DE2021843A1 - Halbleiter-Bauelement - Google Patents

Halbleiter-Bauelement

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DE2021843A1 DE19702021843 DE2021843A DE2021843A1 DE 2021843 A1 DE2021843 A1 DE 2021843A1 DE 19702021843 DE19702021843 DE 19702021843 DE 2021843 A DE2021843 A DE 2021843A DE 2021843 A1 DE2021843 A1 DE 2021843A1
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Description

Patentanwälte ? 0 2 1 S l\ 3
Dr.-Ing. Whi^im iieichel
Dipl-Ing. Wül.taj L.uhßl ' 6274
6 Frankier; a. iVl. 1
Parksiratfe 13
GENERAL ELECTRIC COMPANY, Chenectady, ΙΤ,Υ.,· VStA
Halbleiter-Bauelement
Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiter-Kristall, der eine ersbe und eine zweite grössere Oberfläche aufweist, zwischen denen in einem Abstand zu den Oberflächen eine mittlere Zone liegt, wobei zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche eine erste Zone und zwischen der mittleren Zono und der zweiten größeren Oberfläche eine «v/eito Zone liegt;, von denen jede Zone eine andere Leitfähigkoluaeigenachaft als die mittlere Zono aufweist und mit der mittleren Zone jeweils eine Verbindungsstelle bildet und die mittlere·Zona eine größere Breite und einen höheren spezifischen Widerstand aufweist als die beiden anderen Zonen.
Man ist zwar derzeit in der Lage, Halbleittär-Bauelömonte mit extrem hohen Sperrspannungen heraus bellen, doch erhält man Bauelemente mit dem günstigsten e-lektrisehen Eigenschaften nur bei Anwendung e.ines Herstellungsverfahrens, . bei dem jeder Halbleiter-Kristall bzw., jedes Halbleitar-■Pläfctchen, das in· einem Halbleiter-Bauelement eingebaut · werden soll, gebrannt vorarbeitet und behandelt wird0
Um das Herstellungnvsirfahren ssu vereinfachen, ist ss bekannt, gleichzeitig mehrere. Halblei t-ar-Kri s balle oder -Plättchen für ein€i große Anzahl von Halbleiter-Bauelement »η gleichzeitig zu verarbeiten·, solange sie noch eine einzige große kristalline Scheibe oder Platte bilden. Durch
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dieses Verfahren hat man die Stückkosten von Halbleiter-Kristallen und mithin der Halbleiter-Bauelemente erheblich verringern können* Bei dieser Mass-enverarbeitung von Halbleiterplättohen erhält man jedoch nur verhältnis=- mäßig E)chiechtβ elektrische Eigenschaften und einen verhältnismäßig hohen Ausschuß.aufgrund einer Beschädigung der Halbleiter-Kristalle bei der Herstellung. Während man z.B. durch Einzelherstellung Thyristor-Plättchen, die vier Schichten und drei Übergänge aufweisen, mit einer iJporrspannung, die über 1000 Volt liegt, ergsielen kann, liegt die Sperrspannung von Thyristoren, deren Halbleiter-Kristalle im Massenherstellungsv.erfahren hergestellt wurden, weit unter 400 YoIt, Dies ist kein Nachteil, wenn nur eiiio geringe Sperrspannung erforderlich isb5 doch wird der Anwendungsbereich dieser Bauelemente durch diesen Para~ · me tor offensichtlich stark eingeschränkt. Ferner muß eine erhebliche Anzahl dieser Halbleiter-Bauelemente, die nach' oinom derartigen Massenverarbeitungsverf.ahren hergestellt sind, als Ausschuß oder minderwertig angesehen, werden, da aIo wegen einer mechanischen Beschädigung bei dor Bearbeitung und dem Zusammenbau nicht einmal diese besehei'de'-'1 nen Nennwerte aufweisen α . -is/XA
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe Kugrunäe5 ein Halb·»· Leiter-Bauelement mit e Lne<.; - Halbleiter^Kristall au schaffen, der sieh mit geringen Kosten im Massenverfahren herstellen läßt und dennoch bessere elektrische Eigenschaft ten aufweist und bei dessen Herstellung die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung verringert ist,; 'insbesondere soll das Halbleiter-Bauelement naoh einem herköifimli.ohön Herstellungsverfahren herstellbar sein und ein® höhere Sperrspannung aufweisen,,
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale,ausgehend von einem Halbleiter-Bauelement der eingangs erwähnten Art, gelöst.
.' Danach enthält der Halbleiter-Kristall des Halbleiter-Bauelements eine mittlere Zone eines vorbestimmten Leitfähigkeitstyps zwischen den beiden größeren Oberflächen, und zwar mit einem Abstand gegenüber diesen Oberflächen. Zwischen der mittleren Zone und jeder der größeren Oberflächen liegt jeweils eine weitere Zone. Die mittlere Zone ist breiter und hat einen höheren spezifischen Widerstand als die beiden anderen Zonen. Zwischen der mittleren Zone und jeder der beiden anderen.Zonen ist jeweils eine Verbindungastelle ausgebildet. Vom äußeren Rand des Kristalls beabstandet ist in jeder der größeren Oberflächen jeweils eine Umrandungsrille ausgebildet, die sich von den Oberflächen nach innen erstrecken, so daß sie jeweils eine der beiden \ Verbindungsstellen schneiden. Eine Umfangszone bildet einen ; ringförmigen. Übergang mit der mittleren Zone und ist durch die Rillen von den beiden anderen Zonen getrennt. Dielektrische Passivierungsmittel überziehen die Schnittstellen des Übergangs und der Verbindungsstellen mit den Rillen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ein Halbleiter- ί
■- ■ ■ ■ ' \ Kristall mit einer ersten größeren Oberfläche und einer ■[ mittleren Zone im Kristall, die von der ersten größeren ι Oberfläche beabstandet ist. Zwischen der mittleren Zone | und der ersten größeren Oberfläche liegt eine erste Zone. j Die erste Zone ist von einem Leitfähigkeitstyp, der sich von dem der mittleren Zone unterscheidet, und bildet einen ersten Übergang mit dieser. Eine Umrandungsrille ist vom äußeren Rand des Kristalls beabstandet und erstreckt sich von der ersten größeren Oberfläche so weit nach innen, daß sie den ersten Übergang schneidet. Eine Umfangszone eines Leitfähigkeitstyps, der sich von dem der mittleren Zone unterscheidet, bildet einen ringförmigen Übergang mit der
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mittleren Zone, und dieser ringförmige Übergang .schneidet die Rille so, daß die Umfangszone durch die Rille von der ersten Zone getrennt ist. Ein dielektrisches Passivierungsmittel überzieht die Schnittstellen der Übergänge mit der Rille.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch herkömmliche Halbleiter-Anordnungen mit unmittelbar nach deren Abtrennung von einer gemeinsamen waffeiförmigen Halbleiter-Platte.
