LT6449B - Point contact device of low resistance - Google Patents
Point contact device of low resistance Download PDFInfo
- Publication number
- LT6449B LT6449B LT2015107A LT2015107A LT6449B LT 6449 B LT6449 B LT 6449B LT 2015107 A LT2015107 A LT 2015107A LT 2015107 A LT2015107 A LT 2015107A LT 6449 B LT6449 B LT 6449B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- semiconductor
- point contact
- array
- area
- contact device
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
Technikos sritis, kuriai skiriamas išradimasTECHNICAL FIELD OF INVENTION
Išradimas skirtas elektronikos sričiai, susijusiai su puslaidininkinių ar kitų medžiagų įtaisų, kuriuose mažo ploto sąlyčių srityse pasireiškia neigiama taškinio sąlyčio įtaka, projektavimu ir gamyba.The present invention relates to the field of electronics related to the design and manufacture of devices for semiconductor or other materials which exhibit negative point contact effects in areas of small area contact.
Technikos lygisState of the art
Puslaidininkių elektronikos pramonėje aktualu yra sukurti kuo mažesnių matmenų elektroninius įtaisus; atitinkamai yra mažinami ir sąlyčio metalaspuslaidininkis matmenys. Tačiau juos mažinant, didėja darinio varža. To pasėkoje didėja elektros nuostoliai elektros grandinėje, nepageidautinai kaista sąlyčio aplinka ir pats darinys. Maža to, darinyje su taškiniu sąlyčiu esančiame elektromagnetinių laukų aplinkoje gali būti indukuojamas elektrovaros signalas, kuris tam tikrais atvejais gali būti nepageidautinas ar net kenksmingas.In the semiconductor electronics industry, it is relevant to develop electronic devices of the smallest possible dimensions; the dimensions of the metal semiconductor contact are reduced accordingly. However, reducing them increases the resistance of the structure. This results in increased electrical losses in the electrical circuit, undesirable heating of the contact environment and the structure itself. In addition, electromagnetic fields in a point-contact environment may induce an electro-driving signal, which in some cases may be undesirable or even harmful.
Cilindro formos taškinio sąlyčio metalas-puslaidininkis skėsties varža išreiškiama taip:Cylindrical point contact metal-semiconductor shielding resistance is expressed as:
(D(D
Čia p yra puslaidininkio savitoj i varža [Ω-m], o r0 - sąlyčio spindulys [m].Here, p is the specific impedance of the semiconductor [Ω-m], or 0 is the contact radius [m].
Siekiant sumažinti taškinio sąlyčio varžą, pagal (1) formulę, galima:In order to reduce the point contact impedance according to formula (1) it is possible to:
• mažinti puslaidininkio savitosios varžos didumą, ar • didinti sąlyčio plotą.• reduce the resistivity of the semiconductor, or • increase the contact area.
Tuo tikslu sąlyčio sritis gali būti tiesiog stipriai legiruojama (Europos patentas 0033876), j puslaidininkinį darinį gali būti įvedamas papildomas tolydus laidus puslaidininkinis sluoksnis (JAV patentas 6570185), ar prie taškinio sąlyčio papildomo legiravimo būdu suformuojamas paslėptas stipriai legiruotas kanalas (JAV patentas 4885627).For this purpose, the contact area may be simply alloyed (European Patent 0033876), an additional continuous conductive semiconductor layer (U.S. Pat.
