DE1015934B - Kristallode mit einem in ein dichtes Gehaeuse eingebauten Halbleiterkristall und im Gehaeuse angeordnetem Trockenmittel - Google Patents

Kristallode mit einem in ein dichtes Gehaeuse eingebauten Halbleiterkristall und im Gehaeuse angeordnetem Trockenmittel

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DE1015934B
DE1015934B DEI10229A DEI0010229A DE1015934B DE 1015934 B DE1015934 B DE 1015934B DE I10229 A DEI10229 A DE I10229A DE I0010229 A DEI0010229 A DE I0010229A DE 1015934 B DE1015934 B DE 1015934B
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Germany
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desiccant
kristallode
housing
crystal
sodium
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DEI10229A
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English (en)
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Robert F Durst
Bernard Jacobs
Paul E Lighty
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Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kristallode, wie Kristalldiode und Kristalltriode, mit mindestens einem in ein dichtes Gehäuse eingebauten Halbleiterkristall und in dem Gehäuse angeordnetem Trockenmittel, bei der der Kristall mit einer inerten Substanz, in der ein Füllstoff fein verteilt ist, überzogen ist, insbesondere auf Maßnahmen zur Erhöhung der Stabilität der elektrischen Eigenschaften.
Einer der größten Nachteile der bekannten Kristalloden, insbesondere von solchen mit Punktkontakten oder Flächenkontakten an Germanium oder Silizium, ist der Mangel an Stabilität der elektrischen Eigenschaften. Solche Vorrichtungen zeigen Abweichungen der elektrischen Eigenschaften im Verlaufe einer gewissen Zeit, entweder wenn sie im Betrieb sind oder wenn sie gelagert werden. Den größten Einfluß hat dabei die Feuchtigkeit, die bei der Herstellung solcher Vorrichtungen von der Halbleiteroberfläche sorbiert wird. Es müssen daher Vorkehrungen getroffen werden, damit bei der Herstellung von solchen Vorrichtungen der Einfluß von Feuchtigkeit möglichst ausgeschaltet wird. Die Feuchtigkeit kann unerwünschte chemische Reaktionen hervorrufen und beschleunigen und zu elektrisch leitenden Schichten auf der Oberfläche des Halbleiters führen. Wenn nur eine sehr geringe Feuchtigkeit auf der Oberfläche eines Germaniumflächentransistors vorhanden ist, ionisieren die Wassermoleküle und verbinden sich sehr fest mit dem Germanium, wobei eine Oberflächenrekombination der Elektronen und Defektelektronen eintritt. Eine leitende Schicht kann auch in der Übergangszone erzeugt werden.
Um die obengenannten Effekte zu vermeiden, wurden bereits verschiedene Maßnahmen ergriffen. Beispielsweise kann man die sogenannte Trockenraumtechnik anwenden, bei der die kritischen Verfahrensschritte in luftdicht geschlossenen Behältern mit weniger als 5% relativer Feuchtigkeit vorgenommen werden. Zusätzlich kann der Halbleiter mit verschiedenen Wachsen und Harzen imprägniert werden, um die Halbleiteroberfläche zu schützen. Es wurden auch schon verschiedene Verfahren verwendet, um den Halbleiter zu stabilisieren, wie z. B. das Eintauchen in geschmolzenes Kaliumzyanamid. Der Kristall wird dann in Kunststoff, Glas, Keramik oder in einen Metallbecher eingeschlossen. Weiterhin ist bekannt, Halbleitervorrichtungen in Vakuum einzubauen.
Obwohl durch diese Maßnahmen eine Verbesserung der Stabilität von Halbleitervorrichtungen erreicht wurde, konnte keine vollständige Lösung dieses Problems erzielt werden, da immer noch ein Feuchtigkeitsrest auf dem Halbleiter verbleibt. Wahr-
Kristallode mit einem in ein dichtes
Gehäuse eingebauten Halbleiterkristall
und im Gehäuse angeordnetem
Trockenmittel
Anmelder:
International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Mai und 7. Juni 1954
Paul E. Lighty, Lafayette, N. J„
Robert F. Durst, Orange, N. J„
und Bernard Jacobs, Clifton, N. J. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden
scheinlich werden einmolekulare oder etwas dickere Schichten von Feuchtigkeit trotz aller dieser Maßnahmen auf der Oberfläche des Halbleiters festgehalten. Mit der Zeit verbindet sich diese Feuchtigkeit mit dem Halbleiter und verschlechtert die elekirischen Eigenschaften.
