AT224717B - Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
AT224717B
AT224717B AT371661A AT371661A AT224717B AT 224717 B AT224717 B AT 224717B AT 371661 A AT371661 A AT 371661A AT 371661 A AT371661 A AT 371661A AT 224717 B AT224717 B AT 224717B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
indium
semiconductor device
gold
electrode
gallium
Prior art date
Application number
AT371661A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Application granted granted Critical
Publication of AT224717B publication Critical patent/AT224717B/de

Links

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche
Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung 
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, insbesondere eine photoempfindliche Vorrichtung, mit einem Halbleiterkörper bzw. photoempfindlichen Körper, der wenigstens teilweise aus einem n-lei- tenden Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles besteht, wobei eine oder mehrere ohmsche Elektroden auf einem solchen n-leitenden Teil angebracht sind. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Ver- fahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung bei der eine oder mehrere ohmsche Elektroden auf einem n-leitenden Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles angebracht werden. 



   Die unter dem   Namen"Chalkogenide"zusammengefassten Halbleiterverbindungen,   worunter übli- cherweise die Sulfide, Selenide oder Telluride oder deren Mischkristalle verstanden werden, sind in Halbleitervorrichtungen, wie z. B. Halbleiterdioden verwendbar. Die Chalkogenide der zweiwertigen Metalle sind aber insbesondere zur Anwendung in photoempfindlichen Vorrichtungen, wie z. B. in Photowiderständen oder im photoempfindlichen Teil eines Feststoff-Bildverstärkers von Bedeutung, bei dem die elektrische Impedanz zwischen einer Zahl von Elektroden durch die auffallende Strahlung gesteuert wird. 



   Bei diesen Anwendungen sind meist eine oder mehrere ohmsche Elektroden erwünscht, die in bekannter Weise durch Aufdampfen, elektrolytischen Niederschlag oder Aufschmelzen eines dazu geeigneten Kontaktmaterials auf   den Halbleiterkörper   aufgebracht werden können. So ist es   z. B. üblich,   ohmsche Elektroden auf solchen n-leitenden Körpern durch Aufdampfen von Edelmetallen, wie Gold oder Silber, herzustellen. Auch ist es bereits bekannt, dass ohmsche Elektroden auf einem n-leitenden Chalkogenid durch das Aufbringen von Indium erzielt werden können. 



   Es hat sich aber ergeben, dass das ohmsche Verhalten dieser Edelmetallkontakte insbesondere von Goldkontakten, nicht befriedigend ist, und dass der Übergangswiderstand bei diesen Kontakten verhältnismässig hoch ist, wodurch im betreffenden Stromweg eine für die Wirkung nachteilige Reihenimpedanz vorhanden ist. Weiterhin haben die Indiumelektroden den Nachteil, dass das Indium bei grosser Feldstärke in der Elektrodenumgebung längs der Oberfläche wandert. Dies ist insbesondere für solche Anwendungen störend, bei denen auch der Abstand zwischen einer solchen Elektrode und einer andern Elektrode für die elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung massgebend ist, da sich infolge der Wanderung des Indiums die Eigenschaften beim Betrieb ändern und nach längerem Betrieb sogar Kurzschluss zwischen den Elektroden auftreten kann. 



   Die Erfindung bezweckt unter anderem, für eine Halbleitervorrichtung mit einem n-leitenden Chalkogenid eine besonders geeignete ohmsche Elektrode zu schaffen, welche die obenerwähnten Nachteile nicht oder wenigstens in viel geringerem Masse aufweist. Weiterhin schafft die Erfindung ein äusserst geeignetes und zweckmässiges Verfahren zum Anbringen einer derartigen ohmschen Elektrode auf einem solchen Halbleiterkörper. 



   Bei einer Halbleitervorrichtung, insbesondere einer photoempfindlichen Vorrichtung, mit einem halbleitenden bzw. photoempfindlichen Körper, der wenigstens teilweise aus einem n-leitenden Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles besteht, wobei eine oder mehrere ohmsche Elektroden auf einem solchen n-leitenden Teil angebracht sind, besteht nach der Erfindung wenigstens eine ohmsche Elektrode im wesentlichen aus Gold und/oder Silber, welches mit einem oder mehreren der Elemente Indium, Gallium oder Aluminium aktiviert ist.

