AT242750B - Spitzendiode - Google Patents

Description

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  Spitzendiode 
 EMI1.1 
    besteht, aufdän - oder Wolframdraht aufgesetzt   und mit dem   Halbleiterkörper verbunden   ist und wenigstens die Spitze mit einer Goldlegierung überzogen ist. 



   Spitzendioden, die eine Feder aus   Molybdän- oder Wolframdraht   aufweisen, zeigen eine besonders günstige Federwirkung. Es ist ausserdem eine Kontaktelektrode für Germaniumspitzendioden bekannt, bei der der Teil der in Berührung mit dem Germanium ist, aus reinem Gold oder einer Goldlegierung besteht. 



  Es ist jedoch insbesondere für UHF-Spitzendioden häufig erwünscht, ein solches Material, z. B. Platin, für die Feder zu benutzen, das beim Eindiffundieren in den Kristall beim Formieren des Spitzenkontaktes Rekombinationszentren bildet. Bei Verwendung einer Feder aus Platin ergibt sich jedoch der Nachteil, dass infolge der Weichheit des Materials die Spitze beim Aufsetzen und vor allem beim nachfolgenden Formieren verbogen und grossflächig wird. Durch das Grossflächigwerden der Spitze ergeben sich ungünstige Folgen vor allem für die   UHF-Eigenschaften   der Diode, da auf diese Weise die Kapazität vergrössert und damit die obere Frequenzgrenze der Anordnung vermindert wird, auch ist die mechanische Stabilität der durch Anbringen eines Platindrahtes erzeugten Kontaktstelle nicht sehr gross. 



   Gemäss der Erfindung wird eine Spitzendiode vorgeschlagen, bei der die Feder aus   Molybdän- oder   Wolframdraht besteht und wenigstens die Spitze mit einer Goldlegierung überzogen ist mit dem Merkmal, dass die Goldlegierung, mit der der Draht oder wenigstens die Spitze überzogen ist,-als weiteren Bestandteil Platin enthält. 



   Eine Spitzendiode mit   einer-gemäss   der Erfindung - vorgeschlagenen Feder weist besonders günstige Eigenschaften auf. Sie federt gut, lässt sich gut anspitzen und die harte Spitze wird auch beim Formiervorgang, bei dem eine Verbindung zwischen der Spitze und dem Halbleiterkörper hergestellt wird, kaum deformiert. 



   Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Goldlegierung 3-10 Gew.-% Platin. Durch die Zumischung des Platins werden besonders niedrige Schaltzeiten erzielt. 



   Die gemäss derErfindung vorgeschlagene Diode weist ausserdem infolge des Goldgehaltes der Legierung wesentliche Vorteile auf. Das Gold kommt bei den beim Formieren angewendeten Temperaturen leicht zum Fliessen, legiert sich gut mit dem Material des Halbleiterkörpers und diffundiert sehr schnell in diesen   ein ; insbesondere   bei der Verwendung von Germanium als Halbleiterkörper bildet Gold bei relativ niedrigen Temperaturen ein Eutektikum. 



   Ausser Platin kann die Legierung als weiteren Bestandteil auch Dotierungssubstanzen, wie z. B. In und Ga, enthalten. Zusätzlich können auch Rekombinationszentren bildende Substanzen beigemischt werden, wie z. B. Ni oder Cu. Solche Stoffe können selbstverständlich auch an Stelle der Dotierungssubstanzen beigemischt werden, vor allem, wenn die Rekombinationszentren bildenden Metalle selbst eine dotierende Wirkung haben. 



     Enthält   die Goldlegierung ausser Platin weitere Bestandteile, so wirkt das Gold als Träger für diese Stoffe, d. h. infolgeseiner guten Legierbarkeit mit dem Halbleiter begünstigt das Gold das Eindringen der übrigen Legierungsbestandteile in den Halbleiterkörper. 

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     Zur Herstellung der Drähte fü :   die Spitzenlegierungen wird ein   dünner Draht   aus Wolfram oder Molybdän durch Eintauchen in die Goldlegierung entweder ganz oder nur an der Spitze mit dieser überzogen. 



   Zum-Herstellen einer Spitzendiode gemäss der Erfindung wird nach dem Aufsetzen der Federspitze auf den Halbleiterkörper mittels eines Stromstosses die Goldlegierung insbesondere nur an der Spitze der Feder zum Fliessen gebracht und mit dem Halbleiterkörper legiert, insbesondere in diesen eindiffundiert. 



  Die beim Formieren entstehenden hohen Temperaturen bringen also die Legierung an der Spitze der Feder zum Fliessen und das Gold legiert sich mit dem Halbleiterkörper bzw. es diffundiert so viel Gold in den Kristall, dass ein Kontakt mit grosser mechanischer Festigkeit entsteht. Gegenüber dem Einlegieren von Golddraht allein wird der Vorteil erzielt, dass der Kontaktquerschnitt und damit die Kapazität der Anordnung nicht ungünstig zunimmt. Das gleichzeitig eindiffundierende Platin liefert die erwünschten Rekombinationszentren, die die Relaxationszeit der Diode verkürzen. 



   Ausser Germanium kann auch anderes Halbleitermaterial, z. B. Silizium, Verwendung finden. 



   In der Figur ist eine Anordnung gemäss der Erfindung dargestellt. Der Halbleiterkörper 1 besteht   z. B. aus n-leitendem   Germanium. Die Feder 4, die mit einer Spitze 5 auf dem Halbleiterkörper aufsitzt, besteht aus   einer Molybdän-oder Wolfram-Seele und ist im ganzen oder wenigstens   an der Spitze mit der Goldlegierung überzogen. Beim Formiervorgang bildet sich eine   p-leitende   Zone 2 aus, die die Bildung eines pn-Überganges 3 imHalbleiterkörper 1 bewirkt. Gleichzeitig diffundieren die Legierungsbestandteile in die Kontaktstelle. Bei Verwendung eines p-leitenden Halbleiterkörpers kann durch Beimischungeinesn-dotierendenMetalls zurGoldlegierung eine n-Zone   imHalbleiterkörper   erzeugt werden. Das.

   System wird auf eine nicht dargestellte Gehäuseplatte aus gut wärmeleitendem Metall,   z. B.   



  Kupfer, aufgesetzt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Spitzendiode, bestehend aus einem einkristallinen Halbleiterkörper, insbesondere einem Germaniumkörper, auf den eine mit einer Spitze versehene Feder aus   Molybdän- oder Wolframdraht   aufgesetzt und mit dem Halbleiterkörper verbunden ist und wenigstens die Spitze mit einer Goldlegierung überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug als weiteren Bestandteil Platin enthält. 



   2. Spitzendiode   nachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass dasGold mit 3-10 Gew.-'   Platin legiert ist.

Claims (1)

1. 3. Spitzendiode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. dass der Goldlegierung wenigstens ein dotierender Stoff zugemischt ist.

   4. Spitzendiode nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Goldlegierung wenigstens ein Rekombinationszentren bildender Stoff zugemischt ist.