DE2256763B2 - Method of making a charge storage disk - Google Patents
Method of making a charge storage diskInfo
- Publication number
- DE2256763B2 DE2256763B2 DE2256763A DE2256763A DE2256763B2 DE 2256763 B2 DE2256763 B2 DE 2256763B2 DE 2256763 A DE2256763 A DE 2256763A DE 2256763 A DE2256763 A DE 2256763A DE 2256763 B2 DE2256763 B2 DE 2256763B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diodes
- charge storage
- metal
- mercury
- storage plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 13
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002730 mercury Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003197 gene knockdown Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3063—Electrolytic etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Ladungsspeicherplatte, bei dem auf einer Hauptoberfläche einer Halbleiterscheibe ein Mosaik von Legierungsdioden durch das Einlegieren eines Metalls gebildet wird. Ein solches Verfahren ist bekannt aus der US-PS30 11089.The invention relates to a method of manufacture a charge storage plate in which a mosaic of Alloy diodes are formed by alloying a metal. Such a method is known from U.S. Patent 30,11089.
Ein bestimmter Typ einer derartigen Ladungsspeicherplatte ist eine in einer Vidikon-Aufnahmeröhre verwendete Germanium-Ladungsspeicherplatte, die eine Anzahl Dioden enthält, die von einem Elektronenstrahl abgetastet werden. Germanium-Vidikon-Aufnahmeröhren finden zur Bilderzeugung bei großen Infrarotwellenlängen Anwendung, bei denen die Silizium-Vidikon-Aufnahmeröhren unwirksam werden.One particular type of such charge storage disk is one in a vidicon pickup tube used a germanium charge storage plate containing a number of diodes emitted by an electron beam are scanned. Germanium Vidikon pickup tubes are used for imaging large Infrared wavelengths Application at which the silicon vidicon pick-up tubes become ineffective.
Eine typische Ladungsspeicherplatte für eine Vidikon-Germanium-Aufnahmeröhre enthält eine Germaniumscheibe mit einer Reihe gesonderter photoempfindlicher Dioden mit PN-Übergängen auf der dem Elektronenstrahlerzeugungssystem zugekehrten Oberfläche der Ladungsspeicherplatte. Es hat sich herausgestellt, daß das geeignetste Verfahren zur Bildung von PN-Übergängen in der Germaniumscheibe mit für die Wirkung der Vidikon-Aufnahmeröhren gewünschten Kennlinien das Indiumlegierungsverfahren ist.A typical charge storage plate for a vidicon germanium pickup tube contains a germanium disk with a number of separate photosensitive diodes with PN junctions on the dem Electron gun facing surface of the charge storage plate. It turned out that the most suitable method for the formation of PN junctions in the germanium wafer with for the Effect of the Vidikon pick-up tubes desired characteristics is the indium alloy process.
Im Betrieb streift der Elektronenstrahl wiederholt über die Oberfläche der Ladungsspeicherplatte und lädt jede Diode auf Kathodenpotential auf. Photoleitung und darauf folgende Entladung erfolgt bei jedem der PN-Übergänge gemäß einem Infrarotbild, daß auf die Rückseite der Ladungsspeicherplatte projiziert wird. Der Wiederaufladestrom bildet den elektrischen Signalausgang der Vidikon-Aufnahmeröhre. Eine Isolierschicht auf den Teilen der Ladungsspeicherplatte zwischen den Dioden verhindert, daß die Elektronenstrahlen auf die Germaniumscheibe auftreffen, so daß der sogenannte Dunkelstrom auf ein Mindestmaß beschränkt wird. Für eine möglichst befriedigende Wirkung wird die Isolierschicht gewöhnlich in Nuten rings um jede der Dioden niedergeschlagen.In operation, the electron beam repeatedly sweeps across the surface of the charge storage plate and charges each diode to cathode potential. Photoconduction and subsequent discharge occurs with each of the PN junctions according to an infrared image projected onto the back of the charge storage plate. The recharge current forms the electrical signal output of the vidicon pickup tube. An insulating layer on the parts of the charge storage plate between the diodes prevents the electron beams hit the germanium disc, so that the so-called dark current is reduced to a minimum is restricted. For the most satisfactory effect possible, the insulating layer is usually in grooves down around each of the diodes.