Pig. 2 stellt ein Teil einer Halbleiter-Platte dar, aus der die Anordnungen nach Pig. 1 hergestellt sein können.
Pig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch Halbleiter-Anordnungen nach der Erfindung, und zwar unmittelbar nach ihrer Abtrennung von einer gemeinsamen waffeiförmigen Halbleiter-Platte.
Pig. 4 stellt einen Teil einer Halbleiter-Platte dar, aus der die Anordnungen nach Pig. 3 hergestellt sein oder werden können.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiter-Bauelements, das nach der Erfindung hergestellt ist, wobei ein Teil im Schnitt dargestellt ist.
Pig. 6 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer.Halbleiter-Anordnung nach der Erfindung, wobei die Kontakte durch gestrichelte Linien dargestellt sind.
Pig. 7 stellt die Schnittansicht 7-7 nach Pig. 6 dar.
Pig. 8 stellt die Unteransicht der Halbleiter-Anordnung naph Pig. 6 und 7 dar, jedoch bei entferntem unterem Kontakt.
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Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt durch andere nach der Erfindung hergestellte Halbleiter-Anordnungen unmittelbar nach ihrer Abtrennung von einer, gemeinsamen Halbleiter-Platte und ■■";.
Fig. 10 stellt einen Vertikalschnitt durch eine weitere Halbleiter-Anordnung nach der Erfindung dar.
Die Unterschiede und Vorteile der Erfindung erkennt man am einfachsten durch einen Vergleich mit einer bekannten Anordnung. In Pig. 1 sind mehrere bekannte Halbleiter-Anordnungen 1 unmittelbar nach ihrer Abtrennung von einer einzigen großen kristallinen Scheibe oder Platte dargestellt. Jede dieser Anordnungen besteht aus einem Halbleiter-Plättchen oder -Kristall 2 mit zwei größeren Oberflächen 3 und 5, die im wesentlichen parallel sind. Der Kristall umfaßt eine mittlere Zone 7 vom H-Ieitfahigkeitstyp. Zwischen der mittleren Zone 7 und den beiden größeren Oberflächen ist jeweils eine P-leitende Zone 9 bzw. 11 aus gebildet, die jeweils einen Übergang 13 bzw. 15 mit der mittleren Zone 7 bilden» Eine dritte Zone 17 ist zwischen einem Teil der ersten Zone 9 und der ersten größeren Ober« fläche ausgebildet, jedooh von der mittleren Zone 7 bea'b** standet» Die dritte Zone 17 ist üblicherweise vom N+ LeIt-= fähigkeitstyp. Am Umfang ist jeder Kristall mit einem obe«· ren gekrümmten Rand .19? der den Umfangsrand des Übergangs 13 schneidet, und mit einem unteren gekrümmten Rand 21 .: vergehen, der den Umfangsrand des Übergangs 15 schneidet« Die oberen und unteren gekrümmten Ränder sind m,it glaser« nen Passivierungsach-iohteri 23 und 25 zum Schutz der .Übergänge 13 und 15 verseheno Ein metallischer Kontakt 27 überzieht die untere Oberfläoha des Halbleiter-Kristalls und ■ die PassivlerungsBChicht 25. Der Kontakt enthält eine oder mehrere Metallschichten, die die zweite Schicht 11 ohmsch kontaktieren. An der dritten Zone Ibt ebenfalls ein ohm* scher Kontakt 29 angeBChloeeen* Bin Steuerkontakt 31 kon™
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taktiert ohmsch einen Teil der ersten Zone, die sich an der ersten größeren Oberfläche entlang erstreckt. Derjenige Teil der oberen Oberfläche des Halbleiter-Kristalls, der nicht durch das gläserne Passivierungsmittel oder Kontakte bedeckt ist, ist durch eine dünne Nitrid- oder Oxidschicht 331 üblicherweise Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid, geschützt.
Wenn die Halbleiter-Anordnungen 1 mit Anschlußleifcungen und Gehäusen versehen sind, können sie den aktiven Halbleiterteil eines steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters bilden. Gewöhnlich wird an den Kontakt 27 eine Anodenleitung, an den Kontakt 29 eine Kathodenleitung und an den Kontakt 31 eine Tor- oder Steuerleitung angeschlossen. Als steuerbarer Gleichrichter muß der Übergang 13 die Durchlaßsparmimg vor dem Durchsteuern in den leitenden Zustand durch ein Steuer- oder Zündsignal sperren, und der Übergang 15 muß dem Maximalwert der Sperrspannungen (umgekehrt gepolter Spannungen) widerstehen, " -
Die Halbleiter-Kristalle 2 der Anordnungen 1 nach Fig. 1 bilden zunächst miteinander verbundene Teile einer einzlgen kristallinen Halbleiter-Platte. Anfänglich ist die Halbleiter-Platte vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die mittlere Zone 7» Die Übergänge 13 und 15 und die Zonen 9 und 11 werden von den größeren Oberflächen her eindiffundiert« Die dritte Zone 17 kann durch Diffundieren oder Legieren gebildet werden» Um die Übergänge am Rand jeder KrIstaLianordnung au passivieren, können von den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen her Rillen eingeätzt werden, so daß sich die gekrümmten Ränder 19 und 21 bilden, die jeweils die Übergänge 13 und 15 schneiden. Die Grlas-Passivierüngsschiehten 23 und 25 werden dann in den Billon niedergeschlagen« Di© Kontakte werden üblicherweise erst dann aufgebracht, werm die Passivierungsschichten vollständig gebildet sind« Wenn der Kontakt 27 aufgedampft
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wird, kann er auch das Glas 25 überziehen, wie es dargestellt ist. Die Metallkontakte können in irgendeiner herkömmlichen Art ausgebildet sein und bestehen gewöhnlich aus mehreren verschiedenen Metallen und Metallschichten. Die Halbleiter-Platte wird erst nach Durchführung der erwähnten Bearbeitungsvorgänge in einzelne Anordnungen 1 unterteilt. Auf diese Weise wird das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht (und mithin verbilligt), da alle * Vorgänge gleichzeitig bei Jedem Halbleiter-Kristall 2 ausgeführt werden können, solange er noch Teil der Halbleiter-Platte ist, und gewöhnlich werden mehrere Halbleiter-Platten gleichzeitig bearbeitet.
Die Halbleiter-Anordnungen 1 genügen zwar herkömmlichen Anforderungen, haben jedoch bestimmte Nachteile. Durch das-Ausbilden der Rillen in der Halbleiter-Platte wird die Platte längs auseinanderliegender paralleler Ebenen, die in zwei Richtungen verlaufen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, erheblich geschwächt. Wie man sieht, sind alle Halbleiter-Kristalle 2 zwar einteilig miteinander verbunden, doch schwächen die die Kristalle abgrenzenden Rillen 35 diese Verbindung und die Halbleiter-Platte als Ganzes erheblich. Daher müssen die Halbleiter-Platten bei der Bearbeitung vorsichtig behandelt werden, um ein unbeabsichtigtes Zerbrechen längs der Rillen zu verhindern. Ein weiterer .Nachteil besteht darin, daß, wenn Halbleiter-Anordnungen längs der Glasrillen durch Ritzen und Sägen unterteilt werden, das in den oberen und unteren Rillen aufgebrachte Glas zerbrochen werden muß. Da Glas gewöhnlich ein brüchiges Material ist, können Risse oder Sprünge im Glas entstehen, durch die Verunreinigungen zu den sperrenden Übergängen gelangen können. Die Folge ist eine Verschlechterung der Spannungssperrfähigkeit des Bauelements. Wenn der Temperatuausdehnungskoeffizient des verwendeten Glases auch '
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nur etwas größer als der der Halbleiter-Platte ist, besteht die Gefahr, daß das Glas zerbricht und auch der Kristall zerstört oder beschädigt wird. Das heißt, wenn das Glas zerbricht, können kleine Teile des Kristalls herausgebrochen werden. Weitere Nachteile sind eine Folge davon, daß die mittlere Zone nach außen bis zum geritzten oder gesägten Rand reicht.. Wenn dann die Glasschicht 25 zerbrochen wird oder lötmittel, das beim Befestigen der Anordnung an einem Kühlkörper oder einer Leitung mit dem Kontakt 27 in Verbindung gebracht wird, den gesägten Rand des Kristalls berührt, kann die mittlere Zone mit dem Anodenanschluß des Halbleiter-Bauelements über diesen Weg kurzgeschlossen werden. Selbst wenn kein derartiger Kurzschluß auftritt, können doch die Parameter eines derartigen Bauelements immer noch einen Kompromiß darstellen. Da die mittlere Zone gewöhnlich einen sehr viel niedrigeren Verunreinigungsgrad als die beiden anderen Zonen aufweist, zieht sich die Raumladungszone, die bei einem Übergang im gesperrten .Zustand auftritt, sehr weit von dem Übergang in, der mittleren Zone weg auseinander. Wenn sich die Sperrschicht so weit auseinanderzieht, daß sie den Sägerand der
mittleren Zone berührt, wird die Durchbruchfestigkeit des Kristalls verringert, möglicherweise aufgrund einer Oberflächenladung oder aufgrund von Verunreinigungen am Sägerand. Noch ein weiterer Nachteil der Halbleiter-Anordnungen 1 besteht darin, daß derjenige Teil jedes Kristalls, der über den Rand der größeren Oberflächen hinausragt, übersteht, wenn der Kristall in einem Halbleiter-Bauelement eingesetzt ist. Da Halbleiter-Kristalle gewöhnlich sehr dünn sind, in der Regel nur etwa einige Hundertstel Millimeter dick, besteht die Gefahr, daß die überstehenden Ränder bei der Handhabung und dem Einbau der Kristalle leicht abbrechen oder beschädigt werden. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die gekrümmten Ränder 19 und 21 negative Neigungswinkel jeweils mit den Übergängen 13 und 15 bilden. Be~
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kanntlich fördern negative Neigungswinkel, sofern sie nicht in engen Grenzen gehalten werden, die Neigung der Kristalle zu Oberflächendurchschlägen (Überschlägen), ohne daß es zu einem lawinendurchbruch kommt, wenn sie im gesperrten Zustand an Spannung gelegt werden.
In Pig. 3sind mehrere Halbleiter-Anordnungen 50 dargestellt, die prinzipiell den herkömmlichen Halbleiter-Anordnungen 1 gleichen, jedoch bauliche Unterschiede nach der Erfindung aufweisen. Die Anordnungen enthalten jeweils ein Halbleiter-Kristall 51 t mit zwei weitgehend parallelen größeren Oberflächen 52 und 54· Eine vorzugsweise N-leitende mittlere Zone 56 ist im Kristall ausgebildet. Eine erste Zone 58 liegt zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche 5.2.. Die erste Zone ist von einem Leitfähigkeit styp, der sich von dem der mittleren Zone unterscheidet, vorzugsweise vom P-Leitfähigkeitstyp, und bildet mit der mittleren Zone einen ersten Übergang 60.
Eine zweite Zone 62 liegt zwischen der mittleren Zone und der zweiten größeren Oberfläche des Kristalls. Eine dritte Zone 64 ist zwischen einem 5?eil der zweiten Zone und der zweiten größeren Oberfläche angeordnet. Die dritte Zone ist von der mittleren Zone beabstandet und erstreckt sich im wesentlichen entlang der zweiten größeren Oberfläche. Wenn die mittlere Zone vom N-Leitfäh'igkeitstyp ist, ist die zweite Zone vom P-Leitfähigkeitstyp und die dritte Zone vom N+-Ieitfähigkeitstyp. Die zweite Zone und die mittlere Zone bilden einen Übergang 66, während die zweite und die dritte Zone einen Übergang 68 bilden«, Zwei Rillen 70 und 71 sind vom Rand des Halbleiter-Kristalls beabstandet und erstrekken sich jeweils von der ersten und zweiten größeren Oberfläche des Kristalle'riaoh--innen. Die erste Rille 70 .schneidet den Umfangsrand des Übergangs 60, während die zweite Rille den Umfangsrand der Übergänge 68 und 66 schneidet«,
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In der Rille ist eine dielektrische Passivierungsmaterialschicht 72, vorzugsweise aus dielektrischem Glas, angeordnet. Der gesamte untere Rand des Halbleiter-Kristalls erstreckt sich längs der ersten größeren Oberfläche, und die gesamte erste größere Oberfläche ist von einer ersten ohmschen Kontaktschicht 74 überzogen. Eine zweite Kontaktschicht 76 ist in ähnlicher Weise mit der dritten Zone der zweiten größeren Oberfläche verbunden. Eine dritte oder Steuerkontaktschicht 78 ist in ähnlicher Weise mit einem Teil der zweiten Zone verbunden, die an der zweiten grösseren Oberfläche angrenzt. Derjenige Teil der zweiten grösseren Oberfläche, der nicht durch die zweite und dritte Kontaktschicht bedeckt ist, ist mit einer Oxid- oder Nitridschicht 80 überzogen, bei der es sich vorzugsweise um Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid handelt.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Halbleiter-Kristall 51 an seinem äußeren Rand mit einer Umfangszone 82 versehen ist. Die Umfangszone ist von einem leitfähigkeitstyp, der dem der mittleren Zone entgegengesetzt ist und bildet mit der mittleren Zone einen Übergang 84. Die Umfangszone erstreckt sich zwischen den beiden grösseren Oberflächen des Kristalls außerhalb der Rillen 9 während der Übergang 84 an seinen entgegengesetzten Rändern durch die Rillen 70 und 71 geschnitten wird.
Die Halbleiter-Kristalle 51 nach Pig. 3 können zunächst in Form einer einzigen kristallinen Halbleiter-Platte miteinander verbunden sein. Vorzugsweise hat die Halbleiter-Platte anfänglich die Leitungseigenschaften der mittleren Zone 56«, Die größeren Oberflächen 52 und 54 der Platte können durcix ein Oxid abgedeckt sein, s.B0 Siliciumdioxids oder durrih irgendein anderes herkömmliches Biffusioneabdeckmaterialo Das Abdeckmaterial wird dann, ron dan aröß®!8®» Oberfläojien
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selektiv längs einer ersten Gruppe paralleler Korridore abgestreift, die sich auf den beiden größeren Oberflächen erstrecken und auf den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen miteinander fluchten. Eine zweite Gruppe paralleler Korridore, die so gerichtet sind, daß sie die erste Gruppe schneiden, verlaufen in ähnlicher Weise beiderseits fluchtend auf den sich gegenüberliegenden größeren Oberflächen. Me beiden Korridorgruppen werden gewöhnlich gleichzeitig hergestellt. Das prinzipielle Muster kann dem in Fig. 2 dargestellten entsprechen, wenn man annimmt, daß in diesem Falle die Bezugszahlen 35 einfache Korridore und keine Rillen bezeichnen.
Die Halbleiter-Platte wird einem Diffusionsmittel ausgesetzt, das längs der Korridore in die Halbleiter-Platte eindringt und die Umfangszone 82 bildet. Wenn die Halbleiter-Platte ursprünglich vom N-Leitfähigkeitstyp ist, wird die Umfangs- oder Randzone durch ein Diffusionsmittel vom P-Leitfähigkeitstyp gebildet. Bei dünnen Halbleiter-Platten kann das Eindiffundieren von einer'größeren Oberfläche her anstelle von beiden erfolgen, wenn dies erwünscht ist. Dann kann das Abdeckmaterial von beiden größeren Oberflächen entfernt werden und das Durchdiffundieren der beiden größeren Oberflächen durchgeführt werden, um die erste Zone und die zweite Zone zu bilden. Danach kann das Abdeckmaterial wieder auf die.erste und die zweite größere Oberfläche aufgebracht werden, dabei jedoch von denjenigen Bereichen der zweiten größeren Oberfläche weggelassen oder entfernt werden, in denen die dritten Zonen 64 ausgebildet werden sollen. Nachdem die dritten Zonen gebildet sind, wird auch auf diese Oberflächen Abdeckmaterial aufgebracht.
Bei einer bevorzugten, etwas abgewandelten Alternative, die bei Siliciumdioxid-Abdeckmaterial anwendbar ist, kann . das Entfernen des Siliciumdioxids von den gesamten beiden größeren Oberflächen zur Bildung des mittleren Teils der
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ersten Zone und der zweiten Zone weggelassen werden. Bei dieser Alternative wird über den Korridoren wieder Siliciumdioxid aufgebracht und nur von denjenigen Bereichen wieder entfernt, die den dritten Zonen entsprechen. Als Diffusionsmittel kann Galliumarsenid verwendet werden. Bekanntlich dringt Gallium leicht durch eine Siliciumdioxidabdeckung, um den mittleren Teil der ersten Zone und die zweite Zone zu bilden, während das Arsen die N-leitende dritte Zone bildet. Das Siliciumdioxid verhindert jedoch das Eindringen von Arsen in die ersten und zweiten Zonen. Danach wird die gesamte Oberfläche der Halbleiter-Platte mit einem Überzug aus Abdeckmaterial versehen.
Nachdem das Abdecken abgeschlossen ist, wird das Abdeckmaterial selektiv von Bereichen der größeren Oberflächen entfernt, die die Rillen 70 und 71 überziehen sollen. Die Konfiguration ist am besten anhand von Pig. 4 zu erkennen, und wie man sieht, sind mehrere freiliegende ringförmige Bereiche 82, deren Form der gewünschten Form der Rillen und 71 entspricht, durch sich kreuzende Bahnen 84 getrennt. Durch Aufbringen eines Ätzmittels auf den größeren Oberflächen über den freiliegenden Bereichen 82 werden die Rillen gebildet. Die Rillen werden so tief ausgebildet, daß sie den Randteil der Übergänge 60, 66 und 84 kreuzen bzw. schneiden. Die Rillen sind so ausgebildet, daß derjenige Teil der Kristalle entfernt wird, der an der Schnittstelle des Übergangs 84 mit den Übergängen 60 und 66 liegt. Daher ist der Übergang 84 von den Übergängen 60 und 66 durch denjenigen Teil der Rillen getrennt, der durch die mittlere Zone gebildet ist. Die Passivierungsschichten 72 können in an sich bekannter Weise selektiv in den Rillen aufgebracht werden, Bei dem Passivierungsmittel kann es sich um Glas handeln, das durch Elektrophorese aufgebracht wird. Wenn das Passivierungsmittel in den Rillen aufgebracht ist5 kann das Abdeckmaterial vollständig von der ersten größeren Oberfläche und selektiv von der zweiten größeren Oberfläche ent-
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fernt werden, um das Aufbringen der Kontaktschichten 74, 76 und 78 in an sich bekannter Weise zu ermöglichen. Die einzelnen Halbleiter-Anordnungen 50 können dann durch Sä-_ gen oder Ritzen entlang der Bahnen 88 zwischen den· Glasschichten von der Halbleiter-Platte getrennt werden.
In Fig. 5 ist eine Halbleiter-Anordnung 50 dargestellt, die auf einem elektrisch und thermisch leitenden Kühlkörper angeordnet ist. Die Kontaktschicht 74, die die erste grössere Oberfläche des Halbleiter-Kristalls überzieht, ver- | bindet ihn in innigem thermischem und elektrisch leitendem j Kontakt mit dem Kühlkörper, Der Kühlkörper geht an einem Rand in eine Anschlußleitung 92 über· Am gegenüberliegenden Rand ist der Kühlkörper mit einer Schelle 94 versehen, die eine Öffnung 96 aufweist, um das Befestigen des Halbleiter-Bauelements und die Wärmeableitung vom Kühlkörper zu erleichtern. Die die dritte Zone des Halbleiter-Kristalls überziehende Kontaktschicht 76 ist durch einen "fliegen-,den" Draht 100 mit einem Anschlußstift 98 verbunden. Ein zweiter fliegender Draht 102 verbindet die Kontaktschicht 78, die mit der zweiten Zone verbunden ist,, mit einem Anschlußstift 104. Ein Kunststoffgehäuse 106, das in der gleichen horizontalen Ebene wie die untere Oberfläche des \ Kühlkörpers geschnitten (und teilweise durch gestrichelte Linien) dargestellt ist, umgibt den Kühlkörper und die inneren Teile der Anschlußleitungen. Das Kunststoffgehäuse ist vorzugsweise aus einem Kunstharz mit hohen dielektrischen Eigenschaften, z.B. Silikon-, Phenol- oder Epoxydharz, hergestellt. Der Kunststoff schützt nicht nur die Halbleiter-Anordnung, sondern dient auch zur Halterung der An-Schlußleitungen 98 und 104 in der gewünschten Lage in > bezug auf den Kühlkörper. ■
Dae in Fig. 5 dargestellte Halbleiterbauelemont hat niciat nur hervorragende elektrlBche Eigenschaften, sondern ist
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auch so aufgebaut, daß es auf einfache und in herkömmlicher Weise herstellbar ist. Gegenüber der Halbleiter-Anordnung 1 hat die Halbleiter-Anordnung 50 mehrere besondere Vorteile. Durch Vergleich der Fig. 2 und 4 erkennt man, daß bei dem Ätzmuster, das zur Bildung der Anordnungen 50 ausgebildet wird, nach dem Ätzen eine wesentlich stärkere Halbleiter-Platte als bei dem bekannten Halbleiter-Bauelement verbleibt. Der Grund ist darin zu sehen, daß die Halbleiter-Platte nach Fig. 2 nur durch dünne Bereiche unter den Rillen 35 verbunden ist. Demgegenüber bilden die Bahnen der Halbleiter-Platte nach Fig. 4 eine ungeschwächte Verbindungsmatrix, so daß die Festigkeit und Stärke der Halbleiter-Platte selbst nach dem Ätzen erhalten bleib.t.
Die Halbleiter-Anordnung 50 ist der Anordnung 1 auch insofern überlegen, als die Glas-Passivierungsschicht besser vor einer Beschädigung geschützt ist. Während zur Bildung der Anordnung 1 zwei Glasschichten um den gesamten Umfang des Halbleiter-Kristalls herum durchgesägt oder durchgeritzt werden müssen, wobei die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung sehr hoch ist, wird beim Trennen der Anordnungen 50 von einer Halbleiter-Platte das Durchritzen oder Sägen auf die Bahnen beschränkt, so daß eine Berührung mit der Glas-Passivierungsschicht vollständig vermieden wird. Mithin ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder · Zerstörung der Glas-Passivierungsschicht sehr gering. Ferner ist die Passivierungsschicht nach innen vom Rand des Kristalls^ 51 beabstandet, so daß die Möglichkeit einer Beschädigung I durch mechanische Stöße bei der Handhabung verringert ist0 > Dies steht in direktem Gegensats zur Anordnung 1, bei der Glasschiohten am Rand angeordnet und durch einen zerbrechlichen, überstehenden Randteil des Kristalls getragen werden.
den "konstruktiven und fabrikatorischen Torteilen hat die Anordnung 50 auoh wesentliche Vorteile in elektrischer
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Hinsicht gegenüber der Anordnung 1. Die mittlere Zone,- die die größte Breite und den höchsten spezifischen Widerstand bei beiden Kristallen 2 und 51 aufweist, ist bei dem Kristall 51 gegen eine direkte Berührung geschützt. Dies bedeutet, daß unabhängig davon, wie hoch die Spannung ist/ die gesperrt wird, die Sperrschicht niemals mit einem unpassivierten Rand des Kristalls in Berührung kommt. Mithin besteht nicht die Möglichkeit, die Sperrschicht des Kristalle aus diesem Grunde zu verschlechtern. lerner sei darauf hingewiesen, daß selbst dann,' wenn ein Metall unabsichtlich mit dem gesägten oder geritzten Rand des Kristalls 51 in f| Berührung kommt, dies keinen Kurzschluß zur folge haben kann, weil die Umfangszone 82 die mittlere Zone vollständig umgibt. Sollte zufällig Metall mit der Umfangszone in Berührung kommen, z.B. beim Verbinden der Kontaktschicht mit dem Kühlkörper 90, dann hatdies keinen nachteiligen Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften, da der Übergang 84 das Entstehen eines Kurzschlusses beim Übergang 60 verhindert.
Wie man sieht, sind sowohl der Aufbau als auch die elektrischen Betriebseigenschaften der Halbleiter-Anordnung 50 denen der Halbleiter-Anordnung 1 überlegen. Diese Vorteile j werden jedoch nicht auf Kosten eines komplizierten oder unerwünschten Herstellungsverfahrens erkauft. Im Gegenteil, die Halbleiter-Anordnung 50 läßt sich sogar einfacher und günstiger durch Platten-Verarbeitung herstellen als die Halbleiter-Anordnung 1.
Auch der Rest des Halbleiter-Bauelements, das in Fig. 5 dargestellt ist, läßt sich auf einfache und mithin billige Weise herstellen. Zunächst können der Kühlkörper 90 und die Anschlußleitungen 98 und 104 ein Teil einer größeren Metallplatte mit mehreren ähnlichen, seitlich auseinanderliegenden Kühlkörpern und Anschlußleitungen sein. Das Auf-
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bringen der Halbleiter-Anordnungen 50 auf den Kühlkörpern läßt sich sehr schnell durchführen, da nur eine ungefähre Lokalisierung erforderlich ist. Nachdem die fliegenden Drähte befestigt sind, läßt sich das Gehäuse 106 für alle Halbleiter-Bauelemente, die aus einer einzigen Metallplatte hergestellt werden sollen, gleichzeitig ausbilden. Danach werden der Kühlkörper und die Anschlußleitungen von der übrigen Metallplatte zur Bildung des vollständigen Bauelements abgetrennt.
Obwohl die Erfindung anhand eines steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß sie auch bei verschiedenen anderen Arten von Halbleiter-Bauelementen anwendbar ist. So läßt sich beispielsweise ein Thyristor, der durch lawineneffekte und nicht durch ein Steuersignal durchgeschaltet wird, einfach durch Weglassen der Kontaktschicht 78 von der Halbleiter-Anordnung 50 herstellen.
Die Pig. 6-8 stellen ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung auf einen torgesteuerten Zweirichtungsthyristor 200, auch Triac-Anordnung genannt, dar. Die Halbleiter-Anordnung 200 enthält eine erste Schicht 202 und eine Steuerschicht 204» die seitlich auseinanderliegen und vom gleichen Leitfähigkeitstyp sind. Beide Schichten bilden Übergänge mit einer zweiten Schicht 206 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Eine mittlere Schicht 208 und eine Emitterschicht 212 sind vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Schichten 202 und 204, während eine vierte Schicht 210 vom gleichen Leitfähigkeitatyp wie die Schicht 206 ist. Man sieht also, daß in einem durch den Bereich der ersten Schicht des Halbleiterelements hindurchgehenden Schnitt einö P-N-P-N- oder N-P-N-P-Folge von Schichten vorhanden ist, während in einem kleinen Bereich 206A, in dem die zweite Schicht 206 nach oben durch die erste Schicht
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hindurchragt,nur eine Dreischichtenfolge vorhanden ist. Man erkennt auch, daß ein durch die Steuerschicht 204 gelegter Schnitt eine P-N-P-N-P- oder eine N-P-N-P-N-Folge von Schichten enthalten kann. Eine Kontaktschicht 214 * überzieht den an eine größere Oberfläche angrenzenden^ durch gestrichelte linien 216 begrenzten Bereich, während eine zweite Kontaktschicht 218 die gesamte gegenüberliegende größere Oberfläche des Kristalls überzieht. Bs sei darauf hingewiesen, daß sowohl die erste als auch die zweite Verbundanordnung sowohl eine P- als auch eine N-Zone , überzieht. Eine nicht dargestellte Steuerkontaktschicht überzieht den Bereich 222, der hauptsächlich einen Teil der Steuerschicht 204 überzieht. Ein kleinerer Teil der Steuerkontaktschicht überzieht auch einen Bereich 224, der " einen Teil eines etwas größeren Bereiches 226 der Schicht 206 darstellt. Die Oberflächenverbindung des Bereiches mit dem Hauptoberflächenteil der Schicht erfolgt durch einen dünnen und indirekten Verbindungsteil 228. Man sieht, daß der Verbindungsteil 228 wegen des geringen Abstands zwischen der ersten Schicht und der Steuerschicht und wegen eines hervorstehenden, fingerförmigen Teils 230, der mit der ersten Schicht verbunden ist, verhältnismäßig dünn ist. Da die Schicht 206 sowohl unter der ersten Schicht als auch unter der Steuerschicht liegt, ist der Teil 226 für eine elektrische Verbindung mit dem größeren Teil der Schicht 206 nicht auf den Verbindungsteil 228 angewiesen, sondern dieser Verbindungsteil dient hauptsächlich dazu» die Steuerschicht und die erste Schicht elektrisch zu trennen.
Die Triac-Anördnung ist mit Umrandungsrillen 270 und 271 versehen, die nach innen vom äußeren Rand des Kristalls bigabstandet sind» Eine PaBBivierimgsaohich^ ^ mit jeder der Rillen verbunden» Die EiIlQ 270 schneidet den Rand: des Obergange 260 zwischen der mittleren Schieht 208■ imu der
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vierten Schicht 210. Die Rille 271 schneidet den Übergang 266 zwischen der mittleren Schicht 208 und der zweiten Schicht 206. Eine Umfangszone 282 ist von einem Leitfähigkeitstyp, der dem der mittleren Zone entgegengesetzt ist, und bildet mit der mittleren Zone einen Übergang 284. Der obere und der untere Rand des Übergangs 284 schneiden die Rillen 270 und 271. Die mittlere Zone trennt den Übergang 284 von den Übergängen 260 und 266.
