AT204083B - Feuchtigkeitsgeschütztes Halbleiterbauelement - Google Patents
Feuchtigkeitsgeschütztes HalbleiterbauelementInfo
- Publication number
- AT204083B AT204083B AT394758A AT394758A AT204083B AT 204083 B AT204083 B AT 204083B AT 394758 A AT394758 A AT 394758A AT 394758 A AT394758 A AT 394758A AT 204083 B AT204083 B AT 204083B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- semiconductor
- redox
- semiconductor component
- component according
- redox system
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 32
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OQIOHYHRGZNZCW-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-5-propan-2-ylbenzene-1,4-diol Chemical compound CC(C)C1=CC(O)=C(C)C=C1O OQIOHYHRGZNZCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 disulfide compound Chemical class 0.000 claims description 4
- KEQHJBNSCLWCAE-UHFFFAOYSA-N thymoquinone Chemical compound CC(C)C1=CC(=O)C(C)=CC1=O KEQHJBNSCLWCAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 4-(4-anilinophenyl)-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 claims description 2
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000866 electrolytic etching Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
<Desc/Clms Page number 1>
Feuchtigkeitsge schützte s Halbleiterbauelement
Die Erfindung geht von der Feststellung aus, dass die Strom-Spannungskennlinien von pn-Übergängen in Halbleiterbauelementen durch die Zusammensetzung der an ihre Oberfläche grenzenden Atmosphäre
EMI1.1
folge Adsorption bzw. Chemisorption von Gasen. Besonders auffällig sind die durch Sauerstoff und Wasserdampf bewirkten Änderungen, die z. B. zu einer Umkehr des Leitfähigkeitscharakters gegenüber dem des Halbleiterinnerenfuhrenkönnen : Übergang von p-Leitung im Inneren zu n-Leitung in der Oberfläche und umgekehrt.
Die dadurch verursachten Änderungen der Kennlinien können bleibend sein oder sich, wie. es vor allem bei Anwesenheit von Wasserdampf der Fall ist, im Laufe der Zeit zögernd einstellen. Überdies bilden stärkere Belegungen einer Halbleiteroberfläche mit WasserdampfmolekUlen elektrolytisch leitende Schichten, die nicht nur Instabilität der Kennlinien, sondern auch vermehrtes Rauschen verursachen. Fernhalten auch winziger Spuren von Wasserdampf ist daher eine wichtige Voraussetzung zur Erzielung stabiler und rauscharmer pn-Übergänge. Lacküberzüge haben sich dazu als nicht ausreichend erwiesen.
Bei HalbleitexuordnungenvomTyp npn mit zwei Zonen n-Leitfähigkeit und einer Zwischenzone mit p-Leitfähigkeit, bei denen ein luftdichtes Einschmelzen oder Einkapseln vermieden werden soll, ist es be- kamt, eine Oberflächenbehandlung des Halbleitermaterials vorzunehmen, bei der eine Oberflächenschicht auf dem Halbleiterkörper wenigstens über der Zone mit p-Leitfähigkeit ein Oxydationsmittel enthält, das in der Lage ist, Ionen mit geeigneter Ladung auf die Halb leiteroberfläche zu übertragen und hiedurchdas Oberflächenpotential und denObeiflächenleitungstyp zu beeinflussen und damit die Bildung von leitenden Nebenwegen, ohne Rücksicht auf den Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Atmosphäre zu verhindern.
Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, dass die bereits bekannten Mittel zur Erreichung der Oxydation zwecks Absorption auf der Halbleiteroberfläche in der Praxis unbefriedigend arbeiten. Die im folgenden beschriebene Erfindung liefert Mittel, diese Instabilität und ausserdem das vermehrte Rauschen zu verhindern. Die Erfindung bezieht sich daher auf ein feuchtigkeitsgeschütztes Halbleiterbauelement mit pn-Übergängen, dessen Oberfläche mit chemischen Verbindungen bedeck : ist.
Die Erfindung besteht darin, dass die Oberfläche mit einem Redoxsystem bedeckt ist, das die im Zusammenwirken mit dem Halbleitermaterial auf der Oberfläche vorhandenen Wassermoleküle aufnimmt und dafür äquivalente Mengen Sauerstoff abscheidet, und zwar derart, dass dieser Sauerstoff mindestens teilweise das Halbleitermaterial oxydiert.
In Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Oxydationspotential des Redoxsystems grösser ist als das des Systems Halbleiter-Halbleiteroxyd und dass die Menge der oxydierenden Komponente des Redoxsystems ausreicht, um eine vollständige Gleichgewichtseinstellung des Redoxgleichgewichts herbeizuführen.
Da die Halbleiter unedle Metalle oder leicht oxydable Verbindungen sind, ist jede Halbleiteroberfläche infolge unvermeidlicher Berührung mit Luft oderinfolge vorausgegangener, phemischer oder elektro- lytischer Ätzung mit einem"Oxydbelag"versehen, der teils aus definierten Oxyden, teils aus. adsorptiv gebundenem Sauerstoff besteht. Tm thermodynamischen Gleichgewicht herrscht an der Oberfläche ein-be- stimmter Gleichgewichtspartialdruck p des Sauerstoffs.