Enes der wichtigsten Probleme der bekannten Verfahren zur Bildung der von dem Elektronenstrahl abzutastenden Oberfläche der Ladungsspeicherplatte für die Vidikon-Aufnahmeröhre ist, die Bildung einerOne of the main problems of the known Method of forming the surface of the charge storage plate to be scanned by the electron beam for the Vidikon pickup tube is the formation of a
ίο Isolierschicht in Nuten rings um jede der Dioden, ohne daß auch dort Isoliermaterial auf den Dioden zurückbleibt, was die elektrische Wirkung der Ladungsspeicherplatte beeinträchtigen würde. Ein anderes Problem der bekannten Ausführungsformen ist die Möglichkeit, daß stellenweise ein isolierender Überzug, gewöhnlich aus einem Oxid, auf dem Indiummetall gebildet wird und auf der Oberseite der aus Indiumlegierung bestehenden Dioden nach deren Herstellung zurückbleibt In derartigen Fällen baut sich beim Betrieb der Vidikon-Aufnahmeröhre eine Ladung auf den isolierenden Überzügen auf, die den Elektronenstrahl von der Diode abstößt, wodurch die Wirkung der Aufnahmeröhre beeinträchtigt wird.ίο Insulating layer in grooves around each of the diodes, without that there too insulating material remains on the diodes, which would impair the electrical effect of the charge storage plate. Another The problem of the known embodiments is the possibility that in places an insulating coating, usually of an oxide on which indium metal is formed and on top of that of indium alloy existing diodes after their manufacture remains In such cases, builds up during operation of the vidicon pickup tube places a charge on the insulating coatings that carry the electron beam from the diode, thereby impairing the effectiveness of the pickup tube.
Bei der Herstellung einer Ladungsspeicherplatte für eine Vidikon-Aufnahmeröhre kann ein photolithographisches Verfahren zum Niederschlagen des Isoliermaterials in den Nuten rings um jede der Dioden der Ladungsspeicherplatte angewendet werden. Bei diesem Verfahren wird eine Maske hergestellt und auf der dem Elektronenstrahl zugewandten Oberfläche der Ladungsspeicherplatte angeordnet, so daß beim Niederschlagen des Isoliermaterials in den Nuten rings um jede der Dioden kein Isoliermaterial auf der Oberseite der Dioden niedergeschlagen werden kann. Die richtigeWhen making a charge storage plate for a vidicon pickup tube, a photolithographic Method of depositing the insulating material in the grooves around each of the diodes of the Charge storage disk can be applied. In this process, a mask is made and the Electron beam facing surface of the charge storage plate arranged so that when deposited of the insulating material in the grooves around each of the diodes, no insulating material on top of the Diodes can be knocked down. The right
!■> Orientierung der Maske erfordert eine große Genauigkeit. Die Entfernung des Isoliermaterials, das dennoch auf den Dioden niedergeschlagen sein sollte, erfolgt durch Ätzung. Durch dieses Verfahren wird nicht verhindert, daß auf den Dioden zurückbleibendes Indiummetall oxidiert.! ■> Orientation of the mask requires great accuracy. The removal of the insulating material, which should nevertheless be deposited on the diodes, takes place by etching. This procedure does not prevent that which is left on the diodes Indium metal oxidizes.