   Überraschenderweise hat sich nämlich ergeben, dass einerseits die zuletzt- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 genannten Elemente Indium, Gallium oder Aluminium bereits in verhältnismässig geringer Konzentration eine gute ohmsche Kontaktwirkung gewährleisten und anderseits die zuerstgenannten Elemente Silber und
Gold, wahrscheinlich durch Bindung in der Legierung, die Auswanderung der Elemente Indium, Gallium und Aluminium verhüten. Zur Erzielung einer guten Bindung wird der Gehalt an den Elementen Indium,
Gallium und Aluminium vorzugsweise nicht grösser   als 30 At. -0/0 gewählt.   Besonders gute Ergebnisse wurden mit einem Gehalt an diesen Elementen zwischen etwa 1 und 15   At. -0/0   erzielt. Sowohl in elektrischer als auch, in technologischer Hinsicht ist eine Elektrode aus mit Indium aktiviertem Gold vorzuziehen.

   Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung nach der Erfindung hat die Elektrode in einer Richtung senkrecht zur Grenzfläche zwischen der Elektrode und dem   n-leitenden Chalkoge-   nid eine inhomogene Zusammensetzung, wobei eine an der Grenzfläche angrenzende Schicht der Elek- trode vorwiegend aus einem oder mehreren der Elemente Indium, Gallium oder Aluminium besteht und der Gehalt an Gold und/oder Silber, von dieser Schicht ausgehend, in der erwähnten Richtung zunimmt. 



   Die vorerwähnten Vorzugskonzentrationen sind in diesem Zusammenhang auf die ganze Elektrode bezo- gen. Infolge des inhomogenen Aufbaues werden äusserst geeignete Elektroden mit einem niedrigen, gut ohmschen Übergangswiderstand und einer hohen Stabilität erzielt. Die Elektroden können auf vielerlei Weise durch Anwendung der für die   beueffendenElemente üblichenAnbringungstechniken,   wie Aufdampfen, Kathodenzerstäubung, elektrolytischen Niederschlag, Aufschmelzen u. dgl. angebracht werden. Das Aufdampfverfahren hat sich für eine Elektrode aus mit Indium aktiviertem Gold besonders geeignet erwiesen. Beim Aufdampfen kann man von einer Legierung eines Elementes aus einer Gruppe mit einem Element aus der andern Gruppe in der gewünschten Zusammensetzung ausgehen.

   Bei einer weiteren Durch-   führungsform   des Verfahrens nach der Erfindung besteht beim Aufdampfen das zu verdampfende Ausgangsmaterial vorzugsweise aus einem inhomogenen Körper, z. B. einem Draht, dessen Inneres,   z. B.   dessen   Kem,   im wesentlichen aus Gold und/oder Silber, und dessen äusserer Teil, z. B. dessen Mantel, im wesentlichen aus einem oder mehreren der Aktivierungselemente, vorzugsweise Indium, besteht. Durch Anwendung dieses Verfahrens lassen sich in einfacher und zweckmässiger Weise Elektroden mit der gewünschen inhomogenen Zusammensetzung erzielen, wobei auf die Grenzfläche des Halbleiterkörpers zunächst eine vorwiegend aus einem Aktivierungselement, wie Indium, bestehende dünne Schicht niedergeschlagen wird.

   Auch durch Kathodenzerstäubung mit einem Ausgangskörper der gewünschten inhomogenen Zusammensetzung lassen sich Elektroden mit einer inhomogenen Zusammensetzung in einfacher Weise anbringen. 



   Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Photozelle nach der Erfindung und Fig. 2 eine Draufsicht des photoleitenden Körpers, der in der Photozelle nach Fig. 1 verwendet ist. 



   In der Glashülle 1 der Photozelle nach Fig. l befindet sich auf zwei Halterungsdrähten 2, die gleichzeitig als Zuleitungsdrähte dienen und über eine Glasperle 3 durch den Fuss 4 der Hülle nach aussen geführt sind, der photoleitende Körper 5 aus einem hochohmigen, n-leitenden CdS. Auf den photoleitenden Körper 5 sind in kurzem Abstand voneinander, z. B. in einem Abstand von 0, 25 mm, zwei ohmsche Elektroden in Form von dünnen Schichten 6 aufgebracht, welche nach der Erfindung aus Gold und/oder Silber, das mit einem oder mehreren der Elemente Indium, Gallium oder Aluminium aktiviert ist,   z. B.   aus einer aufgedampften Gold-Indium-Legierung mit einem Gehalt von etwa 9 At.-% an Indium bestehen.

   Statt einer homogenen Gold-Indium-Legierung wird vorzugsweise zwecks weiterer Verbesserung der ohmschen Kontaktwirkung und Herabsetzung des Übergangswiderstandes eine inhomogene Verteilung in den Elektroden 6 angewendet, wobei die Elektroden 6 in einem direkt an der Grenzfläche 7 angrenzenden Schichtteil im wesentlichen aus Indium bestehen und in einer Richtung senkrecht zur Grenzfläche 7, z. B. über   eine   Gold-Indium-Legierung, an der Oberseite in Gold übergehen. In einem solchen Falle wird die Indiumschicht vorzugsweise nicht zu stark gewählt, um das Indium stellenweise stark genug binden zu können.

