<Desc/Clms Page number 1>
Halbleiterelektrodensystem mit einem Halbleiterkörper und wenigstens einer aluminiumenthaltenden Elektrode auf diesem Körper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterelektrodensystem, wie eine Diode, einen Transistor oder eine Photozelle, mit einem Halbleiterkörper und wenigstens einer aluminiumenthaltenden Elektrode auf diesem Körper, bei dem ein federndes Kontaktglied mit der Elektrode in Druckkontakt gebracht ist, und bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elektrodensystems.
Es ist bekannt, einen solchen Druckkontakt zu verwenden, da es sich als schwierig erwiesen hat, auf einer solchen Elektrode, deren Oberfläche im allgemeinen mit einer Aluminiumoxydhaut bedeckt ist, einen Draht durch Löten zu befestigen.
Es hat ich gezeigt, dass in einem solchen durch Federdruck gebildeten Kontakt Schwankungen im
Widerstand auftreten können, welche z. B. bei einer mit einer konstanten Spannung in der Durchlassrich- tung belasteten Diode unerwünschte Schwankungen im Strom verursachen. Die Erfindung bezweckt u. a. das Auftreten dieser Schwankungen zu verhüten.
Nach der Erfindung ist das Kontaktglied wenigstens auf der der Elektrode zugewendeten Seite mit einer aus einem weichen Metall bestehenden Schicht bedeckt. Unter einem weichen Metall wird hier ein Metall oder eine Legierung verstanden, das bzw. die bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und der niedrigsten Temperatur, bei der das Elektrodenmaterial eine Schmelze bildet, weicher ist als das Elektrodenmaterial.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass bei Verwendung einer solchen Schicht bei dem Druckkontakt eine elektrische Verbindung mit konstantem niedrigem Widerstand mit der Legierungselektrode erhalten werden kann. Diese Eigenschaft des erfindungsgemässen Kontaktes ist deswegen so merkwürdig, da man erwarten würde, dass das im allgemeinen harte Material des federnden Kontaktgliedes benutzt werden sollte zum Abkratzen der isolierenden Oxydschicht und dass das weiche Metall diese isolierende Oxydschicht gerade gegen eine solche Beschädigung schützen würde.
Vorzugsweise besteht die Schicht wenigstens teilweise aus Zinn, Indium, Blei, Wismut, Kadmium und/oder Gallium. Ihre Stärke ist vorzugsweise grösser als 10 g ; für die Praxis wird eine Stärke von wenigstens 50 J. I bevorzugt. Die maximale Stärke wird durch die maximale Höhe, um welche die Elektrode über die Oberfläche des Halbleiterkörpers vorspringt, bestimmt. Für die Praxis werden vorzugsweise Schichtstärken bis 200 li gewählt.
Für die Herstellung des Elektrodensystems wird nach der Erfindung vorzugsweise nach dem Andrücken des Kontaktgliedes ein Stromimpuls durch den Kontakt geschickt. Dieser Stromimpuls soll stärker sein als der im normalen Betrieb zu erwartende Strom.
Um den Kontaktweiter zu verbessern und die mechanische Festigkeit des Kontaktes zu vergrössern, wird, vorzugsweise nach Verwendung des Stromimpulses, die Schicht durch Erhitzung weicher gemacht, wobei die Legierungselektrode tiefer in die Schicht gedrückt wird.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, deren Figur einen lotrechten Schnitt einer Kristalldiode darstellt, näher erläutert.
In der Figur ist mit 1 eine aus n-Silizium bestehende Scheibe bezeichnet, die an das Ende eines in einer Glashülle 2 eingeschmolzenen drahtförmigen Stromleiters 3 gelötet ist. Auf dem Körper 1 ist eine gleichrichtende, aluminiumenthaltende Elektrode 4 aufgeschmolzen. In der Glashülle 2 ist ein zweiter
<Desc/Clms Page number 2>
drahtförmige Stromleiter 5 eingeschmolzen, welcher mit einem federnden Kontaktglied in Form eines gebogenen Streifens 6 versehen ist, der aus einer Mangan-Nickellegierung besteht, auf dem eine Schicht aus einer der obigen Vorzugszusammensetzungen in einer Stärke von z. B. 150 J ! angebracht ist. Der federnde Streifen 6 drückt dabei mit der Schicht 7 an die Elektrode 4.
Während der Herstellung der Kristalldiode wird nach der Anordnung des Druckkontaktes zwischen dem Kontaktglied 6 und der Elektrode 4 ein Stromimpuls durch die Diode geschickt, z. B. durch Verbindung dieser Diode mit einer Gleichspannungsquelle von 40 Volt in der Durchlassrichtungwährend 0, 4Sekunden.
Dann wurde die Schicht 7 durch geringe Erhitzung weicher gemacht, wodurch die Elektrode durch den vom federnden Kontaktglied ausgeübten Druck weiter in die Zinnschicht drang. Nach dem Abkühlen wurde ein mechanischer fester Kontakt zwischen der Elektrode 4 und dem federnden Kontaktglied erhalten.
Es hat sich gezeigt, dass. die so erhaltenen Dioden bei Belastung mit einer konstanten Spannung in der Durchlassrichtung praktisch nie störende Schwankungen im Strom verursachen.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Diode beschränkt. Auch ist die Erfin-
EMI2.1
Transistoren oder Photozellen, mit aluminiumenthaltenden Elektroden und an diese angeschlossene federnde Kontaktglieder, wobei das Auftreten der auch für diese Systeme störenden Schwankungen der Kontaktwiderstände durch Anwendung der Erfindung verhütet werden konnte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Halbleiterelektrodensystem, wie Diode, Transistor oder Photozelle mit einem Halbleiterkörper und wenigstens einer aluminiumenthaltenden Elektrode auf diesem Körper, bei dem ein federndes Kontaktglied mit der Elektrode in Druckkontakt gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktglied (6) wenigstens auf der der Elektrode (4) zugewendeten Seite mit einer Schicht (7) aus einem Metall oder einer Legierung bedeckt ist, das bzw. die weicher ist als das Material der Elektrode.