Es ist auch möglich bei der Herstellung einer Ladungsspeicherplatte für eine Vidikon-Aufnahmeröhre einfach Magnesiumoxid auf der gesamten dem Elektronenstrahl zugewandten Oberfläche, einschließ-It is also possible in the manufacture of a charge storage plate for a vidicon pickup tube simply magnesium oxide on the entire surface facing the electron beam, including
•»5 lieh aller Dioden, niederzuschlagen, wonach das Isoliermaterial von den Dioden dadurch entfernt wird, daß die Oberfläche abgeschliffen wird. Ein weiteres Verfahren zum Freilegen der Dioden besteht darin, daß druckempfindliches Band auf der Isolierschicht auf der• »5 lent all diodes to knock down what that Isolating material is removed from the diodes by abrading the surface. Another one Method of exposing the diodes is by placing pressure sensitive tape on the insulating layer on top of the
w Ladungsspeicherplatte angebracht und anschließend dieses Band entfernt wird. Zugleich mit diesem Band wird auch das Isoliermaterial von der Oberseite der Dioden entfernt. Die beiden obengenannten Verfahren zum Freilegen der Diodenoberflächen bewirken nichtw charge storage plate is attached and then this tape is removed. At the same time with this band the insulating material is also removed from the top of the diodes. The two methods above to expose the diode surfaces do not cause
'Λ nur die Entfernung der ganzen Menge unerwünschten Materials, sondern durch diese Verfahren werden auch viele der PN-Übergänge beschädigt, während nichts verhindert, daß das gereinigte Indium aufs neue oxidiert, bevor die Ladungsspeicherplatte endgültig in ihre 'Λ only the removal of the entire amount of unwanted material, but through this process many of the PN junctions are damaged while nothing prevents the purified indium, oxidized again before the charge disk permanently in their
μ Vakuumumhüliung eingekapselt wird.μ vacuum envelope is encapsulated.
Der Vollständkeit halber sei noch erwähnt, daß es aus der Halbleitertechnologie bekannt ist (siehe US-PS 28 23 148), Legierungsdioden durch Einlegieren eines Metalls herzustellen, daß mit Quecksilber amalgamiert,For the sake of completeness, it should also be mentioned that it is known from semiconductor technology (see US Pat 28 23 148), to manufacture alloy diodes by alloying a metal that amalgamated with mercury,
f"1· wobei der überschüssige, nicht legierte Teil des Metalls sich von den Dioden nach Eintauchen der Halbleitervorrichtung in Quecksilber infolge der dabei stattfindenden Amalgambildung leicht entfernen läßt.f " 1 · where the excess, unalloyed part of the metal can easily be removed from the diodes after the semiconductor device is immersed in mercury as a result of the amalgam formation that takes place in the process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zum Anbringen von Isoliermaterial auf dem nicht von den Dioden eingenommenen Teil der Hauptoberfläche der Halbleiterscheibe weder eine Maske erforderlich ist, noch solche mechanische Bearbeitungsschritte angewendet werden müssen, bei denen die Gefahr besteht, daß Dioden beschädigt werden.The invention is based on the object of developing a method of the type mentioned at the outset in such a way that that for the application of insulating material on the part of the main surface not occupied by the diodes the semiconductor wafer requires neither a mask nor such mechanical processing steps must be used where there is a risk of damaging diodes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöstAccording to the invention, this object is achieved by what is mentioned in the characterizing part of the main claim Features solved
Eine Reihe von PN-Grenzschichtdioden wird durch bekannte Verfahren, z. B. durch Legieren mit Indium, und mit Nuten rings um jede der Dioden auf einer Germaniumscheibe gebildet Dann wird Quecksilber auf der Oberfläche der Ladungsspeicherplatte auf der dem Elektronenstrahl zugekehrten Seite angebracht, so daß das verbleibende Indiummetall auf jeder der Dioden ein flüssiges Amalgam mit diesem Quecksilber bildet, daß sich in dem flüssigen Quecksilber löst und mit Hilfe dieses Quecksilbers entfernt wird. Durch Entfernung des Amalgams wird jede der Diodenoberflächen völlig freigelegt, v/eil das niedergeschlagene Isoliermaterial sowie die stellenweise vorhandenen isolierenden Überzüge auch auf mechanischem Wege mit dem flüssigen Quecksilber und dem gelösten Indiumamalgam weggebürstet werden. Die freigelegte Diodenoberfläche besteht aus Germanium, daß mit Indiummetall dotiert ist und nicht leicht unter üblichen Bedingungen oxidiert. Die erhaltene Ladungsspeicherplatte wird dann durch übliche Verfahren in eine Vidikon-Aufnahmeröhre eingebaut.A number of PN junction diodes are made by known methods, e.g. B. by alloying with indium, and with grooves formed around each of the diodes on a germanium disk then mercury is added attached to the surface of the charge storage plate on the side facing the electron beam, so that the remaining indium metal on each of the diodes forms a liquid amalgam with this mercury that dissolves in the liquid mercury and is removed with the help of this mercury. By distance of the amalgam, each of the diode surfaces is completely exposed, especially the deposited insulating material as well as the existing insulating coatings also mechanically with the liquid Mercury and the dissolved indium amalgam are brushed away. The exposed diode surface consists of germanium that is doped with indium metal and does not oxidize easily under normal conditions. The resulting charge storage disk is then placed in a vidicon receiving tube by conventional methods built-in.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows
Fig. 1—3 Teilschnitte durch eine Ladungsspeicherplatte in verschiedenen Herstellungsstufen und1-3 are partial sections through a charge storage plate in various stages of manufacture and FIG
Fig.4 einen Schnitt durch die fertige Ladungsspeicherplatte. 4 shows a section through the finished charge storage plate.
