DE966906C - Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall - Google Patents
Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden HalbleitereinkristallInfo
- Publication number
- DE966906C DE966906C DES32974A DES0032974A DE966906C DE 966906 C DE966906 C DE 966906C DE S32974 A DES32974 A DE S32974A DE S0032974 A DES0032974 A DE S0032974A DE 966906 C DE966906 C DE 966906C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semiconductor
- contact metal
- layer
- crystal
- single crystal
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 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
- 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
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28525—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table the conductive layers comprising semiconducting material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
- Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flächengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flächengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung (nur p-n- bzw. p-n-p- oder n-p-n-Schichtung) aufweisendem Halbleitereinkristall, bei welchem auf der n-Seite ein Donator-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall, auf der p-Seite ein Akzeptor-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall verwendet wird. Hierunter werden bekanntlich solche Halbleiterkristalle verstanden, die aus einem einheitlichen Kristallgefüge einer einzigen Halbleitersubstanz bestehen, also insbesondere Einkristalle, und bei denen in einer der drei Richtungen des Raumes der Leitfähigkeitstyp von Überschußleitung (n-Leitung) auf der einen Seite des Kristalls in Defektleitung (p-Leitung) auf der anderen Seite des Kristalls übergeht bzw. n-Leitung und p-Leitung in wiederholter Folge wechseln. Es hat sich gezeigt, daß derartige p-n-Schichten unter geeigneten Bedingungen ein besonders gutes Gleichrichtungsverhältnis aufweisen können. Werden die Grenzflächen derartiger p-n-Kristalle mit metallischen Elektroden versehen, so ist im allgemeinen damit zu rechnen, daß an der Grenze zwischen dem Halbleiter und dem Kontaktmetall Randschichteffekte auftreten. Sperrende Randschichten an den vorerwähnten Grenzen sind jedoch unerwünscht, weil ihr Vorzeichen dem Vorzeichen der inneren p-n-Inversionsschicht gerade entgegengesetzt ist; denn die Randschichten weisen Sperrung auf, wenn die innere p-n-Schicht in Flußrichtung gepolt ist, und umgekehrt. Die Randschichten verschlechtern also das mit der p-n-Schicht erzielte Gleichrichtungsverhältnis. Für die Ausnutzung der guten Eigenschaften der p-n-Gleichrichtung ist daher eine vollkommen sperrfreie Kontaktierung des p-n-Kristalls eine notwendige Voraussetzung.
- Das Problem der sperrfreien. Kontaktierung ließe sich verhältnismäßig einfach durch solche Metalle lösen, die im Kontakt mit dem betreffenden Halbleiterstoff eine elektronische Anreicherungsschicht ergeben würden. Im allgemeinen läßt sich jedoch beispielsweise für Germanium und Silizium kein Kontaktierungsmetall mit den gewünschten Eigenschaften angeben.
- Ein anderer Weg besteht darin, daß an der Grenze zwischen Kontaktmetall und Halbleiter eine extrem hohe Störstellenkonzentration hervorgerufen wird, d. h. daß eine Störstellenanreicherungsschicht vorgesehen wird, damit dadurch gegebenenfalls auftretende Raumladungsschichten extrem dünn und damit unwirksam gemacht werden. Derartige Störstellenanreicherungen an der Grenze zwischen Metall und Halbleiter lassen sich. bekanntlich beispielsweise dadurch schaffen, daß man die Störstellen von der Oberfläche her eindiffundieren läßt. Es ist bekannt, zu diesem Zweck auf der n-Seite des Halbleiterkristalls ein Donator-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall und auf der. p-Seite ein Akezptor-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall zu verwenden. Die maximal erreichbare-Störstellenkonzentration ist jedoch durch die Aufnahmefähigkeit des Kristallgitters beschränkt.
- Durch die Erfindung wird das vorerwähnte Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung einkristalliner Halbleiter so verbessert, daß dadurch eine sehr viel höhere Störstellenkonzentration erreicht werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß vor dem Aufbringen des Kontaktmetalls eine dünne. und aus der Grundsubstanz des Halbleiters bestehende polykristalline Zwischenschicht auf die Kontaktflächen des Halbleitereinkristalls durch Bedampfung oder Kathodenzerstäubung aufgebracht wird. Die Halbleiterschicht gemäß der Erfindung mit extrem starken Gitterstörungen begünstigt einerseits die Diffusion der im Kontaktmetall enthaltenen Fremdstörstellen und ist andererseits wesentlich aufnahmefähiger als der ungestörte Kristall, so daß sich eine sehr viel bessere Störstellenanreicherungsschichterzielenläßt. Außerdem wird auch die Abtrennarbeit der Störstellen durch die gemäß der Erfindung verstärkten Gitterstörungen herabgesetzt und, damit die Störleitung in der Grenzschicht noch mehr begünstigt.