Šviesos diodams, fotodiodams, saulės elementams yra svarbu sukurti elektrinius sąlyčius minimaliai užstojančius šviesos srautus, bet su kuo mažesniais nuostoliais praleidžiančius elektros srovę. Vienas iš būdų yra naudoti šviesai skaidrius elektrai laidžius sąlyčius - taip visiškai išvengiama taškinio sąlyčio darinio puslaidininkiniame įtaise. Kitas būdas - formuoti kuo mažesnio ploto metalo ir puslaidininkio sąlyčius - yra nepageidautinas dėl neišvengiamo taškinio sąlyčio varžos neigiamos įtakos sustiprėjimo. Todėl elektriniai sąlyčiai yra gaminami plonų šukų konfigūracijos (kaip saulės elementuose) ar su papildomais pirštais, suradančiais sąlygas srovei tolygiau tekėti (žr., pavyzdžiui, Europos patentą 2337096). Siekiant gauti tolygų elektros srovės pasiskirstymą šviesos diode, JAV patente 6410943 siūloma suformuoti priešingus diodo taškinius sąlyčius tokiu būdu, kad jų sukurti netolygumai kompensuotų vienas kitą.For light emitting diodes, photodiodes, solar cells, it is important to create light fluxes that obstruct electrical contact, but with minimal loss of electrical current. One way is to use light-transparent, electrically conductive contacts, which completely avoids the point contact in the semiconductor device. Another way of forming metal-to-semiconductor contact with the smallest possible area is undesirable due to the inevitable amplification of the point resistance impedance. Therefore, electrical contacts are made in the configuration of thin combs (as in solar cells) or with additional fingers that find conditions for a more even flow of current (see, for example, European Patent 2337096). In order to obtain an even distribution of the electric current in the LED, U.S. Patent No. 6,410,943 proposes to form opposite diode point contacts so that the misalignments they produce compensate for each other.
Srovės netolygumams, sąlygotiems taškinio sąlyčio, sumažinti yra siūloma antrąjį diodo elektrinį sąlytį daryti ne kitoje puslaidininkio sluoksnio pusėje, bet šalia taškinio, pastarąjį apgaubiant glaudžiu metaliniu žiedu (JAV patentas 33871890). Kitas siūlomas būdas - antrąjį elektrinį sąlytį formuoti ne plokščią, bet puslaidininkinės kapsulės, kurios stipriai legiruotas paviršius apgaubia taškinį sąlytį (Vokietijos patentas 3710503).It is suggested to apply the second electrical contact of the diode not on the other side of the semiconductor layer, but close to the point, by enclosing the latter with a tight metal ring to reduce current inequalities due to spot contact (U.S. Patent 3,387,189). Another proposed method is to form a second electrical contact, not a flat, but semiconductor capsule, the highly doped surface of which surrounds the point contact (German Patent 3710503).
JAV patente 4460872 siūloma vietoj vieno dvipolio tarnzistoriaus naudoti keturis vienodus dvipolius tarnzistorius, kurių bazių, emiterių ir kolektorių išvadai yra atitinkamai sujungiami lygiagrečiai, taip pasiekiant atitinkamų sričių skėsties varžų sumažėjimo keturis kartus, kadangi varžų lygiagretus jungimas sumažina bendrą grandinės varžą. Lygiagrečiojo jungimo idėja taipogi panaudojama JA V patente 200502694, tik čia siūloma daugkartinio prisijungimo prie to paties sąlyčio konfigūracija.U.S. Pat. The idea of a parallel connection is also used in JA V patent 200502694, but only the configuration of a multiple connection to the same contact is proposed here.
Artimiausiu analogu būtų juostelės pavidalo metalo ir puslaidininkio sąlyčio elektroninis įrenginys - juostelinis diodas (S. Ašmontas and A. Sužiedėlis. Electric properties of small area nn+-junctions in Silicon. Lith. J. Phys., V.27, No.3, pp. 297303, 1987), kuriame taškinis mažo skersmens skritulio formos metalo ir puslaidininkio sąlytis pakeistas didesnio ploto siauros juostelės formos sąlyčiu. Juostelės plotis yra ženkliai mažesnis už jos ilgį. Tokio įrenginio bendra elektrinė varža yra mažesnė, tačiau didesnis yra sąlyčio plotas, lyginant su taškinio sąlyčio plotu, o tuo pačiu didesni ir įrenginio matmenys.The closest analog would be a strip-shaped metal-semiconductor contact electronic device - a strip diode (S. Ashmont and A. Ring. Electric properties of small area nn + -junctions in Silicon. Lith. J. Phys., V.27, No.3, pp. 297303, 1987), in which the point contact between a small diameter circular metal and a semiconductor is replaced by a larger area narrow strip contact. The width of the strip is significantly less than its length. Such a device has a lower total electrical resistance, but has a larger contact area compared to a point contact area and, at the same time, a larger device dimension.