Die Ladungsspeicherplatte 4, von der ein Teil irn Detail in Fig.4 dargestellt ist, enthält eine Anzahl von Dioden 7 mit Oberflächen 18 und PN-Übergängen 8, die, wie nachstehend im Detail beschrieben werden wird, auf der Oberfläche des großen Germaniumgebietes 6 gebildet sind. Beim Normalbetrieb ist das große ■·> Germaniumgebiet 6 durch ein Potential V0 vorgespannt, daß in bezug auf das Kathodenpotential des Elektronenstrahierzeugungssystems 5 einige Volt positiv ist. Der abtastende Elektronenstrahl trifft auf jede der Diodenoberflächen 18 auf und, weil jeder PN-Übergang 8 in der w Sperrichtung vorgespannt ist, sammeln sich die Elektronen auf Oberflächen 18 an, bis die Oberflächen 18 das Kathodenpotential erreichen und den Elektronenstrahl abstoßen. Beim Fehlen einfallender Strahlung kann ein guter PN-Übergang 8 den größten Teil der angesammelten Ladung während einer erheblichen Zeitdauer festhalten. Wenn jedoch Strahlung 21 in dem großen Germaniumsgebiet ti absorbiert wird, werden darin Ladungsträger gebildet, die zu den PN-Übergängen 8 wandern und das Abfließen der angesammelten to Ladung herbeiführen. Wenn das nächste Mal der Elektronenstrahl die Oberfläche 18 abtastet, wird die Oberfläche 18 schnell auf Kathodenpotential gebracht. Das Ausgangssignal kann mit einer nicht dargestellten Videosignal-Verarbeitungsvorrichtung gekoppelt wer- μ den.The charge storage plate 4, part of which is shown in detail in Figure 4, contains a number of diodes 7 with surfaces 18 and PN junctions 8 which, as will be described in detail below, are formed on the surface of the large germanium region 6 are. During normal operation, the large germanium region 6 is biased by a potential V 0 that a few volts is positive with respect to the cathode potential of the electron beam generation system 5. The scanning electron beam impinges on each of the diode surfaces 18 and, because each PN junction 8 is reverse biased, the electrons accumulate on surfaces 18 until the surfaces 18 reach cathode potential and repel the electron beam. In the absence of incident radiation, a good PN junction 8 can hold most of the accumulated charge for a considerable period of time. However, when radiation 21 is absorbed in the large germanium region ti, charge carriers are formed therein, which migrate to the PN junctions 8 and cause the accumulated to charge to flow away. The next time the electron beam scans surface 18, surface 18 is rapidly brought to cathodic potential. The output signal can be coupled to a video signal processing device (not shown).