- Das Aufbringen einer Halbleiterschicht durch Bedampfung oder Kathodenzerstäubung ist an sich bekannt. Es hat den Vorzug, daß die Dicke einer so aufgebrachten Schicht leicht eingestellt werden kann.
- Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann durch Beeinflussung der Temperatur der Auffangfläche der Grad der Störungen beeinflußt werden, indem der p-n-Kristall während des Aufbringungsprozesses mehr oder weniger stark gekühlt wird.
- Gleichzeitig mit dem Halbleiterstoff kann ferner Donatarmaterial auf der n-Seite bzw. Akzeptormaterial auf der p-Seite des Halbleiterkristalls mit aufgebracht werden. Es ist auch möglich, gleichzeitig mit dem Halbleiterstoff Kontaktmetall oder mehrere Zusatzstoffe, nämlich sowohl Kontaktmetall als auch Störstellen bildendes Material mit aufzubringen. Das Mengenverhältnis zwischen Halbleitermaterial und Zusatzstoff kann während des Prozesses laufend in der Weise geändert werden, daß gegen Ende des Aufdampfungsvorgangs nur noch der Zusatzstoff allein aufgedampft wird. Das gleichzeitige Aufdampfen von Halbleiterstoff und störstellenbildendem Zusatzstoff auf einer festen Unterlage unter Regelung des Mischungsverhältnisses ist an sich bekannt. -In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Halbleiterkörper mit einer nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Kontaktierung schematisch dargestellt. p und n bezeichnen die beiden Seiten eines Einkristalls I, die durch die Inversionszone 6 voneinander getrennt sind. An seine Grenzflächen schließen sich die Zwischenschichten 2 und 3 an. Diese bestehen aus den als helle Körperchen dargestellten Halbleiterteilchen von der gleichen Substanz wie der Körper I und einem als dunkle Körperchen dargestellten Zusatzstoff, der bei der Schicht 2 aus Akzeptormaterial und bei der Schicht 3 aus Donatormaterial besteht. Die dem Einkristall zugekehrte Seite der Schichten 2 und 3 besteht im wesentlichen aus Halbleitersubstanz. Nach außen hin nimmt der Gehalt an Halbleitersubstanz ab und dafür der Gehalt an Störstellenmaterial zu. Außerdem enthalten die Schichten in nach außen zunehmendem Maße Kontaktmetall. Auf der Außenseite der Schichten 2 und 3 befindet sich das Kontaktlot in Form von weiteren Schichten 4 und 5.
- Nach der Kontaktierung wird der p-n-Kristall vorteilhaft einer Temperaturbehandlung zur Beschleunigung der Diffusion unterzogen.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flächengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall, bei welchem auf der n-Seite ein Donator-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall, auf der p-Seite ein Akzeptor-Störstellen enthaltendes Kontaktmetall verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dein Aufbringen des Kontaktmetalls eine dünne und aus der Grundsubstanz des Halbleiters bestehende polykristalline Zwischenschicht auf die Kontaktfläche des Halbleitereinkristalls durch Bedampfung oder Kathodenzerstäubung aufgebracht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der p-n-Kristall während des Aufbringungsprazesses gekühlt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Halbleiterstoff Donatormaterial auf der n-Seite bzw. Akzeptormaterial auf der p-Seite mit aufgebracht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Halbleiterstoff auch Kontaktmetall aufgebracht wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch i und 3 oder i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis zwischen Halbleitermaterial und Zusatzstoff laufend in der Weise geändert wird, daß gegen Ende des Aufdampfvorgangs nur noch der Zusatzstoff allein aufgedampft wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kontaktierte p-n-Kristall einer Temperaturhehündlung unterzogen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung p 3909o VIII c/ 2I g D ; britische Patentschrift Nr. 482 239; USA.-Patentschrift Nr. 2 603 693; Naturforschung und Medizin in Deutschland I939-I946, Bd. I5, Teil 1, 1948, S. 282; Phys. Rer, Bd. 82, 195 i, S. 762 und 763, D i.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES32974A DE966906C (de) | 1953-04-09 | 1953-04-09 | Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES32974A DE966906C (de) | 1953-04-09 | 1953-04-09 | Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE966906C true DE966906C (de) | 1957-09-19 |
Family
ID=7481026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES32974A Expired DE966906C (de) | 1953-04-09 | 1953-04-09 | Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE966906C (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1262388B (de) * | 1960-09-20 | 1968-03-07 | Gen Dynamics Corp | Verfahren zur Erzeugung eines nicht-gleichrichtenden UEbergangs zwischen einer Elektrode und einem dotierten thermoelelktrischen Halbleiter fuer ein thermoelektrisches Geraet |