Die grundlegenden Eigenschaften von Triacs wurden bereits in zahlreichen Patenten und Veröffentlichungen, einschließlich des SCR Manual, 4. Ausgabe, 1967, der General Electric Company, ausführlich beschrieben. Es ist daher nicht notwendig, die Betriebseigenschaften der Halbleiter-Anordnung 200 über den Beitrag bestimmter hervorstechender Merkmale hinaus nochmals im einzelnen zu erläutern» Der Bereich 206A, ! der mit der Halbleiter-Anordnung 200 verbunden ist, sorgt : für einen Stromflußweg durch den Halbleiter-Kristall hin- '· durch, der parallel zur Steuersohicht verläuft, und ver- ' ringert die Empfindlichkeit des Halbleiter-Kristalls auf * ; ein Umschalten in den leitenden Zustand durch Störstrom- I impulse oder Störspannungsimpulse«, Der Kontaktbereich 224 i zwischen der Torverbindungsanordnung und der zweiten Schicht ι 206 gestattet die Verwendung eines schwächeren Steuersig- ' nals zum Umschalten der Halbleiter-Anordnung 200 in den lei- I tenden Zustand9 wann.der Übergang zwischen"der steuersohicht und der Schicht 206 gesperrt ist. Der Bereich 224 ist an einer etwas entfernten Stelle gegenüber dem Hauptteil der ', Schicht 206 angeordnet, um zu vermeiden, daß die gesamt© i Schicht 206 das Potential der Steuersohioht erhält3 Di® ; Varteile der Halbleiter-Anordnung 200. sind ähnlich den in ! bezug auf die Halbleiter-Anordnung 50 erwähnten Vorteilen» ·
Ein weiteres GlaiohriGht©r~Anw©ndumgsbQispi@l der Er ist in Fig. 9 d-;^«38t8llt, bei'deai sine HaIbXa itar-Ancm,*-· nung '500 aus ein@a Halbleiter-Kristall 302 hergestellt ist,
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Der Kristall ist mit einermittleren Zone 304 versehen, die aus einem verhältnismäßig niedrig N-leitend oder P-■ leitend dotierten oder auch eigenleitendem. Halbleiter-Material .'hergestellt sein kann. Eine,erste Zone 306 ist so ausgebildet, daß sie der ersten Zone 58 in der Form gleicht. Die erste Zone 306 kann entwedervom N- oder P-Leitfähigkeitstyp sein und hat einen geringeren spezifischen Widerstand als die mittlere Zone und eine geringere' Breite. Die ersten und mittleren Zonen bilden eineVerbindungsstelle 310 zwischen sich aus, deren Form gleich < der des Übergangs 60 sein kann. Der Ausdruck "Verbindungs-stelle" soll hier diejenige Stelle bezeichnen, an der eine verhältnismäßig abrupte Änderung der Leitfähigkeitseigenschäften stattfindet. An der Grenzfläche zwischen den Zonen vom H- und vom P-Leitfähigkeitstyp kann die Verbindungsstelle ein gleichrichtender Übergang sein. Wenn dagegen die ersten und mittleren Zonen vom gleichen Leitfähigkeit styp sind oder die mittlere Zone im wesentlichen eigenleitend ist, .ergibt sich die Verbindungsstelle als Folge einer verhältnismäßig abrupten oder sprungartigen Änderung der Störstellenkonzentration an dieser Stelle im Kristall. Eine zweite Zone 308, die entweder N- oder P-leitend sein kann, deren Leitfähigkeitstyp jedoch entgegengesetzt zu dem der ersten Zone gewählt ist, bildet mit der mittleren Zone eine Verbindungsstelle 312.
Eine Umrandungsrille 370 erstreckt sich von der größeren Oberfläche des Kristalls, die an die erste Zone 306 angrenzt , so weit weg, daß sie den Rand der Verbindungsstelle 310 schneidet. Die Rille 370 ist nach innen vom Rand des Kristalls beabstandet. Gleichzeitig ist eine Rille 371 ;·· vorgesehen, die sich von der gegenüberliegenden größeren Oberfläche des Kristalls weg öffnet und den Umfangsrand der Verbindungsstelle 312 schneidet.' In jeder der Rillen ist eine dielektrische Passivierungsschicht 372(vorgesehen.
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Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß. die Rillen '370 und 371 seitlich auseinanderliegen. Dies wirkt dem Bestreben der Rillen entgegen, die Halbleiter-Platte kumulativ zu schwächen, wenn sich die auf beiden Oberflächen ausgebildeten Rillen genau fluchtend (deckungsgleich) gegenüberliegen.
Eine Umfangs- oder Randzone 374 liegt am äußeren Rand des Kristalls. Die Umfangszone ist von einem Leitfähigkeitstyp, der dem der mittleren Zone entgegengesetzt ist, und bildet mit dieser einen Übergang 376. Eine erste Kontaktschicht 378 grenzt an eine der größeren Oberflächen des Kristalls an und stützt sowohl die erste Zone als auch die Umfangszone. Die Umfangszone des Kristalls steht daher nicht über, wie dies bei dem Rand des bekannten Kristalls 2 der Fall ist, sondern wird von der an ihr befestigten Kontaktschicht unterstützt. Auch mit der zweiten Zone ist eine Kontaktr schicht 380 verbunden, Die Vorteile der Halbleiter-Anordnung 300 gleichen denen der bereits beschriebenen Anordnungen 50 und 200. Der seitliche Abstand der Rillen, die in den größeren Oberflächen ausgebildet sind, trägt zusätzlich dazu bei, die Festigkeit der Halbleiter-Platte, aus denen die Anordnungen gebildet sind, beizubehalten. Dieses Merkmal ist zwar nur bei der Anordnung 300 dargestellt, ist jedoch auch bei den Anordnungen 50 und 200 anwendbar.
Ein weiteres-nach der Erfindung ausgebildetes Ausführungsbeispiel einer Halbleiter-Anordnung 400 ist in Fig. 10 dargestellt. Ein Halbleiter-Kristall 402 ist mit einer mittleren Zone 404 versehen, die durch eine erste Zone 408 von einer ersten größeren Oberfläche 406 getrennt ist. Die erste Zone und die mittlere Zone sind vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp und bilden einen Übergang 410 zwischen sich aus. Der Umfang oder Rand des Übergangs schneidet eine Umrandungsrille 412, die sich von der ereten größeren Ober-
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fläche weg öffnet. Die Rille ist nach innen vom äußeren Rand des Kristalls beabstandet. Der Kristall ist mit einer Umfangszone .414 vom entgegengesetzten leitfähigkeitstyp wie der der mittleren Zone versehen. Die Umfangezone bildet einen Übergang 416 mit der mittleren Zone. Der Übergang416 schneidet die Rille.
Eine dielektrische Passivierungsschicht 418 ist in der Rille angeordnet und überzieht die Schnittstelle der Übergänge mit der Rille. Eine ohmsehe Kontaktschicht 420 über-» zieht die erste Zone längs der ersten größeren .Oberfläche, während eine Kontaktschicht 422 in ohmschein Kontakt mit der mittleren Schicht längs der zweiten größeren Oberfläche 424 steht.
Die Halbleiter-Anordnung bildet eine*Halbleiter-Diode. .Es sei darauf hingewiesen, daß kein Teil des Halbleiter-Kristalls übersteht, daß kein Teil der mittleren Zone freiliegt und daß die dielektrische Schicht beim Unterteilen der Halbleiter-Platte in Halbleiter-Anordnungen nicht durchgeritzt oder zersägt zu werden braucht. Die allgemeinen Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele gelten auch für diese Halbleiter-Anordnung 400.
Die Darstellungen in den Figuren sind nicht maßstäblich gewählt. So ist insbesondere die Dicke der dargestellten Halbleiter-Anordnungen im Verhältnis zu ihrer Breite, über-' trieben groß, gewählt, da Halbleiter-Kristalle normalerweise sehr dünn sind. In allen Fällen ist der Abstand zwischen der Schnittstelle des Randteils eines Übergangs mit einer Rille und die Schnittstelle"eines verbleibenden Über« gangs bzw. einer verbleibenden Verbindungsstelle mit der Rille größer als der Abstand zwischen den ersten und swei» ten Übergängen oder Verbindungsstellen odsr9 nach Fig. TO,. der Abstand zwißößen dem ersten Übergang und 4er'--anreiten---
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größeren Oberfläche des Kristalls. Dieses Verhältnis ist insofern vorteilhaft, als es einen Durchbruch des Umfange-Übergangs beim Betrieb der Halbleiter-Anordnungen vermeidet. Anstelle des bevorzugten gläsernen Passivierungsmittels kann auch irgendein anderes herkömmliches Übergarigs-Passivierungsmittel verwendet werden.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    ηI Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiter-Kristall, der eine erste und eine zweite größere Oberfläche aufweist, zwischen denen in einem Abstand zu den Oberflächen eine mittlere Zone liegt, wobei zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche eine erste Zone und zwischen der mittleren Zone und der zweiten größeren· Oberfläche eine zweite Zone liegt, von denen jede Zone eine andere Leitfähigkeitseigenschaft als die mittlere Zone aufweist und mit der mittleren Zone jeweils, eine Verbindungsstelle bildet und die mittlere Zone eine größere Breite und einen höheren spezifischen Widerstand aufweist als die beiden anderen Zonen, da d u r e h g e k e η η ζ e ic h ή et, daß eine erste und eine zweite Umrandungsrille vom äußeren Rand des Kristalls nach innen beabstandet jeweils in der ersten und zweiten größeren Oberfläche ausgebildet sind und sich so weit von diesen nach innen erstrecken, daß sie die beiden Verbindungsstellen schneiden, und daß eine Umfangszone einen ringförmigen Übergang mit der mittleren Zone bildet und durch die Rillen von der ersten und zweiten Zone getrennt sind und daß ein dielektrisches Passivierungsmittel die Schnittstellen des Übergangs und der Verbindungsstellen mit den Rillen überzieht. ,
  2. 2. Bauelement nach Anspruch !,dadurch g e ken n - ζ el c h η e t, daß die erste und zweite Zone vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp sind.
  3. 3. Bauelement nach Anspruch 1, d a du roh ge k e η η ζ e i ch η e t, daß die erste und; zweite Zone vom gleir chen Leitfähigkeitstyp sind, daß die beiden Verbindungsstellen gleichrichtende Übergänge sind und daß der Kristall■
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    zusätzlich eine dritte Zone enthält, die an die zweite größere Oberfläche angrenzt und mit der zweiten Zone einen · Übergang bildet.
  4. 4. Kristalline Halbleiter-Platte mit mehreren Halbleiter-Kristallen, die dielektrische Passivierungemittel aufweisen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic h-" net, daß die Kristalle durch mit diesen einteilig ausgebildete Korridorvorrichtungen verbunden sind, die sich zwischen den beiden größeren Oberflächen erstrecken und von einem Leitfähigkeitstyp sind, der dem der Umfangszone entspricht.
  5. 5. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i ohne t, daß die beiden Umrandungsrillen seitlich versetzt sind.
  6. 6. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangszone die beiden größeren Oberflächen kontaktiert und den äußeren Rand des Kristalls bildet.
  7. 7. Halbleiter-Bauelement mit einem Halbleiter-Kristall, der eine ersie und eine zweite größere Oberfläche aufweist, zwischen denen in einem Abstand zu den Oberflächen eine mittlere Zone liegt, 'wobei zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche eine erste Zone und zwischen der mittleren Zone und der zweiten größeren Oberfläche eine zweite Zone liegt, von denen jede Zone eine andere Leitfähigkeitseigenschaft als die mittlere Zone aufweist und mit der mittleren Zone jeweils eine Verbindungsstelle bildet und die mittlere Zone eine größere Breite und einen höheren spezifischen Widerstand aufweist als die beiden anderen Zonen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Umrandungsrille, vom äußeren
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    Rand des Kristalls beabstandet, jeweils in der ersten und zweiten größeren Oberfläche ausgebildet ist und sich so weit von dieser weg nach innen erstreckt, daß sie jeweils die erste und zweite Verbindungsstelle schneiden, und daß eine Umfangszone einen ringförmigen Übergang mit der mittleren Zone bildet und durch die Rillen von den anderen beiden Zonen getrennt ist, -daß ein dielektrisches Passivierungsmittel die Schnittstellen des Übergangs und der Verbindungsstellen mit den Rillen überziehen, daß die gesamte erste größere Oberfläche mit einem Kühlkörper in thermisch leitendem Kontakt durch eine Vorrichtung verbunden ist, die eine elektrisch leitende Verbindung mit der ersten größeren Oberfläche herstellt, daß Mittel vorgesehen sind, die eine elektrisch leitende Verbindung mit der zweiten größeren Oberfläche herstellen und der Kristall und ein Teil des Kühlkörpers durch eine dielektrische Schutzvorrichtung umgeben sind. ,
    '·■■■■■ ■ λ ■ ■■-■-. _ . .' ■■ "':'■"
  8. 8. Halbleiter-Bauelement g e k e η η ζ ei ohne t du r c h einen Halbleiter-Kristall mit einer ersteh grösseren Oberfläche, die eine mittlere Zone aufweist, die in dem Kristall von der ersten größeren Oberfläche beabstandet angeordnet ist, eine zwischen der mittleren Zone und der ersten größeren Oberfläche liegende erste Zone, die von einem Leitfähigkeitstyp ist, der sich von dem der mittleren Zone unterscheidet und mit dieser einen ersten'Übergang bildet, eine Umrandungsrille, die vom äußeren Rand des Kristalls beabstandet angeordnet ist' und sich von der ersten größeren Oberfläche so weit nach innen weg erstreckt, daß sie den ersten Übergang schneidet, eine Umfangszone von einem Leitfähigkeitβtyp, der sich,von dem der mittleren Zone unterscheidet und einen ringförmigen Übergang mit der mittleren Zone bildet, wobei der ringförmige Übergang die Rille derart schneidet, daß die Umfangezone ι durch die Rille von der ersten Zone getrennt let, und durch ein dielektri-
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    sches Passivierungsmittel, das die Schnittstellen der Übergänge mit der Rille überzieht.
    9· Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Umfangszone von der ersten Zone größer als die Dicke der mittleren Zone, gemessen in einer senkrechten Richtung zur ersten größeren Oberfläche, ist«
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    Lelseite
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