Die Erfindung wird nunmehr im Detail an Hand der Fig. 1 bis 4 beschrieben. Fig. 1 zeigt durch Legieren mit Indium erhaltene PN-Übergänge 8, die durch ein bekanntes Verfahren in einem N-leitenden Gebiet 6 einer Germaniumscheibe gebildet sind Ein Verfahren zur Herstellung von PN-Übergängen umfaßt das Niederschlagen von Indiummetall auf Teilen der Oberfläche 15 über eine mechanische Maske. Gewöhnlich bildet sich kurze Zeit, nachdem diese Oberflächenteile der Luft ausgesetzt worden sind, auf der Außenoberfläche des Indiummetalls 10 eine Isolierschicht 12, im allgemeinen aus einem Oxyd. Die folgenden Schritte bestehen darin, daß eine Siliciumoxydschicht auf der Oberfläche 15 und auf der Isolierschicht 12 niedergeschlagen, dann das Indiummetall durch Erhitzung in das Germaniumgebiet 6 einlegiert und anschließend die Siliciumoxydschicht durch Ätzung mit einer HF-haltigen HNO3-Lösung entfernt wird. Die Siliciumoxydschicht dient dazu, daß niedrigschmelzende Indiummetall während des Erhitzungsvorganges an jeder Diodenstelle beizubehalten. Das während der Dotierung des P+-Gebietes 11 nicht verwendete Jndiummeial) 10 und die Isolierschicht 12 bleiben auf der Oberseite des P+-Gebietes 11 zurück.The invention will now be described in detail with reference to FIGS. 1 shows PN junctions 8 obtained by alloying with indium, which are formed by a known method in an N-conductive region 6 of a germanium wafer mechanical mask. Usually a short time after these surface portions have been exposed to air, an insulating layer 12, generally of an oxide, forms on the outer surface of the indium metal 10. The following steps consist in depositing a silicon oxide layer on the surface 15 and on the insulating layer 12, then alloying the indium metal into the germanium region 6 by heating and subsequently removing the silicon oxide layer by etching with an HF-containing HNO 3 solution. The silicon oxide layer serves to maintain the low-melting indium metal at each diode location during the heating process. The indium material 10 not used during the doping of the P + region 11 and the insulating layer 12 remain on top of the P + region 11.
Wie in Fig.2 dargestellt ist, werden nun Nuten 13 rings um jedes der P+-Gebiete U durch ein bekanntes Verfahren geätzt. Die Oberfläche 15 der Ladungsspeicherplatte wird z. B. in eine 4°/oige KOH-Lösung getaucht und als Anode verwendet; während ein Germaniumstab als Kathode dient; die andere Seite der Ladungsspeicherplatte 4 wird während des Ätzvorganges beleuchtet. Vorzugsweise wird auch unterhalb des Indiummetalls 10 geätzt (14). Wie in Fig.3 gezeigt ist. wird ein geeignetes Material in den Nuten 13 zur Bildung einer Isolierschicht 17 und stellenweise auf der Oberseite der Isolierschicht 12 zur Bildung einer Isolierschicht 16 niedergeschlagen. Eines der üblichen Verfahren zum Niederschlagen von Isoliermaterial, daß sich in diesem Falle als geeignet erwiesen hat, besteht darin, daß Siliciumoxyd aus einer Quelle bei etwa 10000C in einer Sauerstoffatmosphäre niedrigen Drukkes verdampft wird. Die Isolierschichten 16 und 17 enthalten für diesen Fall Siliciumdioxyd.As shown in Figure 2, grooves 13 are now etched around each of the P + regions U by a known method. The surface 15 of the charge storage plate is z. B. immersed in a 4% KOH solution and used as an anode; while a germanium rod serves as the cathode; the other side of the charge storage plate 4 is illuminated during the etching process. Etching is preferably also carried out below the indium metal 10 (14). As shown in Fig.3. a suitable material is deposited in the grooves 13 to form an insulating layer 17 and in places on top of the insulating layer 12 to form an insulating layer 16. One of the conventional methods of depositing insulating material that has been found suitable in this case is that silicon oxide is evaporated from a source at about 1000 0 C in an oxygen atmosphere low Drukkes. The insulating layers 16 and 17 contain silicon dioxide in this case.