| DE1276824B (de) * | 1963-02-08 | 1968-09-05 | Itt Ind Ges Mit Beschraenkter | Verfahren zum Herstellen eines ohmschen Kontaktes an einem Halbleiterkoerper |
| DE1283398B (de) * | 1967-01-13 | 1968-11-21 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Diffusionsverfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes mit einem Halbleiterkoerper aus Galliumarsenid |
| DE2846671A1 (de) * | 1977-10-26 | 1979-05-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB482239A (en) * | 1935-06-22 | 1938-03-25 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to dry plate rectifiers |
| US2603693A (en) * | 1950-10-10 | 1952-07-15 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor signal translating device |
-
1953
- 1953-04-09 DE DES32974A patent/DE966906C/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB482239A (en) * | 1935-06-22 | 1938-03-25 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to dry plate rectifiers |
| US2603693A (en) * | 1950-10-10 | 1952-07-15 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor signal translating device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1262388B (de) * | 1960-09-20 | 1968-03-07 | Gen Dynamics Corp | Verfahren zur Erzeugung eines nicht-gleichrichtenden UEbergangs zwischen einer Elektrode und einem dotierten thermoelelktrischen Halbleiter fuer ein thermoelektrisches Geraet |
| DE1276824B (de) * | 1963-02-08 | 1968-09-05 | Itt Ind Ges Mit Beschraenkter | Verfahren zum Herstellen eines ohmschen Kontaktes an einem Halbleiterkoerper |
| DE1283398B (de) * | 1967-01-13 | 1968-11-21 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Diffusionsverfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes mit einem Halbleiterkoerper aus Galliumarsenid |
| DE2846671A1 (de) * | 1977-10-26 | 1979-05-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3002526C2 (de) | ||
| DE1063007B (de) | Verfahren zum Fortbewegen eines fest-fluessigen Grenzbereichs durch einen Koerper aus schmelzbarem Material zwecks Durchfuehrung einer gelenkten Diffusion | |
| DE1073111B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Flachentransistors mit einer Oberflachenschicht erhöhter Storstellenkonzentration an den freien Stellen zwischen den Elektroden an einem einkristallmen Halbleiterkörper | |
| DE1076275B (de) | Halbleiteranordnung mit mindestens einem flaechenhaften pn-UEbergang | |
| DE2040911A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements | |
| DE2422621A1 (de) | Halbleiteranordnung vom iii-v-typ mit ohmschen kontakten und verfahren zur herstellung dieser kontakte | |
| DE1036393B (de) | Verfahren zur Herstellung von zwei p-n-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern, z. B. Flaechentransistoren | |
| DE966906C (de) | Verfahren zur sperrfreien Kontaktierung von Flaechengleichrichtern oder -transistoren mit einem eine p-n-Schichtung aufweisenden Halbleitereinkristall | |
| DE2062041A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Haiblei terubergangen in festen Losungen durch Epitaxie m flussiger Phase, sowie diese Übergänge enthaltende Lichtdetektoren und lichtemittierende Vorrichtungen | |
| DE974364C (de) | Verfahren zur Herstellung von P-N-Schichten in Halbleiterkoerpern durch Eintauchen in eine Schmelze | |
| DE1012696B (de) | Halbleiteruebergang zwischen Zonen verschiedenen Leitungstypus und Verfahren zur Herstellung des UEberganges | |
| DE1274243C2 (de) | Verfahren zur herstellung einer tunneldiode | |
| DE1210084B (de) | Mesa-Unipolartransistor mit einem pn-UEbergang in dem mesafoermigen Teil des Halbleiterkoerpers | |
| DE2607911A1 (de) | Verfahren zur reinigung eines germaniumkoerpers | |
| DE2163075A1 (de) | ||
| DE1174910B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Transistors | |
| DE1251440C2 (de) | Halbleiterbauelement | |
| DE2209979B2 (de) | Halbleiterbauelement | |
| DE1100821B (de) | Legierungsverfahren zur Herstellung von mehreren durch sehr duenne Mittelschichten getrennten p-n-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern | |
| DE2060476C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Halbleiter- und Dünnschichtbauelementen | |
| AT226779B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Transistors, insbesondere für Schaltzwecke | |
| DE1061906B (de) | Verfahren zur Herstellung von Flaechen-Halbleiterkristalloden mit mindestens zwei verschmolzenen Halbleiterteilen vom entgegengesetzten Leitfaehigkeitstyp | |
| DE1439480C3 (de) | Transistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2825299C2 (de) | Verfahren zum Abändern des die Leitfähigkeit bestimmenden Anteils einer Komponente bei binären bzw. pseudobinären Halbleitern | |
| DE1008088B (de) | Verfahren zur Herstellung einer Loetverbindung zwischen zwei Koerpern, insbesondere an einem Flaechengleichrichter bzw. -transistor zwischen einer Systemelektrode und einer Abnahmeelektrode bzw. einer Anschlussleitung |