- und Ausgangsströme bzw. -spannungen an den Ausgangselektroden gesteuert werden. Gegebenenfalls wird der Steuervorgang des Folgetransistors durch eine Zusatzschaltung beschleunigt, die einen vorausgehenden Transistor umfaßt.

Es wurden bereits verschiedene Arten von optischen Ansteuerschaltungen für diese Zwecke vorgeschlagen. Beispielsweise ist eine optische Ansteuerschaltung zur Durchschaltung oder Sperrung eines Feldeffekttransistors in der US-PS 45 00 801 beschrieben. Bei dieser Ansteuerschaltung ist eine Diode als Konstantspannungselement zwischen die Steuerelektrode und die Sourceelektrode eines ersten Feldeffekttransistors geschaltet. Ein zu den fotovoltaischen Elementen parallel schaltbarer Widerstand ist zwischen die Steuerelektrode und die Drainelektrode des Feldeffekttransistors gelegt. Ein zweiter Transistor oder Folgetransistor ist mit seiner Steuerelektrode an die Sourceelektrode des ersten Feldeffekttransistors angeschlossen. Eine an die Steuerelektrode des nachfolgenden Feldeffekttransistors angelegte Spannung gegenüber der Sourceelektrode des zweiten Feldeffekttransistors steuert den ersten Feldeffekttransistor leitend, wodurch der zweite Feldeffekttransistor gesperrt wird.

Bei einer solchen Ansteuerschaltung ist jedoch die Ausbildung des ersten Feldeffekttransistors in demselben Substrat wie der zweite Feldeffekttransistor schwierig, wenn nicht die Eigenschaften dieses zweiten Feldeffekttransistors beeinflußt werden sollen, so daß zumindest die Herstellungsverfahren komplizierter und aufwendiger werden. Ungelöst bleibt ferner das Problem, daß bei der bekannten Ansteuerschaltung eine Integration nur schwer erzielbar ist und daher hohe Herstellungskosten bei niedriger Produktivität entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer optischen Ansteuerschaltung mit zwei Transistoren, die auf einem gemeinsamen Substrat hergestellt werden können, um eine kostengünstige und rationelle Herstellung zu ermöglichen.

Durch die Erfindung wird eine optische Ansteuerschaltung geschaffen, bei der ein erstes resistives Element zwischen eine Steuerelektrode und eine erste Ausgangselektrode eines ersten Transistors geschaltet ist; die erste Ausgangselektrode bildet einen Emitter oder eine Sourceelektrode des ersten Transistors, dessen Kollektor oder Drainelektrode eine zweite Ausgangselektrode bildet. Ein zweites resistives Element ist zwischen die Steuerelektrode und die zweite Ausgangselektrode geschaltet. Eine Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen ist parallel zu dem zweiten resistiven Element geschaltet. Ein zweiter Transistor ist mit dem ersten Transistor in solcher Weise zusammengeschaltet, daß er gesperrt ist, wenn der erste Transistor leitet. Eine Besonderheit dieser Ansteuerschaltung besteht darin, daß der zweite Transistor über seine Steuerelektrode mit der zweiten Ausgangselektrode des ersten Transistors, die den Kollektor bzw. die Drainelektrode bildet, verbunden ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der optischen Ansteuerschaltung;

Fig. 2 bis 4 Teilschnitte eines in Dünnschichttechnik hergestellten Transistors, der den ersten Transistor der Ansteuerschaltung bildet, in verschiedenen Funktionsdarstellungen;

Fig. 5 einen Teilschnitt eines ersten resistiven Elementes für die Ansteuerschaltung nach Fig. 1, wobei bestimmte Funktionen veranschaulicht sind;

Fig. 6 einen Teilschnitt eines zweiten resistiven Elementes für die Ansteuerschaltung nach Fig. 1, wobei wiederum bestimmte Funktionsmerkmale veranschaulicht sind;

Fig. 7 einen Teilschnitt einer Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen für die Ansteuerschaltung nach Fig. 1;

Fig. 8 einen Teilschnitt einer Halbleitervorrichtung für eine Ausführungsform, bei welcher die optische Ansteuerschaltung als lichtempfangender Schaltungsteil verwendet wird;

Fig. 9 und 10 Teilschnitte der Struktur weiterer Ausführungsformen der Halbleitervorrichtung;

Fig. 11 einen weiteren Teilschnitt der Halbleitervorrichtung; und

Fig. 12 ein Schaltbild der in Fig. 10 gezeigten Halbleitervorrichtung.

Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Die dort gezeigte optische Ansteuerschaltung 10 enthält einen ersten Transistor T 11, der in Dünnschichttechnik ausgebildet ist. Wenn ein Feldeffekttransistor, im folgenden zur Vereinfachung als FET bezeichnet, als erster Transistor T 11 verwendet wird, so wird durch eine am Gate G anliegende Spannung ein Strom zwischen Sourceelektrode S und Drainelektrode D, also zwischen den Ausgangselektroden des Transistors, gesteuert. Wenn ein bipolarer Transistor als erster Transistor T 11 verwendet wird, so wird der Strom zwischen seinem Kollektor und seinem Emitter, welche die Ausgangselektroden bilden, durch Einspeisung eines Stroms in die Basis B gesteuert.

Ein erstes resistives Element RA 11 ist zwischen das Gate G und die Sourceelektrode (bzw. den Emitter) des ersten Transistors T 11 geschaltet. Vorzugsweise wird als erstes resistives Element ein Gleichrichterelement verwendet. Ein zweites resistives Element RA 12 ist zwischen das Gate G und die Drainelektrode (bzw. den Kollektor) D des ersten Transistors T 11 geschaltet. Eine Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen DA 11 ist parallel zu dem zweiten resistiven Element RA 12 geschaltet. Diese Reihenschaltung DA 11 ist optisch an einen Lichtsender L 11 angekoppelt, der über Eingangsanschlüsse IP 11 und IP 12 mit einem Ansteuerstrom angesteuert wird. Der Drain (bzw. Kollektor) D des ersten Transistors T 11, also die zweite Ausgangselektrode dieses Transistors, ist mit dem Gate G, also der Steuerelektrode, eines zweiten Transistors T 12 verbunden. Die Sourceelektrode (bzw. der Emitter) S dieses Transistors T 12 ist mit der Sourceelektrode (bzw. dem Emitter) des ersten Transistors T 11 verbunden. Zwei Ausgangselektroden D und S des zweiten Transistors T 12 sind mit den Ausgangsanschlüssen OP 11 und OP 12 dieser optischen Ansteuerschaltung 10 verbunden. Die beiden Transistoren T 11 und T 12 können vom gleichen Leitfähigkeitstyp und aus einem Halbleitermaterial sein, das eine hohe Durchbruchsspannung aufweist und eine hohe Schaltgeschwindigkeit zuläßt. Bei der in Fig. 1 gezeigten optischen Ansteuerschaltung 10 bewirkt eine Ansteuerung des Lichtsenders L 11 das Auftreffen von Licht auf der Reihenschaltung DA 11, die eine fotovoltaische Spannung an ihren Anschlüssen erzeugt. Diese Spannung liegt zwischen dem Gate G und der Sourceelektrode S des zweiten Transistors T 12 an, wodurch dieser Transistor über seine Drain-Source-Strecke leitend wird. Gleichzeitig fließt in dem ersten resistiven Element RA 11 ein Strom, in Fig. 1 von rechts nach links, so daß der dem Transistor T 12 benachbarte Anschluß des resistiven Elementes RA 11 ein höheres Potential als der andere Anschluß annimmt. Infolgedessen gelangt die Sourceelektrode S, also die erste Ausgangselektrode des Transistors T 11, die mit dem rechten Anschluß des resistiven Elements RA 11 verbunden ist, auf ein höheres Potential als das Gate G, so daß eine Ansteuerung in den Sperrzustand erfolgt und zwischen den Ausgangselektroden des ersten Transistors T 11, also zwischen Source S und Drain D, ein hoher Widerstand auftritt. Das zweite resistive Element RA 12 weist einen höheren Widerstandswert auf als das erste resistive Element RA 11, so daß nur ein kleiner Bruchteil des fotovoltaischen Stroms auf dem links vom ersten resistiven Element liegenden Strompfad fließen kann und der von der Reihenschaltung DA 11 erzeugte fotovoltaische Strom ohne Verzögerung und Verluste zum zweiten Transistor T 12 gelangt, zumal zwischen Source S und Drain D des ersten Transistors T 11 eine Entladung stattfindet; der Transistor T 12 wird so angesteuert und durchgeschaltet. Wenn die Ansteuerung des Lichtsenders L 11 beendet wird, endet auch die optische Ansteuerung der Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen, so daß keine fotovoltaische Spannung mehr erzeugt wird. In dem ersten resistiven Element RA 11 fließt zu diesem Zeitpunkt der Strom in Fig. 1 von links nach rechts, da die linke Seite dieses resistiven Elementes RA 11 sich auf höherem Potential als die rechte Seite befindet. Das mit der linken Seite des ersten resistiven Elementes RA 11 verbundene Gate G des ersten Transistors TR 11 gelangt somit auf ein höheres Potential als die Source S, welche mit der rechten Seite des ersten resistiven Elementes RA 11 verbunden ist, so daß eine Ansteuerung in Durchlaßrichtung eintritt. Wenn die Potentialdifferenz die Gate-Spannungsschwelle des ersten Transistors T 11 (bei einem FET) bzw. die Basis-Emitter-Schwellspannung (bei einem bipolaren Transistor) überschreitet, tritt ein Zustand niedrigen Widerstandes zwischen den Ausgangselektroden (S und D) des ersten Transistors T 11 auf, so daß ein relativ großer Strom fließt. Die in der Gate-Source-Kapazität des zweiten Transistors T 12 gespeicherte Ladung wird schnell über die Drain-Source-Strecke des ersten Transistors T 11 abgeführt, so daß der zweite Transistor T 12 schnell seinen Zustand hohen Widerstandes, also seinen Sperrzustand, annimmt und "aus"-geschaltet wird. Auch jegliche Störspannungen am Gate G des zweiten Transistors T 12 werden durch die Drain-Source- Strecke des ersten Transistors T 11 kurzgeschlossen. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird vorzugsweise als erstes resistives Element RA 11 ein gleichrichtendes Element verwendet. Bei der Ansteuerung des zweiten Transistors T 12 fließt dann nämlich der Strom bevorzugt in dem ersten resistiven Element RA 11 von rechts nach links. Es ist also erwünscht, daß der Widerstandswert r 2 des zweiten resistiven Elements RA 12 hoch ist, damit nur wenig Strom durch dieses Widerstandselement bei der Ansteuerung des Transistors T 12 fließt; der Widerstandswert r 1a des ersten resistiven Elements RA 11 erfüllt bei der Ansteuerung die Bedingung r 1a<r 2. Bei der Sperrung des zweiten Transistors T 12 muß hingegen ein Entladestrom durch beide resistiven Elemente RA 12 und RA 11 fließen, und es muß eine Potentialdifferenz erzeugt werden, um das Gate G des ersten Transistors T 11 anzusteuern und den Durchschaltzustand dieses Transistors zu erreichen. Der Widerstandswert r 2 des zweiten resistiven Elements RA 12 und der Widerstandswert r 1b des ersten resistiven Elements RA 11 sollen daher bei der Entladung die Beziehung r 1b<r 2 erfüllen.

Allgemein kann für die Vorgänge der Ansteuerung und der Sperrung des zweiten Transistors T 12 folgende Bedingung angegeben werden: r 1a<r 2<r 1b. Damit diese Bedingung erfüllt ist, wird als erstes resistives Element RA 11 ein gleichrichtendes Element verwendet, das also einen Stromflußzustand und einen Sperrzustand aufweist. Es können verschiedenartige gleichrichtende Elemente verwendet werden, insbesondere natürlich eine Diode, die so geschaltet ist, daß ihre Anode mit der Sourceelektrode des ersten Transistors T 11 verbunden ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden auf demselben Substrat und unter Verwendung desselben Halbleitermaterials wenigstens zwei bzw. mehr als zwei Arten von verschiedenen Elementen hergestellt, welche die optische Ansteuerschaltung bilden. Diese zwei oder mehr Arten von Bestandteilen können auch durch denselben Herstellungsschritt in demselben Substrat gebildet werden, so daß eine rationelle Herstellung erzielt wird. Vorzugsweise werden die verschiedenen Elemente in überlagerten Dünnschichten gebildet; diese Herstellungstechnik ist jedoch nur eine von mehreren Möglichkeiten. In Fig. 2 ist eine Struktur für den ersten Transistor T 11A gezeigt, der in der beschriebenen optischen Ansteuerschaltung verwendet werden kann. Seine Steuerelektrode 22 ist auf einem Substrat 21 gebildet. Eine Dünnschicht 23 eines ersten Halbleitertyps (z. B. P-Typ) erstreckt sich über die Steuerelektrode 22 hinweg. Eine Halbleiterschicht 24 mit relativ geringem Verunreinigungsgrad ist zur Herstellung einer Kanalzone vorgesehen. Zwei Halbleiterschichten 25, 25 a eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. N-Typ) liegen bezüglich der Steuerelektrode 22 getrennt und werden sequentiell über dem Substrat 21 aufgebracht, auf welchem die Steuerelektrode 22 gebildet ist. Eine Sourceelektrode 26 und eine Drainelektrode 27 werden dann hergestellt, indem die eine mit der Halbleiterschicht 25 und die andere mit der Halbleiterschicht 25 a in Verbund gebracht wird. Der in der die Kanalzone bildenden Halbleiterschicht 24 fließende Strom wird bei diesem ersten Transistor T 11A durch die an der Steuerelektrode 22 anliegende Spannung gesteuert.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird gleichfalls ein erster Transistor T 11B auf einem Substrat 31 gebildet; er weist eine Sourceelektrode 36 und eine räumlich von dieser getrennte Drainelektrode 37 und zwei getrennte zugehörige Halbleiterschichten 35, 35 a eines zweiten Leitungstyps auf. Eine Kanalzone ist in einer Halbleiterschicht 34 gebildet. Auf diese einander überlagerten Schichten sind ferner eine Halbleiterschicht 33 eines ersten Leitfähigkeitstyps und eine Steuerelektrode 32 aufgebracht.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines ersten Transistors mit isolierter Gatestruktur für die Verwendung in der beschriebenen optischen Ansteuerschaltung gezeigt. Dieser mit isolierendem Gate versehene Transistor T 11C ist in folgender Weise aufgebaut: Auf einem Substrat 41 werden nacheinander eine Halbleiterschicht 43 eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P- Typ), eine die Kanalzone bildende Halbleiterschicht 44, zwei voneinander getrennte Halbleiterschichten 45, 45 a eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. N-Typ) sowie eine Sourceelektrode 46 und eine Drainelektrode 47 schichtweise aufgebracht. Eine Isolierschicht 48 wird dann über der Halbleiterschicht 44, die einen relativ geringen Verunreinigungsgrad aufweist, aufgebracht und erstreckt sich von der Sourceelektrode 46 bis zur Drainelektrode 47. Eine Steuerelektrode 42 wird auf der Isolierschicht 48 so aufgebracht, daß sie die Sourceelektrode 46 und die Drainelektrode 47 überlappt. Bei diesem ersten Transistor T 11C wird der Stromfluß in der Halbleiterschicht 44 durch Anlegen einer Spannung an der Steuerelektrode 42 gesteuert.

Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen. Diese Figur zeigt die Struktur eines ersten resistiven Elements RA 11, das als Bestandteil der beschriebenen optischen Ansteuerschaltung verwendet werden kann. Dieses erste resistive Element RA 11 wird hergestellt, indem auf der Oberfläche eines Substrats 51 zunächst eine leitfähige Dünnschicht 52 aus Ni-Cr oder einem anderen lichtdurchlässigen leitfähigen Material aufgebracht wird und dann nacheinander eine Halbleiterschicht 53 eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ), eine zweite Halbleiterschicht 54 mit relativ niedrigem Verunreinigungsgrad und von einem zweiten Leitfähigkeitstyp (z. B. N-Typ) und eine Halbleiterschicht 55 aufgebracht werden, woraufhin eine leitfähige Dünnschicht 56 aus Al oder einem anderen lichtabschirmenden Stoff aufgebracht wird. Das so hergestellte erste resistive Element RA 11 besitzt die Struktur einer PIN-Diode, weist also eine Gleichrichterfunktion auf. Die leitfähige Dünnschicht 52 bildet die Anode, während die leitfähige Dünnschicht 56 die Kathode bildet. Die leitfähige Dünnschicht 56, welche in der Zeichnung die oberste Schicht bildet, wird aus lichtabschirmendem Material gebildet, um zu verhindern, daß Fehlfunktionen aufgrund des ersten resistiven Elementes RA 11 auftreten; besonders wenn das resistive Element RA 11 auf demselben Substrat wie die Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen gebildet ist, kann nämlich Streulicht zu dem resistiven Element gelangen. Die Dünnschicht 56 bildet aber einen Schirm gegen dieses Streulicht. Wenn auf andere Weise erreicht wird, daß keine Lichtstreuung auftritt oder eine solche keine unerwünschten Folgen hat, so muß die oberste leitfähige Dünnschicht 56 nicht lichtundurchlässig sein. In Fig. 6 ist die Struktur einer Ausführungsform des zweiten resistiven Elements RA 12 für die beschriebene optische Ansteuerschaltung gezeigt. Dieses resistive Element RA 12 wird hergestellt, indem auf einem Substrat 61 nacheinander Dünnschichten aufgeschichtet werden: Eine Halbleiterschicht 62 eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ), eine Halbleiterschicht 63 mit relativ geringer Verunreinigung und eine Halbleiterschicht 64 vom zweiten Leitfähigkeitstyp (z. B. N-Typ); auf der Halbleiterschicht 64 werden zwei voneinander getrennte leitfähige Dünnschichten oder Filme 65, 65a gebildet. Eine lichtabschirmende Schicht 66 aus elektrisch isolierendem und lichtundurchlässigem Material füllt den Raum zwischen den Dünnschichten 65 und 65 a aus und bedeckt die Halbleiterschicht 64. Auch in diesem Falle kann die lichtschirmende Wirkung der Schicht 66 überflüssig sein, wenn nämlich keine Gefahr besteht, daß Streulicht in das zweite resistive Element RA 12 gelangt. Während bei der in Fig. 6 gezeigten Ausbildung die leitfähigen Dünnschichten 65 und 65a als oberste Lage vorgesehen sind, ist bei anderen Ausführungsformen eine Anordnung zwischen dem Substrat 61 und der Halbleiterschicht 62 vom ersten Leitfähigkeitstyp vorgesehen, ähnlich wie bei den Fig. 2 und 5.

Es wird nun auf Fig. 7 Bezug genommen. Die dort gezeigte Struktur der Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen ist ein weiterer Bestandteil der beschriebenen optischen Ansteuerschaltung. Es sind nur drei fotovoltaische Elemente gezeigt. Diese Reihenschaltung DA 11 wird hergestellt, indem auf einem gemeinsamen Substrat 71 jeweils im Abstand voneinander und jeweils aufeinanderfolgend einander überlagert werden: Leitfähige Dünnschichten 72, 72a, 72 b . . . aus Ni-Cr oder einem anderen leitfähigen und lichtdurchlässigen Material, eine Halbleiterschicht 73, 73 a, 73 b . . . eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ) auf der Dünnschicht 72, 72 a, 72 b . . ., eine Halbleiterschicht 74, 74 a, 74 b . . . mit relativ geringem Verunreinigungsgrad und jeweils über der Schicht 73, 73 a, 73 b . . . sowie eine Halbleiterschicht 75, 75 a, 75 b eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. N-Typ) über der Schicht 74, 74 a, 74 b . . .; jede Schichtstruktur wird dann mit einem leitfähigen Film 76, 76 a, 76 b aus lichtdurchlässigem leitfähigem Material bedeckt, beispielsweise In₂O₃ oder dergleichen.

Bei den beschriebenen Schichtstrukturen ist ersichtlich, daß beispielsweise der erste Transistor T 11 in Fig. 2, das erste resistive Element RA 11 in Fig. 5 und die Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen nach Fig. 6 jeweils die gleiche Schichtstruktur aufweisen: Die leitfähige Dünnschicht 22, 52, 72, 72a bzw. 72 b, die Halbleiterschicht 25, 25 a, 55, 75, 75 a bzw. 75 b des ersten Leitfähigkeitstyps für den ersten Transistor T 11 in Fig. 2; entsprechend findet man eine gleiche Struktur bei dem ersten resistiven Element RA 11 in Fig. 5 bis hin zu der obersten Lage aus der leitfähigen Dünnschicht 26, 27 bzw. 56; ferner findet man bei dem zweiten resistiven Element RA 12 in Fig. 6 die gleiche Schichtstruktur ab der Halbleiterschicht 62 des ersten Leitfähigkeitstyps und bis zur obersten Lage mit den leitfähigen Dünnschichten 65 und 65a, mit der Ausnahme eines leitfähigen Films auf dem Substrat. Der erste Transistor T 11C in Fig. 4 kann gleichfalls von der Halbleiterschicht 43 des ersten Leitfähigkeitstyps bis zu den Halbleiterschichten 46 und 47 des zweiten Leitfähigkeitstyps in der beschriebenen Schichtstruktur gefertigt werden. Der erste Transistor T 11B in Fig. 3 weist zwar die entgegengesetzte Schichtstruktur wie die oben beschriebenen Bestandteile der Ansteuerschaltung auf, jedoch ist die Schichtstruktur der oben beschriebenen Elemente umkehrbar, so daß sie in derselben Schichtstruktur wie der erste Transistor T 11B hergestellt werden können.

Es ist somit ersichtlich, daß die verschiedenen Elemente, die oben beschrieben wurden, auf einem gemeinsamen Substrat mit einem Minimum an Herstellungsschritten und aus einer minimalen Anzahl von Bestandteilen gefertigt werden können.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung 10 A sind alle Bestandteile der optischen Ansteuerschaltung 10 vorhanden. Insbesondere sind also der erste Transistor T 11, das erste resistive Element RA 11, das zweite resistive Element RA 12, die Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen und der zweite Transistor T 12 gemeinsam integriert. Mit Ausnahme des zweiten Transistors T 12 ist die Vorrichtung nach dieser Ausführungsform als Lichtempfangsteil einer Schaltvorrichtung ausgebildet. Die verschiedenen Bestandteile der Vorrichtung werden gemeinsam auf einer Isolierschicht angeordnet, die durch eine gestrichelte Linie in dem Substrat 20 angedeutet ist. Es wird nun die Vorrichtung 10A näher beschrieben. Die erforderliche Anzahl von fotovoltaischen Elementen der Reihenschaltung DA 11 wird von der Isolierschicht des Substrats 20 hergestellt. Zuerst werden die leitfähigen Dünnschichten 72, 72a, 72 b . . . aufgebracht, die vorzugsweise aus Ni-Cr bestehen oder aus einem anderen lichtdurchlässigen leitfähigen Material gebildet sind. Dann werden die Halbleiterschichten 73, 73 a, 73 b . . . des ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ), vorzugsweise amorphes Silicium oder dergleichen, auf den Dünnschichten 72, 72 a, 72 b . . . und teilweise über der oberen Isolierschicht liegend aufgebracht. Die Halbleiterschichten 74, 74 a, 74 b . . . mit geringem Verunreinigungsgrad werden dann auf den Schichten 73, 73 a, 73 b . . . aufgebracht. Dann werden die Halbleiterschichten 75, 75 a, 75 b vom zweiten Leitfähigkeitstyp (z. B. N-Typ) auf den Schichten 74, 74 a, 74 b . . . aufgebracht. Schließlich werden lichtdurchlässige leitfähige Dünnschichten 76, 76 a, 76 b . . ., vorzugsweise aus In₂O₃, auf den Schichten 75, 75 a, 75 b . . . aufgebracht. Auf diese Weise werden PIN-Diodenelemente hergestellt. Die verschiedenen fotovoltaischen Elemente werden dann miteinander in Reihe geschaltet, um die Reihenschaltung DA 11 herzustellen. Es wird jeweils der obere lichtdurchlässige leitfähige Film eines fotovoltaischen Elements mit dem unteren leitfähigen Film des darauffolgenden Elements verbunden. Bei der Herstellung der Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen kann der erste Transistor T 11 gleichzeitig hergestellt werden. Dabei werden die Steuerelektrode 22, die Halbleiterschicht 23 vom ersten Leitfähigkeitstyp, die Halbleiterschicht 24 mit geringem Verunreinigungsgrad, die Halbleiterschichten 25, 25a vom zweiten Leitfähigkeitstyp und die Sourceelektrode 26 sowie die Drainelektrode 27 nacheinander aufeinandergeschichtet. In gleicher Weise wie der erste Transistor T 11 können auch die beiden resistiven Elemente RA 11, RA 12 gleichlaufend hergestellt werden. Nacheinander werden also schichtweise einander überlagert: die leitfähige Dünnschicht 52, die Halbleiterschichten 53, 62 vom ersten Leitfähigkeitstyp, die Halbleiterschichten 54, 63 mit geringer Verunreinigung, die Halbleiterschichten 55, 64 vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die leitfähigen Dünnschichten 56, 65, welche die beiden Elemente DA 11 und DA 12 überbrücken, und eine weitere leitfähige Dünnschicht 65a. Diese Schichten werden also jeweils aus gleichem Material und während derselben Herstellungsschritte gebildet. Die leitfähige Dünnschicht der Reihenschaltung DA 11, welche die letzte Stufe bildet (76b in Fig. 8), wird mit der Elektrode 52 des ersten resistiven Elements RA 11 verbunden. Die lichtabschirmenden Dünnschichten 28 und 66 werden über dem ersten Transistor T 11 und dem zweiten resistiven Element RA 12 aufgebracht. Die verschiedenen Elektroden werden dann entsprechend der Schaltungsauslegung in der gezeigten Weise miteinander verbunden. Die Schaltungsverbindungen sind in der Zeichnung als durchgehende Linien gezeigt. Der untere Teil des Substrats 20 umfaßt ein Gebiet (N⁺) mit geringer Resistivität und ein Gebiet (N) von hoher Resistivität, wobei beide Gebiete vom gleichen Leitfähigkeitstyp sind, und mehrere voneinander im Abstand liegende P-Gebiete 82, 82a . . . vom ersten Leitfähigkeitstyp in der Oberfläche des Gebietes (N) von hoher Resistivität. In jedem P-Gebiet 82, 82 a . . . liegen zwei N⁺-Gebiete 83, 83 a vom zweiten Leitfähigkeitstyp; diese Gebiete 83, 83 a sind miteinander verbunden, wenngleich dies in Fig. 8 nicht gezeigt ist. Über den im Substrat durch Verunreinigung gebildeten Gebieten sind mehrere Isolierschichten 84, 84 a . . . in solcher Weise gebildet, daß jede Isolierschicht 84, 84 a . . . zwei benachbarte P-Gebiete 82, 82 a . . . übergreift und gleichzeitig je eine der N⁺-Schichten 83, 83 a in den benachbarten P-Schichten überdeckt. Eine Elektrode 85 aus Polysilicium oder dergleichen ist jeweils über einer Isolierschicht 84, 84 a . . . gebildet. Darüber sind Isolierschichten angeordnet. Eine gemeinsame leitende Dünnschicht 86 aus Al oder dergleichen ist ferner eingelagert. Auf diese Weise werden mehrere doppelt diffundierte zweite Transistoren T 12 gebildet, wie durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Darin bildet die Elektrode 85 ein isoliertes Gate, das N⁺-Gebiet 83, 83a . . . bildet die Sourceelektrode, das N-Typ-Gebiet von hoher Resistivität um die P-Gebiete 82, 82 a . . . herum bildet eine Drain-Elektrode, und diejenigen Teile der P-Gebiete 82, 82 a . . ., die zwischen dem N⁺-Bereich 83, 83 a . . . und dem Gebiet (N) von hoher Resistivität liegen, bilden den Kanal. In diesen zweifach diffundierten zweiten Transistoren T 12 ist die Kanallänge durch die Dicke der P-Gebiete 82, 82a . . . bestimmt, die zwischen dem N-Typ-Gebiet (N) von hoher Resistivität und dem N⁺-Gebiet 83, 83 a . . . liegen, also durch den Diffusionszustand der P-Gebiete 82, 82 a . . . und der N⁺-Gebiete 83, 83 a . . ., wobei die Diffusion sich mehr oder weniger weit in das Gebiet hoher Resistivität hineinerstreckt, so daß die Kanallänge verändert werden kann, insbesondere kürzer gemacht werden kann, ohne eine Fotolithographietechnik oder dergleichen anwenden zu müssen. Auf diese Weise kann man die gewünschte hohe Durchbruchspannung und die angestrebte hohe Schaltgeschwindigkeit erzielen. Die Zone von hoher Resistivität bildet jeweils die Drainelektrode eines zweiten Transistors T 12, so daß diese zweiten Transistoren miteinander elektrisch parallel geschaltet werden können. Weiterhin wird die leitende Dünnschicht 72 des die erste Stufe der Reihenschaltung DA 11 bildenden fotovoltaischen Elementes mit der Drainelektrode 27 des ersten Transistors T 11 verbunden. Über die leitfähige Dünnschicht 86 erfolgt dann die Verbindung mit der Gateelektrode des zweiten Transistors T 12. Die leitfähige Schicht 52 des ersten resistiven Elementes RA 11 auf der anderen Seite der Reihenschaltung DA 11 wird mit der Sourceelektrode der zweiten Transistoren T 12 verbunden. Auf diese Weise erhält man die Halbleitervorrichtung 10A, welche der in Fig. 1 gezeigten optischen Ansteuerschaltung 10 entspricht.

Es wird nun auf Fig. 9 Bezug genommen, die eine Halbleitervorrichtung 110 A nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der erste Transistor T 11 dieser Vorrichtung 110A wird gleichzeitig mit dem zweiten Transistor T 12 auf einem gemeinsamen Substrat gebildet, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Bei dieser Ausführungsform wird der zweite Transistor T 12 in im wesentlichen gleicher Weise wie bei der Vorrichtung 10A nach Fig. 8 hergestellt. Bei dem ersten Transistor T 11 werden ein Halbleitergebiet 111 vom zweiten Leitfähigkeitstyp (z. B. N⁺-Typ), welches die Drainelektrode bildet, und eine Halbleiterschicht 112 vom zweiten Leitfähigkeitstyp, welche die Sourceelektrode bildet, im Abstand voneinander in einem Halbleitergebiet 110 eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ) gebildet, wobei dieses Gebiet 110 hergestellt wird, während der zweite Transistor T 12 gebildet wird. Eine Isolierschicht 113 wird auf diesen Halbleitergebieten 111, 112 und diese überbrückend ausgebildet. Eine Gateelektrode 114 wird aus Polysilicium oder dergleichen auf dieser Isolierschicht 113 gebildet. Source-, Drain- und Gateelektrode des ersten Transistors T 11 werden in der gezeigten Weise mit Source- und Drainelektrode des zweiten Transistors T 12 sowie mit den beiden resistiven Elementen RA 11 und RA 12 verbunden. In gleicher Weise wie bei der Vorrichtung 10A in Fig. 8 werden die beiden resistiven Elemente RA 11 und RA 12 und die Reihenschaltung DA 11 jeweils in gleicher Dünnschichtstruktur hergestellt. Der Schwellwert für den ersten Transistor T 11 wird niedriger eingestellt als der des zweiten Transistors T 12, indem eine Ioneninjektion oder dergleichen zwischen Source und Drain vorgenommen wird. Durch diese Ausbildung der Vorrichtung kann die Abschaltgeschwindigkeit des zweiten Transistors T 12 (bei einer Unterbrechung des Lichteinfalls auf der Reihenschaltung DA 11 von fotovoltaischen Elementen) vergrößert werden. Wenn die Schwellspannung des ersten Transistors T 11 größer ist als die des zweiten Transistors T 12, so gelangt der erste Transistor T 11 früher in den Abschaltzustand als der zweite Transistor 12, während die am Gate des zweiten Transistors T 12 gespeicherte Ladung abgeführt wird. Danach erfolgt die Entladung über die beiden resistiven Elemente RA 11 und RA 12, so daß die Sperrung des zweiten Transistors T 12 eine relativ lange Zeit erfordert. Wenn aber der erste Transistor T 11 eine niedrigere Schwellspannung als der zweite Transistor T 12 aufweist, so tritt der oben geschilderte Zustand nicht auf, so daß die Abführung der Gateladung schnell erfolgen kann und eine hohe Abschaltgeschwindigkeit erreicht wird. Bei der weiteren, in den Fig. 10, 11 und 12 gezeigten Ausführungsform von Halbleitervorrichtungen 120A und 130 A wird ein Transistor mit isoliertem Gate sowohl für den ersten Transistor T 11 als auch für den zweiten Transistor T 12 verwendet. Ferner wird der gleiche Transistor mit isoliertem Gate wie der erste Transistor T 11 auch für das erste resistive Element RA 11 verwendet. Bei diesem Element sind Drain und Gate miteinander verbunden. Die Drainelektrode ist mit der Sourceelektrode des ersten Transistors T 11 verbunden, während die Sourceelektrode mit dem Gate des ersten Transistors T 11 verbunden ist. Wie aus dem Schaltbild der Fig. 12 hervorgeht, handelt es sich bei dem zweiten resistiven Element RA 12 um ein Konstantstrom-Element. Dieses kann verwirklicht werden, indem ein "depression type"-Transistor verwendet wird, der hergestellt wird, indem eine dünne leitende Schicht durch Ioneninjektion oder dergleichen zwischen einem Sourcegebiet und einem Draingebiet in einem Transistor vom Typ mit isoliertem Gate und von gleicher Struktur wie der erste Transistor T 11 gebildet wird, woraufhin die Sourceelektrode und Gateelektrode dieses Transistors miteinander verbunden werden. Dieser Transistor ist an seiner Sourceelektrode mit dem Gate des ersten Transistors T 11 und an seiner Drainelektrode mit dem Gate des zweiten Transistors T 12 verbunden. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, wird das erste resistive Element RA 11 von gleicher Struktur wie der erste Transistor T 11 mit zwei Halbleitergebieten 117, 117a eines zweiten Leitfähigkeitstyps (z. B. N⁺-Typ) in einem Halbleitergebiet 116 vom ersten Leitfähigkeitstyp (z. B. P-Typ), jeweils im Abstand voneinander, gebildet. Eine Isolierschicht 118 ist auf diesen Halbleitergebieten 117, 117 a und diese übergreifend gebildet. Eine Elektrode 119 aus Polysilicium oder dergleichen ist auf der Isolierschicht 118 ausgebildet. Das zweite resistive Element RA 12 besitzt im wesentlichen dieselbe Struktur wie das erste resistive Element RA 11, jedoch ist das zweite resistive Element R 12 mit einer dünnen Halbleiterschicht 124 eines zweiten Leitfähigkeitstyps versehen, die zwei voneinander getrennte Halbleitergebiete 121, 121a des zweiten Leitfähigkeitstyps überbrückt. Das erste resistive Element RA 11 und das zweite Element RA 12 können in einem gemeinsamen Halbleitergebiet 130 eines ersten Leitfähigkeitstyps (z. B. P-Typ), wie in Fig. 11 gezeigt, ausgebildet werden. Die Reihenschaltung DA 11 aus fotovoltaischen Elementen wird bei dieser Ausführungsform in Vertikalrichtung auf dem Substrat aufgeschichtet, vorzugsweise in drei Lagen, so daß also die Unterteilung, die bei den Vorrichtungen 10A und 110 A der Fig. 8 und 9 vorgesehen ist, entfällt.

Bei der in den Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsform können mit Ausnahme der Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen alle Bestandteile gleichzeitig auf einem gemeinsamen Substrat hergestellt und integriert werden, also die beiden Transistoren T 11, T 12 und die beiden resistiven Elemente RA 11, RA 12. Bei dieser Ausführungsform erreicht man eine gesteigerte Freiheit hinsichtlich der Schaltungsauslegung, wobei verminderte Herstellungskosten gesichert bleiben und eine hohe Produktivität erzielt wird.

Claims (45)

1. Optische Ansteuerschaltung, worin ein erstes resistives Element zwischen eine Steuerelektrode und eine erste Ausgangselektrode eines ersten Transistors geschaltet ist, wobei diese erste Ausgangselektrode den Emitter bzw. die Source des ersten Transistors bildet, dessen Kollektor bzw. Drain mit einer zweiten Ausgangselektrode verbunden ist, und ein zweites resistives Element zwischen die Steuerelektrode und die zweite Ausgangselektrode des ersten Transistors geschaltet ist sowie eine Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen parallel zu dem zweiten resistiven Element liegt, während ein zweiter Transistor mit dem ersten Transistor so verbunden ist, daß er gesperrt wird, wenn der erste Transistor leitet, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor an seiner Steuerelektrode mit der zweiten Ausgangselektrode verbunden ist, welche den Kollektor bzw. Drain des ersten Transistors bildet.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste resistive Element ein gleichrichtendes Element ist, welches eine von der Stromrichtung abhängige asymmetrische Strom- und Spannungs-Charakteristik aufweist.

3. Halbleitervorrichtung, in welcher die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2 ausgebildet ist und worin von den durch den ersten Transistor, das erste und das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen gebildeten Bestandteilen wenigstens zwei auf einem gemeinsamen Substrat aus Halbleiterdünnschichten gleichen Materials gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf demselben Substrat gebildeten Komponenten das erste und das zweite resistive Element sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden resistiven Elemente wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf dem gemeinsamen Substrat gebildeten Komponenten der erste Transistor und das erste resistive Element sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und das erste resistive Element wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf einem gemeinsamen Substrat gebildeten Komponenten das erste resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildeten Komponenten der erste Transistor und das zweite resistive Element sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und das zweite resistive Element wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf einem gemeinsamen Substrat gebildeten Komponenten das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildeten Komponenten der erste Transistor und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise mit einer gemeinsamen Schicht ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor, das erste und das zweite resistive Element sowie die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen auf einem gemeinsamen Substrat ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor, das erste und das zweite resistive Element sowie die Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise in derselben Struktur ausgebildet sind.

18. Halbleitervorrichtung, worin die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor, das erste und das zweite resistive Element sowie die Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat ausgebildet sind, in welchem der zweite Transistor gebildet ist.

19. Halbleiterschaltung, worin die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element sowie die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat ausgebildet sind, worin der erste und der zweite Transistor gebildet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor in einem der Gebiete des ersten Leitfähigkeitstyps an der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, welches die Drainelektrode oder den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor wenigstens teilweise dieselbe Struktur aufweisen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise in derselben Struktur ausgebildet sind.

23. Halbleitervorrichtung, welche die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das erste resistive Element und die Reihenschaltung aus fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat gebildet sind, worin der erste und der zweite Transistor sowie das zweite resistive Element gebildet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und das zweite resistive Element jeweils in einem der Gebiete eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, die in der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps liegen, welches die Drainelektrode bzw. den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor sowie das zweite resistive Element wenigstens teilweise dieselbe Struktur ausweisen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das erste resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise in derselben Struktur verwirklicht sind.

27. Halbleitervorrichtung, welche die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat gebildet sind, worin der erste und der zweite Transistor sowie das erste resistive Element gebildet sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und das erste resistive Element jeweils in einem der Gebiete eines ersten Leitfähigkeitstyps in der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, welches die Drainelektrode bzw. den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor sowie das erste resistive Element wenigstens teilweise die gleiche Struktur aufweisen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite resistive Element und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise dieselbe Struktur aufweisen.

31. Halbleitervorrichtung, welche die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat gebildet sind, worin das erste und das zweite resistive Element sowie der zweite Transistor gebildet sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element jeweils in einem der Gebiete eines ersten Leitfähigkeitstyps in der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, welches die Drainelektrode bzw. den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element in einem gemeinsamen Gebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, das in der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist, welches die Drainelektrode bzw. den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

34. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element sowie der zweite Transistor wenigstens teilweise dieselbe Struktur aufweisen.

35. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen wenigstens teilweise dieselbe Struktur aufweisen.

36. Halbleitervorrichtung, welche die optische Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung von fotovoltaischen Elementen auf einem Substrat gebildet ist, worin der erste und der zweite Transistor sowie das erste und das zweite resistive Element ausgebildet sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor, das erste und das zweite resistive Element in Gebieten eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet sind, die in der Oberfläche eines Halbleitersubstrats eines zweiten Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind, welches die Drainelektrode bzw. den Kollektor des zweiten Transistors bildet.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite resistive Element in dem gemeinsamen Gebiet dieser Gebiete gebildet sind und der erste Transistor in einem dieser Gebiete ausgebildet ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor, das erste und das zweite resistive Element jeweils in einem der Gebiete ausgebildet sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor und das erste sowie das zweite resistive Element wenigstens teilweise in gleicher Struktur ausgebildet sind.

41. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die fotovoltaischen Elemente in Richtung der Dicke des Substrats aufeinander schichtförmig aufgebaut sind.

42. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor mit isoliertem Gate ausgebildet sind.

43. Schaltung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor eine Schwellspannung aufweist, die höher eingestellt ist als die des zweiten Transistors.

44. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste resistive Element einen Transistor mit isoliertem Gate umfaßt, dessen Gate und Drain miteinander verbunden sind, während die Sourceelektrode mit einem Gate des ersten Transistors verbunden ist und diese Drainelektrode ferner mit der Sourceelektrode des ersten Transistors verbunden ist.

45. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite resistive Element einen Transistor vom "depression"-Typ und mit isoliertem Gate umfaßt, dessen Gate und Source miteinander verbunden sind, wobei die Sourceelektrode ferner mit dem Gate des ersten Transistors verbunden ist und die Drainelektrode mit dem Gate des zweiten Transistors verbunden ist.