Die Ladungsplatte 4 wird dann in flüssiges Quecksilber z. B. unter atmosphärischen Bedingungen eingetaucht. Das Quecksilber amalgamiert mit Indiummetall 10, wonach schon durch Schütteln der Ladungsspeicherplatte 4 und leichtes Abbürsten auf der dem Elektronenstrahl zugekehrten Seite das Amalgam mit sowohl der Isolierschicht 16 als auch der Isolierschicht 12 entfernt werden kann, wodurch jede der Diodenoberflächen 18 frei gelegt wird. Germanium ist in Quecksilber unlöslich und bei Zimmertemperatur benetzt Quecksilber Germanium nicht, so daß das Quecksilber die elektrischen Eigenschaft2n der Ladungsspeicherplatte 4 nicht beeinträchtigt. Um jedoch sicherzustellen, daß das Quecksilber völlig von der Ladungsspeicherplatte 4 entfernt ist, wird sie vorzugsweise in einem Vakuum etwa 2 Stunden lang bei etwa 180° C gesintert.The charge plate 4 is then immersed in liquid mercury e.g. B. immersed under atmospheric conditions. The mercury is amalgamated with indium metal 10, which is then done by shaking the charge storage plate 4 and lightly brushing off the amalgam on the side facing the electron beam both the insulating layer 16 and the insulating layer 12 can be removed, thereby removing each of the diode surfaces 18 is exposed. Germanium is insoluble in mercury and at room temperature mercury does not wet germanium, so that the mercury retains the electrical properties of the charge storage plate 4 not affected. However, to ensure that the mercury is completely from the When the charge storage plate 4 is removed, it is preferably kept in a vacuum for about 2 hours at about Sintered at 180 ° C.
Es sei bemerkt, daß die Unterätzung (14), die auf den Regenschirm-Maskierungseffekt des Indiummetallteiles 10 zurückzuführen ist, zu der schnellen Bildung des Amalgams dadurch beiträgt, daß ein direkter Kontakt zwischen dem Indiummetallteil 10 und dem angebrachten (quecksilber hergestellt wird. Es wird angenommen, daß kleine Fehler in der Isolierschicht 16 und in der Isolierschicht 12 auch gestatten, daß das angebrachte Quecksilber einen Kontakt mit dem Indiummetallteil 10 bildet. F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch eine fertigeIt should be noted that the undercut (14), which is due to the umbrella masking effect of the indium metal part 10 contributes to the rapid formation of the amalgam in that direct contact between the indium metal part 10 and the attached (mercury is manufactured. It is assumed that small defects in the insulating layer 16 and in the insulating layer 12 also allow the attached Mercury makes contact with indium metal part 10. F i g. 4 shows a section through a finished one
Ladungsspeicherplatte 4.Charge storage disk 4.
Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich auch mit anderen, mit Quecksilber amalgamierenden Metallen wie Zinn, Blei, Wismut, Gold, Thallium, Silber, Zink und Gallium, ausführen. Das Verfahren für diese anderen Metalle unterscheidet sich praktisch nicht von dem Verfahren mit Indium. Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich auch zur Herstellung von Ladungsspeicherplatten aus Silicium, da Silicium ebenfalls in Quecksilber unlöslich ist und bei Zimmertemperatur von Quecksilber nicht benetzt wird.The method according to the invention can also be used with other metals amalgamating with mercury such as tin, lead, bismuth, gold, thallium, silver, zinc and gallium. The procedure for these others Metals is practically no different from the process with indium. The procedure after the The invention is also suitable for the production of charge storage plates from silicon, since silicon is likewise is insoluble in mercury and is not wetted by mercury at room temperature.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20155171A | 1971-11-23 | 1971-11-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2256763A1 DE2256763A1 (en) | 1973-05-30 |
| DE2256763B2 true DE2256763B2 (en) | 1979-02-15 |
| DE2256763C3 DE2256763C3 (en) | 1979-10-11 |
Family
ID=22746292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2256763A Expired DE2256763C3 (en) | 1971-11-23 | 1972-11-20 | Method of making a charge storage disk |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3765962A (en) |
| CA (1) | CA966590A (en) |
| DE (1) | DE2256763C3 (en) |
| FR (1) | FR2160956B1 (en) |