Es ist weiter bekannt, in dem den Halbleiter umschließenden Gehäuse ein chemisch inaktives Trockenmittel, ζ. B. Silikagel, anzuordnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dadurch keine wesentliche Verbesserung" der elektrischen Eigenschaften der Kristallode eintritt. Zwar wird der im Gehäuse vorhandene Wasserdampf zum großen Teil absorbiert, jedoch läßt sich die auf dem Halbleiter befindliche äußerst dünne Wasserhaut auf diese Weise nicht entfernen.
Diese Nachteile werden bei Kristalloden mit mindestens einem in einem dichten Gehäuse eingebauten Halbleiterkristall und in dem Gehäuse angeordnetem Trockenmittel, bei denen der Kristall mit einer inerten Substanz, in der ein Füllstoff fein verteilt ist,
709 697/330
überzogen ist, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß als Füllstoff ein hochdisperses Trockenmittel verwendet wird.
Es ist zwar bekannt, Detektorkristalle mit einer plastischen Masse zu überziehen, die einen festen Füllstoff in hochdisperser Form enthält. Diese Füllstoffe wurden jedoch nur zu dem Zweck zugesetzt, die Zähigkeit der plastischen Masse zu erhöhen. Es wurden daher insbesondere Metalloxyde zu diesem
Zweck verwendet. Als Zusätze wurden jedoch bisher 10 Elektronen, während das Germanium vom keine Stoffe vorgeschlagen, die in irgendeiner Form Defektelektronenüberschuß enthält. Die Erfindung ist
aber auch für Germaniumkristalle vom P-N-P-T^p anwendbar. An der Basiselektrode 3 ist ein feiner
Transistor 1 besteht aus einem isolierenden Träger 2, der die Basiselektrode 3, die Emitterelektrode 4 und die Kollektorelektrode 5 enthält. Die Emitter- und Kollektorelektroden sind mit Ohmschem Kontakt* d. h. in nicht gleichrichtender Weise, an den Ger ^ manium-Einkristallblock 6 vom N-P-N-Typ befestigt; Bekanntlich besteht ein N-P-N-Germaniumkristall aus einer P-Schicht zwischen zwei N-Schichten. Das Germanium vom N-Typ enthält einen Überschtil; von
Golddraht 7 befestigt, der mit seinem anderen Ende
daß es in Form eines Überzuges leicht an den Stellen angebracht werden kann, wo sich die Feuchtigkeit bevorzugt niederschlägt bzw. wo diese besonders schäd-
Feuchtigkeit aufnehmen.
Durch feinste Verteilung wird das Trocknungsmittel
so aktiviert, daß auch geringste Feuchtigkeitsmengen
absorbiert werden. Weiter wird durch Verteilung des 15 mit der zentralen P-Schicht des N-P-N-Kristalls in Trocknungsmittels in einer inerten Substanz erreicht, Kontakt steht. Der Germaniumblock und der Golddraht sind vorzugsweise in ein Material wie 2. B. Polystyrol 8 eingebettet. Der eingebettete Block und die Elektroden sind von einer Trockenmittelschicht 9
lieh ist. Gemäß der Erfindung wird daher ein solcher 20 mit Natrium in feinverteiltem Zustand umgeben. Die Überzug mindestens auf den Kristall aufgebracht. ganze Einheit ist dicht in den Behälter 10 ein-
Ein derartiger Überzug ergibt einen viel besseren Schutz für den Kristall gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit als die bisher bekannten Schutzüberzüge.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung be- 25 konstanter Temperatur und geringer relativer steht der Schutzüberzug aus einem polymeren Äthyl- Feuchtigkeit vorgenommen. Nachdem der Gerphenylsilikon oder Methylphenylsilikon, gemischt mit
Kieselerde und Kalziumchlorid. Der Prozentsatz an
Kalziumchlorid ist dabei vorzugsweise geringer als
der an Silikon.
