AT246790B - Germaniumtransistor, insbesondere Mesatransistor - Google Patents

Description

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  Germaniumtransistor, insbesondere Mesatransistor 
 EMI1.1 
 

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 torzone unmittelbar mit der beispielsweise vergoldeten Unterlage verbunden ist, die aus einer in einem solchen Masse von Chrom und Mangan befreiten Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung besteht, dass keine stö- rende Rückinjektion von Minoritätsträgern aus der Unterlage in die angrenzende hochohmige Kollektor- zone erfolgt. 



   Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass die Verunreinigungen, die zu einer Rückin- jektion von Minoritätsträger in die Kollektorzone und damit zum störenden Thyristoreffekt führen, aus der aus der Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung bestehenden Unterlage in die Kollektorbahngebiete gelangen, dass es also nicht nur auf die Reinheit des   Goldüberzuges,   sondern auch auf die Reinheit der Eisen-Kobalt-
Nickel-Legierung ankommt. Dabei ist es wesentlich, dass die Unterlage aus einer von Chrom und Mangan befreiten Legierung besteht. 



   Die gemäss der Erfindung verwendete, von Chrom und Mangan befreite Eisen-Kobalt-Nickel-Legie- rung wird ausserdem, im Gegensatz zum normalen Vakon, auf dem Sinterwege hergestellt. Durch diese
Art der Herstellung wird gewährleistet. dass die für die Herstellung verwendeten, äusserst reinen Ausgangsstoffe auch während des Herstellungsverfahrens nicht verunreinigt werden. Bei pnp-Transistoren bzw. bei
Transistoren mit   p-leitender Kollektorzone   ist es weiter wesentlich, dass die als Unterlage verwendete
Legierung auch bezüglich der eine n-Dotierung hervorrufenden Verunreinigungen, also besonders bezüg- lich Verunreinigungen der 5. Gruppe des periodischen Systems, sehr rein ist.

   Im Gegensatz dazu wird bei npn-Transistoren bzw. bei Transistoren mit n-leitender Kollektorzone eine hohe Reinheit der Legierung bezüglich der p-dotierenden Stoffe, also bezüglich der in der 3. Gruppe des periodischen Systems enthaltenden Dotierungsstoffe gefordert. 



   Die gemäss der Erfindung als Unterlage verwendete Speziallegierung kann dann ohne Vorverkupferung mit einer insbesondere nur   8bL   starken Goldschicht, die naturgemäss ebenfalls frei von Verunreinigungen der 5. bzw. 3. Gruppe des periodischen Systems sein soll, versehen werden. Um eine einwandfreie Befestigung der Halbleiteranordnung auf der Unterlage zu gewährleisten, ist ein Überzug aus einem Material, das sich mit dem Halbleitermaterial gut legiert, notwendig. Im allgemeinen ist dazu eine Goldschicht vorgesehen, da die sich beim Legieren bildende Goldlegiemng eine mechanisch, elektrisch und thermisch einwandfreie Verbindung zwischen Unterlage und Halbleiterkörper gewährleistet. 



   Der die Unterlage für die Halbleiteranordnung bildende Körper ist zweckmässig als Plättchen ausgebildet, das erst nach der Herstellung der Gehäusegrundplatte an der entsprechenden Durchführung angeschweisst wird. Auf diese Weise ist es möglich, zu vermeiden, dass die Unterlage die beim Anbringen der Durchführungen üblichen Ofenprozesse durchläuft. 



   Da der Einschmelzvorgang für die Durchführungen bei relativ hohen Temperaturen vorgenommen wird, bei denen Verunreinigungen aus den Apparateteilen ausdampfen können, ist es günstig, wenn das als Unterlage dienende Plättchen erst nachher angebracht wird, da dann keine Verunreinigungen aus dem Ofen in das Plättchen eindiffundieren können, die beim Betrieb der Halbleiteranordnung zu Störeffekten führen. 



   Wie bereits ausgeführt, fällt der Thyristoreffekt umso stärker ins Gewicht, je   hochohmiger   die mit der Unterlage verbundene Halbleiterzone ist. Bei einer gemäss der Erfindung vorgeschlagenen Anordnung kann der Widerstand in der gesamten Kollektorzone grösser als 2 Ohm cm sein und bis zirka 10 Ohm cm betragen, ohne dass ein Störeffekt durch Rückinjektion von Minoritätsträgern auftreten würde. Dadurch, dass die ganze Kollektorzone einen hohen Widerstand aufweist und nicht nur ein schmaler, unmittelbar an die Basiszone angrenzender Bereich hochohmig ist, werden sehr geringe Werte für die Kollektorkapazität bei gleichzeitiger hoher Sperrspannung und damit sehr gute Hochfrequenzeigenschaften erzielt. 



   Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung ein Germaniumtransistor im Schnitt dargestellt. Derartige, als Mesatransistoren bezeichnete Anordnungen finden heute besonders bei höchsten Fre-   quenzen Anwendung. Die Unterlage l besteht aus einer von Chrom und Mangan befreiten isen-Nickel-   Kobalt-Legierung und ist mit einer   8u   dicken Goldschicht versehen. 



   Die einen Widerstand von 3 Ohm cm aufweisende Kollektorzone 2 ist an ihrer, der Mesa 7 abgewendeten Seite 6 mit der Unterlage 1 über eine Goldlegierung verbunden. Auf der z. B. durch Diffusion hergestellten Basiszone 3 sind der Emitterkontakt 4 und der Basiskontakt 5 linienförmig aufgedampft und einlegiert. Die Kollèktorzone 2 besteht z. B. aus mit Indium p-dotiertem Germanium, während die n-Dotierung der Basiszone 3 z. B. durch Antimon erzielt wird. Zur Bildung des Emitterkontaktes wird in die   n-leitende Basiszone Aluminium   und zur Bildung des Basiskontaktes 5 z. B. 



  Gold einlegiert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Germaniumtransistor, insbesondere Mesatransistor, mit einer sich an die Basiszone anschliessenden, gegenüber der Basiszone hochohmigen Kollektorzone, bei dem die Kollektorzone mit einer Unterlage verbunden ist, die aus einem Metall besteht, das einen dem des Halbleiterkörpers etwa gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, und diese Unterlage aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung besteht und mit einem, z.

   B. aus Gold bestehenden, Überzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die hochohmige Kollektorzone unmittelbar mit der beispielsweise vergoldeten Unterlage verbunden ist, die aus einer in einem solchen Masse von Chrom und Mangan befreiten Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung besteht, dass keine störende Rückinjektion von Minoritätsträgern aus der Unterlage in die angrenzende hochohmige Kollektorzone erfolgt. EMI3.1 in der gesamten Kollektorzone grösser als 2 Ohm cm, insbesondere gleich 3 Ohm cm ist.

   3. Germaniumtransistor nach Anspruch 1 oder 2, d gekennzeichnet, dass der Widerstand in der gesamten Kollektorzone 10 Ohm cm beträgt.

   4. Germaniumtransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass EMI3.2