Bringt man auf die Oberfläche ein Redox- (Halbl)
<Desc/Clms Page number 2>
system, dessen Wirkungsweise sich allgemein durch die Gleichung
Oxydationsstufe + m H C sdulttionsstufe + n os wiedergeben lässt, so stellt sich bei Anwesenheit von Wasserdampf ein solches Verhältnis
EMI2.1
ein, das durch die Gleichgewichtskonstante der Redoxreaktion
EMI2.2
gegeben ist. Mit genügender Genauigkeit können die Aktivitäten der festen oder flüssigen Reduktions- und Oxydationsstufc als konstant angesehen werden, so dass z. B. für das Redoxsystem Chinon/Hydrochinon mit der Reaktionsgleichung
EMI2.3
EMI2.4
EMI2.5
EMI2.6
EMI2.7
EMI2.8
EMI2.9
EMI2.10
EMI2.11
schon geringe Feuchtigkeitsspuren die reduzierte Stufe erzeugen.
Die hier gewählte Formulierung der Wirkungsweise des Redoxsystems an der Oberfläche ist nur eine unter verschiedenen möglichen, aber einander äquivalenten Formulierungen, mit andern Worten : Die
EMI2.12
RedoxsystemsEinzelvorgänge, in die sich die Gesamtreaktion (1) zerlegen lässt.
Aus dem Vorstehenden folgt, dass für eine günstige Wirkung des Redoxsystems folgende Voraussetzungen erfüllt sein müssen :
1. Das Oxydationspotential des Redoxsystems muss grösser sein als das des Systems Halbleiter/Halb- leiteroxyd.
2. Die Menge des aufgebrachten Redoxsystems muss ausreichend sein, um eine vollständige Gleichgewichtseinstellung des Redoxgleichgewichts zu gewährleisten.
Unter diesen Voraussetzungen bewirkt das Redoxsystem
1. Herabdrücken des Wasserdampfpartialdrucks,
2. Konstanthalten eines festen Sauerstoffpartialdrucks.
Als Redoxsysteme kommen, je nach der Art des Halbleiterbauelementes beispielsweise in Frage : p-Chinon/Hydrochinon und analoge Systeme wie Thymochinon/Thymohydrochinon usw., Diphenylamin/ Diphenylbenzidin und deren Abkömmlinge, Indigo/Indol und deren Abkömmlinge, Systeme der Art
<Desc/Clms Page number 3>
Disulfidverbindung/Sulfhydrylverbindung, Triarylmethan-Redoxsysteme usw. Beilegiertem Germanium p-n-p-Transistoren hat sich die Verwendung von p-Chinon/Hydrochinon als besonders günstig erwiesen.
Die Anwendung der Redoxsysteme bzw. der oxydierten Stufe allein kann geschehen :
1. Bei festen oder flüssigen Substanzen durch Aufstreuen der gepulverten Stoffe oder Aufschmelzen, bzw. durch Bedeckung der Oberfläche mit der flüssigen Substanz,
2. durch Aufdampfen auf die Halbleiteroberfläche,
3. durch Aufbringen in gelöster Form, gegebenenfalls mit nachträglicher Verdampfung des Lösungsmittels,
4. durch Zumisehen in einen zum mechaIlischen Schutz oder zur W1irmeableitung aufzutragenden Lack,
5. durch chemischen Einbau des Redoxsystems in den mechanisch-schützenden oder wärmeableitenden Lack nach Art der in H.
G. Cassidy,"Journal of the American Chemical Society" ; vol. 71 (1949), p. 402 beschriebenen"Elektronenaustauscher". Dabei kann an Stelle der üblichen Formaldehyd-Phenol-HarzGrundlage auch ein Silicon-Gerüst Verwendung finden..
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Auf einer Germanium-Scheibe 2 ist eine Basiselektrode 1 angebracht, und beidseitig sind in seiner Oberfläche Pillen 3 und 4 aus Indium einlegiert. Zu diesen Pillen 3 und 4 fuhren elektrische Zuleitungen 5 und 6, die mit den Pillen 3 und 4 an den Stellen 8 und 9 verlötet sind. Dieses Element wirkt als Transistor, wenn z. B. 5 als Kollektor, 6 als Emitter und 1 als Basis geschaltet ist. Dieser Transistor ist erfindungsgemäss mit einer Schutzschicht 7 aus einem Redoxsystem überzogen.
Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ; insbesondere ist es wohl vorteilhaft, in vielen Fällen aber nicht notwendig, die ganze Oberfläche, eines Halbleiter-Bauelements mit der beanspruchten Schutzschicht zu bedecken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuchtigkeitsgeschiitztes Halbleiterbauelement mit pn-Übergängen, dessen Oberfläche mit chemischen Verbindungen bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit einem Redoxsystem bedeckt ist, das die im Zusammenwirken mit dem Halbleitermaterial auf der Oberfläche vorhandenen Wasser- moleküle aufnimmt und dafür äquivalente Mengen Sauerstoff abscheidet, und zwar derart, dass dieser Sauerstoff mindestens teilweise das Halbleitermaterial oxydiert.
Claims (1)
- 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxydationspotential des Redoxsystems grösser ist als das des Systems Halbleiter-Halbleiteroxyd und dass die Menge der oxydierenden Komponente des Redoxsystems ausreicht, um eine vollständige Gleichgewichtseinstellung desRedoxgleich- gewichtes herbeizuführen.3. Halbleiterbauelement nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit der oxydierenden Komponente des Redoxsystems bedeckt ist.4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Redoxsystem p-Chinon/ Hydrochinon oder Thymochinon/Thymohydrochinonoder Diphenylamin/Diphenylbenzidin oder Indigo/In- doloder Systeme der Art Disulfidverbindung/Sulfhydrylverbindung oder Triarylmethan-Redoxsysteme verwendet sind.5. Halbleiterbauelement nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die chemischen Verbindungen in einem verdampfenden Lösungsmittel gelöst auf die Oberfläche des Halbleiterelements aufgebracht sind und das Lösungsmittel verdampft.6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Formaldehyd-Phenol-HarzLacke verwendet sind.7. Halbleiterbauelemente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Siliconlacke verwendet sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE204083T | 1957-08-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT204083B true AT204083B (de) | 1959-06-25 |
Family
ID=29556816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT394758A AT204083B (de) | 1957-08-07 | 1958-06-04 | Feuchtigkeitsgeschütztes Halbleiterbauelement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT204083B (de) |
-
1958
- 1958-06-04 AT AT394758A patent/AT204083B/de active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3013999B1 (de) | Metalloxid-prekursoren, sie enthaltende beschichtungszusammensetzungen, und ihre verwendung | |
| DE1144846B (de) | Verfahren zur Herstellung und zur Erhoehung der Oberflaechenleitfaehigkeit elektrisch leitender Filme sowie zur schichtweisen AEnderung des Leitungstyps fuer n- und p-Schichten, insbesondere fuer elektrolumineszente Flaechenlampen und Photozellen | |
| DE2259829B2 (de) | Verfahren zur anodischen Bildung einer Oxidschicht auf mindestens 5% Gallium enthaltenden Verbindungshalbleitern, insbesondere GaP.GaAs, AIGaP, InGaP und InGaAs in einem wässrigen Elektrolyten | |
| DE1133922B (de) | Meßzelle für Meßanordnungen zur elektrolytischen Bestimmung des Gehaltes eines bestimmten Gases in einer Gasströmung | |
| DE1182353C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiter-bauelements, wie Halbleiterstromtor oder Flaechentransistor, mit einer hochohmigen n-Zone zwischen zwei p-Zonen im Halbleiter-koerper | |
| DE1054178B (de) | Feuchtigkeitsgeschuetztes Halbleiterbauelement mit pn-UEbergaengen und mit chemischen Verbindungen bedeckter Oberflaeche | |
| AT204083B (de) | Feuchtigkeitsgeschütztes Halbleiterbauelement | |
| DE511038C (de) | Trocken-Gleichrichterzelle | |
| DE1131808B (de) | Verfahren zum Herstellen von n-leitenden Halbleiterkoerpern von Transistoren od. dgl. aus Elementen der IV. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere Germanium oder Silizium | |
| DE851227C (de) | Selengleichrichter | |
| DE1052573B (de) | Verfahren zur Herstellung eines halbleitenden Elektrodensystems, insbesondere eines Transistors | |
| DE2017172C3 (de) | Halbleiteranordnung, die eine Passivierungsschicht an der Halbleiteroberfläche aufweist | |
| DE3540306A1 (de) | Lichtemittierendes element | |
| DE2118767A1 (de) | Quecksilber-Niederdruck-Gasentladungslampe | |
| DE922726C (de) | Photozelle zum Umsetzen von Licht in Strom- oder Spannungsaenderungen aus einem Halbleiter | |
| DE1614382A1 (de) | Feldeffekttransistor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2152895C3 (de) | Dünnschichtphotozelle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE1496883A1 (de) | Anordnung zur elektrolytischen Oxydation von Siliciumscheiben unter Einbau von Dotierungsmitteln | |
| DE1589900B2 (de) | Halbleiterbauelement mit oberflaechenschutzschicht und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE19640065A1 (de) | Langzeitstabile, farbstoffsensibilisierte Solarzelle | |
| DE1248810C2 (de) | Halbleiterbauelement mit Lackschutzschicht | |
| DE741186C (de) | Verfahren zur Vermeidung von Schirmaufladungen von Leuchtschirmen in Elektronenstrahlroehren | |
| DE977596C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Flaechen-p-n-Gleichrichters oder Flaechen-Transistors | |
| AT200195B (de) | Einrichtung mit einem photo-leitenden Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE1639407C (de) | Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode für elektrische Entladungsgefäße |