Išradimo esmėThe essence of the invention
Išradimo tikslas - sumažinti neigiamą taškinio sąlyčio įtaką elektronikos įtaisuose.The object of the invention is to reduce the negative influence of the point contact on the electronic devices.
Tikslas pasiekiamas tolydų metalo ir puslaidininkio sąlytį taškinių sąlyčių masyvu. Tokiu būdu vietoj vieno didesnio spindulio taškinio sąlyčio sukuriamas tokio paties išorinio ploto įrenginys, kuriame yra daug mažo spindulio taškinių sąlyčių sujungtų lygiagrečiai. Tokios konfigūracijos įrenginyje yra sudarytos sąlygos gauti mažesnę taškinio sąlyčio skėsties varžą ir sumažinti jos neigiamą įtaką srovės tekėjimui bei taškinio sąlyčio srities kaitimui, o taip pat ir elektrovaros susidarymui veikiant elektromagnetinei spinduliuotei.The objective is achieved by continuous contact of the metal and the semiconductor by an array of point contacts. In this way, instead of one larger radius point contact, a device of the same outer area is created, which has many small radius point contacts connected in parallel. The device of this configuration enables to obtain a lower resistance of the point contact shield and to reduce its negative influence on the current flow and heating of the point contact area, as well as the generation of electric power under the influence of electromagnetic radiation.
Brėžinių paveikslų aprašymasDrawing description of drawings
Fig. 1 - įrenginio su taškiniu metalo ir puslaidininkio sąlyčiu vaizdas iš šono (skerspjūvyje);FIG. 1 is a side elevational view of a device with a point metal-to-semiconductor contact;
Fig. 2 - įrenginys su taškinių sąlyčių masyvu, kai puslaidininkio paviršius nekeistas.FIG. 2 - A device with a point contact array, with the surface of the semiconductor intact.
Fig. 3 - įrenginys, kai puslaidininkinių stulpelių masyvas pagamintas mezadarinio konfigūracijos;FIG. 3, a device where the array of semiconductor columns is fabricated in a mesadar configuration;
Fig. 4 - įrenginys, kai puslaidininkinių stulpelių masyvas pagamintas pagilėjimo konfigūracijos.FIG. 4 is a device where the array of semiconductor columns is fabricated in an expansion configuration.
Brėžinių paveiksluose parodytos dalys:The parts shown in the drawings are:
-puslaidininkis; 2 - metalo sluoksnis, kurio išorinis spindulys ro; 3 - metalo sluoksnių, kurių kiekvieno spindulys r, masyvas; 4 - dielektrikas.- semiconductor; 2 - metal layer with outer radius ro; 3 is an array of metal layers of radius r each; 4 - Dielectric.
Išradimo realizavimo aprašymasDescription of Embodiment of the Invention
Mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginys susideda iš puslaidininkio 1, kurio paviršiuje yra suformuotas taškinių sąlyčių masyvas, esantis tarp metalo sluoksnio 2 irtolydaus puslaidininkio 1.The low impedance point contact device consists of a semiconductor 1, the surface of which is formed by a point contact array located between the metal layer 2 and the continuous semiconductor 1.
Mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginys realizuojamas tokiu būdu. Tolydaus puslaidininkio 1 paviršiuje puslaidininkinės technologijos būdu (metalo nusodinimo bei cheminio ėsdinimo, elektrocheminio porinimo, plazmocheminio ėsdinimo, auginimo ar kitu čia nepaminėtu) yra sukuriamas mažo spindulio r taškinių sąlyčių masyvas nekeičiant puslaidininkio paviršiaus (Fig.2) arba suformuojant puslaidininkinių stulpelių masyvą (Fig. 3 ir Fig. 4). Stulpelių apatinė dalis tolygiai jungiasi su tolydžiąja puslaidininkio 1 sritimi. Stulpelių viršutinė dalis dengiama metalo sluoksniu 2, reikalingu suformuoti metalo ir puslaidininkio sąlytį. Metalo sluoksnis 2 dengiamas taip, kad jis nesiektų tolydžios puslaidininkio 1 srities, esančios po mažo spindulio r taškinių sąlyčių masyvu (Fig.2) ar puslaidininkinių stulpelių masyvu (Fig. 3 ir Fig. 4). Metalo sluoksnis gali būti vientisas, kaip pavaizduota paveiksluose. Esant reikalui, metalo sluoksnis gali būti formuojamas tinklo pavidalo su atviromis ertmėmis virš tarpų tarp mažo spindulio r taškinių sąlyčių ar virš tarpų tarp puslaidininkinių stulpelių. Tokiu būdu sudaroma galimybė spinduliuotei (pavyzdžiui, šviesai) patekti po metalo sluoksniu.The low impedance point contact device is realized in this way. On the surface of a continuous semiconductor 1, a semiconductor technology (metal deposition and chemical etching, electrochemical mating, plasmochemical etching, cultivation or otherwise) is used to create a small radius r point contact without changing the semiconductor array (Fig. 2) or forming a semiconductor array. 3 and Fig. 4). The lower part of the columns is evenly connected to the continuous region 1 of the semiconductor. The top of the columns is covered with a metal layer 2, which is needed to form the metal-semiconductor contact. The metal layer 2 is coated so that it does not reach the solid region of the semiconductor 1, which is located below the low-radius r point contact array (Fig. 2) or the semiconductor column array (Fig. 3 and Fig. 4). The metal layer can be seamless as shown in the figures. If desired, the metal layer may be formed in the form of a mesh with open cavities above the gaps between the small radius r point contacts or over the gaps between the semiconductor columns. This allows radiation (for example, light) to pass under the metal layer.
Mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginio, pavaizduoto Fig.2, mažo spindulio taškinio sąlyčio spindulys r ir mažo spindulio taškinių sąlyčių tankis (visų sąlyčių užimamas bendras plotas S palyginus su virš jų esančio metalinio sluoksnio plotu So), bei mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginio, pavaizduoto Fig.3 ar Fig.4, puslaidininkinio stulpelių masyvo atskiro stulpelio pagrindo spindulys r ir stulpelių tankis (visų stulpelių pagrindų užimamas bendras plotas S palyginus su virš jų esančio metalinio sluoksnio plotu So) yra parenkami tokio didumo, jog bendra darinio skėsties varža gaunama mažesnė už Fig. 1 pavaizduoto nemodifikuoto taškinio sąlyčio įrenginio, kurio plotas So; skėsties varžą.The low impedance spot contact device of Fig. 2, the low beam spot contact radius r and the low beam spot contact density (total contact area S relative to the metal layer area S o above them) and the low impedance spot contact device shown in FIG. In Fig. 3 or Fig. 4, the radius r and the density of the columns (the total area S occupied by all column substrates relative to the area So of the metal layer above them) of the array of semiconductor arrays are chosen such that the total resistivity of the structure is less than FIG. 1 of the unmodified spot contact apparatus of Figure 1 having an area So; umbrella resistance.
Mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginio skėsties varžos Rt santykis su nemodifikuoto taškinio sąlyčio skėsties varža Rot, kai metalo sluoksnio plotas So abiem atvejais yra toks pats, randamas taip:The ratio of the shear impedance R t of the low impedance point contact device to the unmodified point contact shield impedance R o t, where the metal layer area So is the same in both cases, is given by:
Pagal 2 lygybę, pavyzdžiui, parinkus r / r0 = 0,3 ir S / So = 0,7, įrenginio skėsties varža sumažėja daugiau kaip 2,3 karto; o parinkus r / r0 = 0,1 ir S / So = 0,5, įrenginio skėsties varža sumažėja net 5 kartus.In Equation 2, for example, selecting r / r 0 = 0.3 and S / So = 0.7 reduces the shield impedance of the device by more than 2.3 times; o With r / r 0 = 0.1 and S / S o = 0.5, the shear impedance of the unit is reduced by as much as 5 times.