| GB (1) | GB1407438A (en) |
| IT (1) | IT975786B (en) |
| NL (1) | NL158651B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1478453A (en) * | 1971-11-29 | 1977-06-29 | Secr Defence | Photocathodes |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2823148A (en) * | 1953-03-02 | 1958-02-11 | Rca Corp | Method for removing portions of semiconductor device electrodes |
| US3011089A (en) * | 1958-04-16 | 1961-11-28 | Bell Telephone Labor Inc | Solid state light sensitive storage device |
| FR1515869A (en) * | 1966-06-21 | 1968-03-08 | Electronique & Physique | Method of making diode mosaics |
| US3419746A (en) * | 1967-05-25 | 1968-12-31 | Bell Telephone Labor Inc | Light sensitive storage device including diode array |
| US3548233A (en) * | 1968-11-29 | 1970-12-15 | Rca Corp | Charge storage device with pn junction diode array target having semiconductor contact pads |
| US3687745A (en) * | 1971-03-15 | 1972-08-29 | Bell Telephone Labor Inc | Light-sensitive storage device including diode array and method for producing the array |
-
1971
- 1971-11-23 US US00201551A patent/US3765962A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-11-18 NL NL7215650.A patent/NL158651B/en not_active IP Right Cessation
- 1972-11-20 GB GB5350772A patent/GB1407438A/en not_active Expired
- 1972-11-20 DE DE2256763A patent/DE2256763C3/en not_active Expired
- 1972-11-20 IT IT70636/72A patent/IT975786B/en active
- 1972-11-21 CA CA157,040A patent/CA966590A/en not_active Expired
- 1972-11-22 FR FR7241457A patent/FR2160956B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL158651B (en) | 1978-11-15 |
| FR2160956A1 (en) | 1973-07-06 |
| NL7215650A (en) | 1973-05-25 |
| IT975786B (en) | 1974-08-10 |
| CA966590A (en) | 1975-04-22 |
| DE2256763C3 (en) | 1979-10-11 |
| US3765962A (en) | 1973-10-16 |
| GB1407438A (en) | 1975-09-24 |
| DE2256763A1 (en) | 1973-05-30 |
| FR2160956B1 (en) | 1977-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2306149A1 (en) | COLD CATHODE FIELD ELECTRON EMITTER | |
| DE2160283A1 (en) | Method for manufacturing a diode array | |
| DE2061699B2 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT | |
| DE2727156C2 (en) | ||
| DE1803126A1 (en) | Electron beam charge storage device with a diode arrangement | |
| DE1154506B (en) | Camera tube with a semiconducting target to be scanned by an electron beam | |
| DE1954694B2 (en) | Signal storage disk for a pickup tube with an electron beam source and method for its manufacture | |
| DE1089895B (en) | Electronic image amplifier | |
| DE2020355A1 (en) | Receiving tube | |
| DE862913C (en) | Process for the production of mosaic electrodes for image decomposition tubes | |
| DE2256763C3 (en) | Method of making a charge storage disk | |
| DE2351254C3 (en) | Method of manufacturing a multi-diode storage disk for an image pickup tube | |
| DE892144C (en) | Electron beam tube with photocell mosaic | |
| DE1261966B (en) | Photocathode for image amplifiers, image converters or television camera tubes | |
| DE2853295A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A PYROELECTRIC MATERIAL HAVING A CATHODE WITH A THREAD NET LAYER FOR A VIDIKON | |
| DE2007261A1 (en) | Electrical resistance substance, in particular resistance layer and method for its production | |
| DE1957335C3 (en) | Radiation-sensitive semiconductor component and its use in an image pickup tube | |
| DE2350527A1 (en) | CHARGE STORAGE TARGET ELECTRODE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME | |
| DE1299311B (en) | Storage electrode for Vidicon image pick-up tubes | |
| DE3685858T2 (en) | METHOD FOR REINFORCING A SILICONE BODY, MATERIALS THEREFOR AND ITS APPLICATION FOR REDUCING THE THICKNESS OF A SILICONE PLATE. | |
| DE2152733C3 (en) | Semiconductor storage electrode for an image pickup tube and method of manufacturing such an electrode | |
| DE2219453C3 (en) | Semiconductor storage electrode of a television pickup tube of a single-tube color pickup camera | |
| DE2262749A1 (en) | PHOTOCATHOD OF A CATHODE TUBE | |
| DE2148465C3 (en) | TV pickup tube | |
| DE1040139B (en) | Photoelectron discharge device, in particular image amplifier tubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MEIER, F., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 2000 HAMBURG |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |