DE1194063B - Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden - Google Patents
Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten ElektrodenInfo
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Description
- Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden Legiert man in einen Halbleiterkörper Metallelektroden ein, so treten wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von Metall und Halbleiterkörper stets Schrumpfspannungen auf. Diese wirken sich so aus, daß bei geringem Ätzangriff am Halbleiterkörper in diesem Sprünge entstehen. Die Sprungneigung wird durch eine Temperaturlagerung noch stark vergrößert.
- Wird vor dem Ätzangriff auf die Elektrode ein Material auflegiert, das in seiner Form der Elektrode angepaßt ist und vom Elektrodenmetall gut benetzt wird, so können diese Schrumpfspannungen weitgehend vermieden werden. Es ist aus bekannten Gründen, z. B. zum Erreichen einer genügenden Legierungstiefe, bei legierten Halbleiterbauelementen notwendig, relativ dicke Elektroden einzulegieren. Dadurch treten einmal starke Schrumpfspannungen und zum anderen erhebliche Bimetallwirkungen auf. Wird das spröde Elektrodenmaterial nach dem Legierungsvorgang teilweise abgetragen, so vermindern sich die Druck- und Zugspannungen sowie die induzierten Spannungen im Kristall erheblich. Dieses teilweise Abtragen kann durch nochmaliges Aufschmelzen der Elektroden bewirkt werden, wenn dabei auf die Elektroden ein der jeweiligen Elektrodenform angepaßtes Material, das vom Elektrodenmetall gut benetzt wird, aufgebracht wird. Wegen der wirksamen Grenzflächenspannung überzieht sich das aufgesetzte Material mit dem Elektrodenmetall und wird dadurch vomHalbleiterkörper weggezogen. Das aufgesetzte Material kann dabei auch noch einen oder mehrere Spalte aufweisen, in die das Elektrodenmaterial durch die Grenzflächenspannung hineingesaugt wird. Durch diese Maßnahme wird das Dickenverhältnis von Metallelektrode und Halbleiterkörper so beeinflußt, daß die im Inneren des Kristalls auftretenden Spannungen wesentlich verringert werden. Dadurch werden Kristallsprünge beim nachfolgenden Ätzvorgang oder bei der Temperaturlagerung weitgehend vermieden.
- Es wurde bereits eine Halbleiteranordung vorgeschlagen, bei der eine Legierungselektrode mit einem Anschlußteil versehen ist, wobei dieses Anschlußteil als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Wandstärke an dem Ende vermindert ist, welches an der Legierungselektrode der Halbleiteranordnung befestigt ist und dieser Teil der Zylinderwand durch Schlitze in nachgiebige Zungen unterteilt ist.
- Demgegenüber bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Halbleiteranordnung, die mehrere konzentrische, anlegierte Elektroden aufweist, von denen eine mit einem vom Elektrodenmetall gut benetzbaren Metallzylinder kontaktiert ist, an dessen beiden Seiten ein großer Teil des Elektrodenmetalls hochgezogen ist. Dabei ist es das Merkmal der Erfindung, daß die Halbleiteranordnung als Transistor ausgebildet ist, bei dem die Emitterelektrode die Basiselektrode ringförmig umschließt.
- Da für die Höhe des Kollektorstroms und der Stromverstärkung im wesentlichen nur die am Rand liegenden Teile der Emitterfläche maßgebend sind, ist bei der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Anordnung die effektive Emitter$äche besonders groß. Außerdem ist es noch ein wesentlicher Vorteil, daß eine getrennte Behandlung des Emitter-Basis-und des Kollektor-Basis-übergangs möglich ist. Auf diese Weise können an beiden übergängen durch Aufbringen verschiedenartiger überzüge voneinander verschiedene Oberflächenzustände eingestellt werden.
- Eine nähere Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand eines besonders günstigen Ausführungsbeispiels gegeben.
- In F i g. 1 ist ein mit legierten Elektroden versehener npn-Flächentransistor dargestellt, bei dem die Basiselektrode 4 z. B. aus Aluminium besteht und plättchenförmig ausgebildet ist, während die Emitterelektrode 5 aus Gold besteht und ringförmig sowie konzentrisch zur Basiselektrode 4 in den Halbleiterkörper 1 einlegiert ist. Der Kollektoranschluß ist mit 2 bezeichnet. Auf dem Emitterring 5 wird ein Zylinder 3 aufgesetzt, der aus einem Material besteht, das vom Elektrodenmetall gut benetzt wird, in vorliegendem Ausführungsbeispiel aus Silber. Bei der Herstellung wird die ganze Anordnung im Vakuum auf etwa 450° C erhitzt. Dabei wird der Emitterring flüssig und ein großer Teil des Elektrodenmaterials auf beiden Seiten des Zylinders emporgezogen. Damit wird die Emitterdicke auf einen Bruchteil der ursprünglichen Dicke reduziert, ohne daß eine Änderung der Basisdicke stattfindet.
- In F i g. 2 ist ein Teil der Zylinderwandung vor dem Aufschmelzen des Elektrodenmetalls 5 dargestellt.
- Aus der F i g. 3 ist zu ersehen, wie das Elektrodenmetall5 nach dem Aufschmelzen zu beiden Seiten der Zylinderwand emporgezogen worden ist.
- In F i g. 4 ist ebenfalls ein Teil der Zylinderwandung dargestellt, die gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit Bohrungen 8 und 9, vorzugsweise kapillarer Größe, versehen ist, in die das flüssige Elektrodenmetall 5 eindringen kann, was zu einer weiteren Reduzierung der Emitterdicke führt.
- Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bei der Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung eine separate Abdeckung der pn-übergänge erfolgen kann, was zu einer günstigen Beeinflussung der Stromverstärkung und des Sperrverhaltens führt, da durch den Metallzylinder der Emitter-Basis-übergang vom Kollektor-Basis-übergang völlig getrennt ist und so beide pn-übergänge getrennt mit geeigneten Lacken oder ähnlichen Oberflächenschichten abgedeckt werden können, wodurch verschiedene Ionisationszustände der Oberfläche erreicht werden. Dadurch ist es möglich, die Oberflächenbeiträge zur Stromverstärkung am Emitter-Basis-übergang und die Oberflächenbeiträge zum Sperrstrom am Kollektor-Basis-übergang günstig zu beeinflussen. Durch den Metallzylinder wird eine großflächige Kontaktierung mit hoher mechanischer Stabilität erzielt. Durch Anbringen von Anschlußfahnen an dem Metallzylinder und eine großflächige Basiskontaktierung kann besonders für Leistungstransistoren eine Kontaktierung mit großem Leistungsquerschnitt hergestellt werden.
Claims (3)
- Patentansprüche: 1. Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen, anlegierten Elektroden, von denen eine mit einem vom Elektrodenmetall gut benetzbaren Metallzylinder kontaktiert ist, an dessen beiden Seiten ein großer Teil des Elektrodenmetalls hochgezogen ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Transistor, bei dem die Emitterelektrode die Basiselektrode ringförmig umschließt.
- 2. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallzylinder mit Spalten, vorzugsweise kapillarer Größe, versehen ist.
- 3. Transistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus Silber besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 931960; schweizerische Patentschrift Nr. 341911. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1118 889.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES71343A DE1194063B (de) | 1960-11-21 | 1960-11-21 | Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden |
Applications Claiming Priority (1)
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| DES71343A DE1194063B (de) | 1960-11-21 | 1960-11-21 | Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden |
Publications (1)
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| DE1194063B true DE1194063B (de) | 1965-06-03 |
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Family Applications (1)
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| DES71343A Pending DE1194063B (de) | 1960-11-21 | 1960-11-21 | Halbleiteranordnung mit mehreren konzentrischen anlegierten Elektroden |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1194063B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1639311B1 (de) * | 1968-03-08 | 1972-02-03 | Licentia Gmbh | Verfahren zum kontaktieren einer halbleiteranordnung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH341911A (de) * | 1954-04-07 | 1959-10-31 | Standard Telephon & Radio Ag | Halbleiter-Kristallvorrichtung |
| US2931960A (en) * | 1957-01-29 | 1960-04-05 | Siemens Ag | Electric semiconductor p-nu junction devices and method of producing them |
-
1960
- 1960-11-21 DE DES71343A patent/DE1194063B/de active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH341911A (de) * | 1954-04-07 | 1959-10-31 | Standard Telephon & Radio Ag | Halbleiter-Kristallvorrichtung |
| US2931960A (en) * | 1957-01-29 | 1960-04-05 | Siemens Ag | Electric semiconductor p-nu junction devices and method of producing them |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE1639311B1 (de) * | 1968-03-08 | 1972-02-03 | Licentia Gmbh | Verfahren zum kontaktieren einer halbleiteranordnung |
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