   Durch Verwendung einer Elektrodenzusammensetzung nach der Erfindung ergibt sich ein äusserst niedriger ohmscher Übergangswiderstand und eine Auswanderung des Aktivierungselementes, d. h. des Indiums wird verhütet, was für photoleitende Vorrichtungen, bei denen zur Erzielung einer hohen   Empfind-   lichkeit eine sehr hohe Spannung und Feldstärke zwischen den Elektroden angewendet wird, von grösster Bedeutung ist. 



   Der   blockförmige   photoempfindliche Körper 5   t : 1it   seinen ohmschen Elektroden 6 ist weiterhin an den beiden Enden in z. B. aus Nickel bestehenden winkelförmigen oder behälterförmigen Platten 8 gefasst, die einerseits durch eine Schweissverbindung an den Halterungsdrähten 2 befestigt und anderseits mit der be-   treffendenElektrodenschicht   über eine thermisch und elektrisch gut leitende Masse 9, z. B. aus Silberpaste, leitend verbunden sind. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   In Fig. 2 ist der photoempfindliche Körper mit den Elektrodenschichten 6 in Draufsicht dargestellt und aus dieser Figur ist weiterhin die Befestigung in den winkelförmigen Platten 8 ersichtlich. 



   Bei der Aufbringung durch Aufdampfen wird vorzugsweise wie folgt verfahren :
Als Ausgangsmaterial wird ein etwa 7 cm langer Golddraht mit einem Durchmesser von etwa 0, 5 mm verwendet, der an seinem Umfang galvanisch homogen mit einer dünnen Indiumschicht bedeckt ist, die etwa 5 Gew.-% des vorhandenen Goldes bildet. Dieser Draht wird um einen Wolframglühdraht gewickelt und darauf wird das Ganze in eine Vakuumglocke gesetzt, in der sich auch die zu bedampfenden CdSStreifen mit Abmessungen von etwa 3 X 30 X 1 mm befinden. Diese Streifen sind derart in einem Halter angebracht, dass sie nur einseitig dem Aufdampfen ausgesetzt werden, wobei zur Erzielung des   gewünsch-   ten Raumes zwischen den Elektroden auf der Mitte jedes Streifens und in dessen Längsrichtung ein Mas- kierungsdraht in der Breite von etwa 0, 25 mm angebracht ist.

   Nach Entlüftung der Glocke wird der Glühdraht langsam auf die zum Überdampfen gewünschte Temperatur erhitzt und diese Erhitzung wird fortgesetzt, bis das Ausgangsmaterial praktisch völlig verdampft ist. 



   Auf diese Weise wird auf die CdS-Streifen zunächst eine im wesentlichen aus Indium bestehende dünne Schicht aufgedampft, welche über eine Gold-Indium-Legierung an der Aussenfläche in eine vorwiegend aus Gold bestehende Schicht übergeht. Nach dieser Bearbeitung sind einseitig bedampfte CdSStreifen erzielt, die mit Ausnahme einer sich in der Längsrichtung des Streifens erstreckenden, nicht bedampften Strecke von etwa 0, 25 mm homogen mit dem Elektrodenmaterial bedeckt sind. Aus jedem Streifen können dann durch Sägeschnitte senkrecht zu seiner Längsrichtung mehrere blockförmige CdSPhotowiderstandskörper einer in den Fig. 1 und 2 dargestellten Form hergestellt werden. 



   Statt des obenbeschriebenen inhomogenen Ausgangsmaterials lässt sich auch eine homogene GoldIndium-Legierung der gewünschten Zusammensetzung verwenden. Da diese homogenen Legierungen aber   verhältnismässig   spröde sind, lassen sie sich nicht, oder nur sehr schwer zu Draht verarbeiten, so dass man beim Überdampfen statt eines Glühdrahtes einen Behälter als Halter für das Ausgangsmaterial anwenden wird. 



   Schliesslich wird noch darauf hingewiesen, dass die Erfindung naturgemäss nicht auf die im Beispiel gegebene Zusammensetzung des Elektrodenmaterials beschränkt ist. So wurden gleichfalls günstige Ergebnisse mitElektrodenmaterialien erzielt, in denen das Indium durch Gallium oder Aluminium, und das Gold durch Silber ersetzt war. Weiterhin schafft die Erfindung auch gute ohmsche Elektroden für andere n-leitende Chalkogenide als CdS, wie z. B. für CdSe oder   CdTe,   oder für Chalkogenide anderer zweiwertiger Metalle, wie z. B. Zink und Quecksilber. Zum Anbringen der Elektroden können auch andere für die betreffenden Elemente geeignete Verfahren verwendet werden, wie z. B. elektrolytischer Niederschlag, Kathodenzerstäubung usw.