Mažos varžos taškinio sąlyčio įrenginyje gali būti ne tik metalo ir puslaidininkio taškinis sąlytis, bet ir kitų medžiagų taškinis sąlytis.A low impedance point contact device may include not only a point contact between metal and semiconductor, but also other materials.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2015107A LT6449B (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Point contact device of low resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2015107A LT6449B (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Point contact device of low resistance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT2015107A LT2015107A (en) | 2017-07-10 |
LT6449B true LT6449B (en) | 2017-09-11 |
Family
ID=59270807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT2015107A LT6449B (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Point contact device of low resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LT (1) | LT6449B (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3871890A (en) | 1971-12-13 | 1975-03-18 | Scm Corp | Composition and process for glazing ceramic ware |
US4460872A (en) | 1981-12-03 | 1984-07-17 | Inventab Audio Kb | Low noise differential amplifier |
US6410943B1 (en) | 1997-05-14 | 2002-06-25 | Research Triangle Institute | Light emitting device contact layers having substantially equal spreading resistance and method of manufacture |
US20050002694A1 (en) | 2001-01-22 | 2005-01-06 | Taisuke Kaminura | Method for producing material of electronic device |
EP2337096A2 (en) | 1999-12-01 | 2011-06-22 | Cree, Inc. | Scalable LED with improved current spreading structures |
-
2015
- 2015-12-28 LT LT2015107A patent/LT6449B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3871890A (en) | 1971-12-13 | 1975-03-18 | Scm Corp | Composition and process for glazing ceramic ware |
US4460872A (en) | 1981-12-03 | 1984-07-17 | Inventab Audio Kb | Low noise differential amplifier |
US6410943B1 (en) | 1997-05-14 | 2002-06-25 | Research Triangle Institute | Light emitting device contact layers having substantially equal spreading resistance and method of manufacture |
EP2337096A2 (en) | 1999-12-01 | 2011-06-22 | Cree, Inc. | Scalable LED with improved current spreading structures |
US20050002694A1 (en) | 2001-01-22 | 2005-01-06 | Taisuke Kaminura | Method for producing material of electronic device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
S. AŠMONTAS ET.AL: "Electric properties of small area n-n+-junctions in silicon.", LITH. J. PHYS., V.27, NO.3, PP. 297-303,, 1987 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LT2015107A (en) | 2017-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2930950A (en) | High power field-effect transistor | |
US9209332B2 (en) | Solar cell element and solar cell module | |
JP5746263B2 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
CN105633191A (en) | Two-dimensional transition metal chalcogenide homojunction photoelectric detector with perpendicular growth structure and preparation method therefor | |
TWI532884B (en) | Apparatus and methods for fast chemical electrodeposition for fabrication of solar cells | |
TW201626590A (en) | Solar cell emitter region fabrication with differentiated P-type and N-type architectures and incorporating dotted diffusion | |
US20120295372A1 (en) | Method of maskless manufacturing of oled devices | |
JP2011155041A (en) | Solar cell element and solar cell module | |
KR101676368B1 (en) | Solar Cell and method of manufacturing the same | |
US20160190231A1 (en) | Semiconductor switch | |
LT6449B (en) | Point contact device of low resistance | |
TWI685122B (en) | Metal dendrite-free solar cell | |
Zhou et al. | Detached vertical (Al, Ga) N nanowires to realize the flexible ultraviolet photodetector with high ultraviolet/visible reject ratio and detectivity | |
KR20200134297A (en) | Substrate electrochemical treatment method and integrated circuit device | |
KR101094455B1 (en) | A photovoltaic device and a method for producing the photovoltaic device | |
US11569432B2 (en) | Systems and methods for piezoelectric, electronic, and photonic devices with dual inversion layers | |
WO2021182028A1 (en) | Power generation element, power generation device, electronic apparatus, and manufacturing method for power generation element | |
KR101415322B1 (en) | Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same | |
EP2854183A1 (en) | Back contact solar cell | |
JP2022506166A (en) | Manufacturing method of optoelectronic semiconductor chip and optoelectronic semiconductor chip | |
JP7477075B2 (en) | Power generating element, power generating device, electronic device, and method for manufacturing power generating element | |
US10217940B2 (en) | Optoelectronic device | |
JP2018117146A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
JP6779555B1 (en) | Power generation elements, power generation equipment, electronic devices, and methods for manufacturing power generation elements | |
CN114613842B (en) | On-chip integrated ultrafast nano electronic device and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB1A | Patent application published |
Effective date: 20170710 |
|
FG9A | Patent granted |
Effective date: 20170911 |
|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20191228 |