   Obwohl die Anwendung der Erfindung von besonderem Interesse bei photoempfindlichen Vorrichtungen ist, bei denen meist hohe elektrische Feldstärken verwendet werden, kann sie auch bei andern Halbleitervorrichtungen mit einem n-leitenden Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles Anwendung finden, für welche eine niederohmige ohmsche Elektrode gleichfalls vorteilhaft ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :.    



   1. Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung, mit einem Halbleiterkörper bzw. photoempfindlichen Körper, der wenigstens teilweise aus einem n-leitendem Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles besteht, wobei eine oder mehrere ohmsche Elektroden auf einem solchen n-leitenden Teil angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine ohmsche Elektrode im wesentlichen aus   mit einem oder mehreren der Elemente Indium, Gallium oder Aluminium aktivierten Gold und/oder   Silber besteht.

Claims (1)

  1. 2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an den Elementen Indium, Gallium und Aluminium niedriger als 30 At. -0/0 ist.
    3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt zwischen etwa 1 und 15 At.-% liegt.
    4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein unmittelbar an der Grenzfläche an den Halbleiterkörper grenzender Schichtteil der Elektrode im wesentlichen aus einem oder mehreren der Elemente Indium, Gallium und Aluminium besteht.
    5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode im wesentlichen aus mit Indium aktiviertem Gold besteht.
    6. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper aus n-leitendem CdS besteht. <Desc/Clms Page number 4>
    7. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, insbesondere einer photoempfindlichen Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein oder mehrere ohmsche Kontakte durch Aufdampfen auf ein n-leitendes Chalkogenid eines zweiwertigen Metalles aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verdampfende Ausgangsmaterial aus einem inhomogenen Körper, z. B. einem Draht besteht, dessen innerer Teil, z. B. dessen Kern im wesentlichen aus Gold und/oder Silber, und dessen weiter aussen liegender Teil, z. B. dessen Mantel, im wesentlichen aus einem oder mehreren der Aktivierungselemente Indium, Gallium und Aluminium besteht.
AT371661A 1960-05-13 1961-05-10 Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung AT224717B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL224717X 1960-05-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT224717B true AT224717B (de) 1962-12-10

Family

ID=19779578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT371661A AT224717B (de) 1960-05-13 1961-05-10 Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT224717B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1794113C3 (de) Verfahren zum Eindiffundieren von Fremdalomen in Siliciumcarbid
DE1032404B (de) Verfahren zur Herstellung von Flaechenhalbleiterelementen mit p-n-Schichten
DE1671857B1 (de) Elektrochemische vorrichtung mit einem ionischen leitenden festelektrolyten
DE2112812A1 (de) Halbleiterbauelement
DE1544190C3 (de) Verfahren zum Einführen von Störstellen in Diamant
DE3011952C2 (de) Sperrfreier niederohmiger Kontakt auf III-V-Halbleitermaterial
DE1132669B (de) Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE1170381B (de) Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitendem kubischem Bornitrid
AT224717B (de) Halbleitervorrichtung, insbesondere photoempfindliche Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE2142796C2 (de) Gaserfassungsgerät und dessen Verwendung
DE1275221B (de) Verfahren zur Herstellung eines einen Tunneleffekt aufweisenden elektronischen Festkoerperbauelementes
DE1162436B (de) Thermoelektrische Anordnung
DE1278023B (de) Halbleiterschaltelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE967714C (de) Aus hauptsaechlich wenigstens einem der Metalle Tantal und Zirkon bestehender Getterstoff fuer elektrische Entladungsgefaesse
DE1911703C3 (de) Widerstand-Masse
DE1166394B (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit Kadmiumchalkogenid-Halbleitern, insbesondere Photozellen
DE654916C (de) Elektrodensystem zum Gleichrichten oder Steuern hoch- oder mittelfrequenter elektrischer Schwingungen
DE2322695A1 (de) Elektrochemisches bauelement
DE1671857C (de) Elektrochemische Vorrichtung mit einem ionisch leitenden Festelektrolyten
DE728844C (de) Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen zur Umwandlung von unsichtbaren, insbesondere infraroten Strahlen in sichtbares Licht
AT211434B (de) Regelbare elektrische Impedanz, insbesondere regelbarer Widerstand
DE2146662C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Schicht
AT158211B (de) Verfahren zur Herstellung einer photoelektrischen Zelle.
AT223676B (de) Verfahren zur Herstellung von photoempfindlichen Körpern mit innerem Photoeffekt zur Verwendung in Photozellen
DE1272452B (de) Halbleiterstrahlungsquelle aus zinkdotiertem Galliumphosphid und Verfahren zu ihrer Herstellung