Der Schutzüberzug gemäß der Erfindung besteht beispielsweise aus einem polymeren Äthylphenylsilikon, das mit ungefähr 20 Gewichtsprozent feingegeschlossen, der z. B. aus einer Kupfer-Zink-Nickel-Legierung, wie z. B. Neusilber, bestehen kann. Die Herstellung der Kristallode wird in einem Raum mit
pulverter Kieselerde vermischt wird. Dieser Mischung
maniumblock und die äußeren Anschlüsse gegebenenfalls in ein geeignetes Material wie z. B. Polystyrol durch Eintauchen oder ein anderes Verfahren eingehüllt wurden, wird die ganze Einheit in eine Trockenkammer gebracht.
Das bisher beschriebene Verfahren ist im allgemeinen bekannt und wird mit mehr oder weniger großen Abweichungen bei der Herstellung von Halb
wird Kalziumchlorid in einer Menge von 2 bis 35 leitervorrichtungen verwendet. Bei dem neuen Her-20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 Gewichtsprozent. stellungsverfahren werden Germaniumblock und
Basisanschlüsse in eine Trockenmitteldispersion, z. B.
mit Natrium, eingetaucht, die in der Trockenkammer vorhanden ist. Diese Dispersion ist in einem , haar-
zugesetzt. Die Überzugsmasse wird hergestellt, indem
man das Kalziumchlorid sehr fein pulvert. Das feingepulverte Kalziumchlorid wird dann in bekannter
Weise in der Mischung von Silikon und Kieselerde 40 metisch geschlossenen Behälter enthalten, der nur |tnfein verteilt. Die erhaltene Mischung ist von solcher mittelbar vor dem Eintauchen des Germaniumblocfe Konsistenz, daß der Überzug mit einer üblichen geöffnet wird. Nachdem der Germanium-Schicht« Injektionsspritze auf den Kristall aufgebracht werden kristall in die Dispersion getaucht wurde, wird er kann. mit den Anschlüssen nach oben in das umgekehrt auf-
Es können jedoch auch andere Silikone verwendet 45 gestellte Gehäuse eingebracht. Das Gehäuse hat am werden. Beispielsweise kann an Stelle von Silikonfett offenen Ende einen Ring aus Lötmetall. Nun wird das ein flüssiges Silikon zur Anwendung gelangen. An Gehäuse mit der Öffnung nach unten in eine kupferne Stelle der Kieselerde können andere Stoffe verwendet Vorrichtung zur Wärmeableitung eingespannt uad werden, die für Wasser undurchlässig sind, wie z. B. der Lötring durch Hochfrequenz mittels einer den Aluminiumstearat, Metallseifen, kalzinierter Ton und 50 Lötring umgebenden Hochfrequenzspule rasch erhitzt, andere. Es wurde jedoch festgestellt, daß sich als so daß die Basis 2 fest mit dem Behälter verlötet
wird. In die Dispersion wird das Trockenmittel in solcher Menge zugegeben, daß auf jeden Fall ein Überschuß von nicht reagiertem Natrium über die zur 55 Bindung der Feuchtigkeit nötige Menge hinaus übrigbleibt. Die Menge beträgt für einen Transistor der beschriebenen Art zwei bis drei Tropfen einer Dispersion mit 20 Gewichtsprozent Natrium in S ilikonÖL Die zuletzt beschriebene Behandlung des HaIb-60 leiters mit der Dispersion in der Trockenkammer kann auch bei anderen Halbleitervorrichtungen, bei denen dasselbe Problem der Feuchtigkeitsentfernting auftritt, angewandt werden, so z.B. bei Schichttransistoren und auch bei Spitzentransistoren, wo derartigen 65 wegen des geringen Abstandes von Emitter- mhd Kollektor der Feuchtigkeitseinfluß sehr groß ist.
Eine weitere Verbesserung wird erzielt, wenn auch die innere Oberfläche des Gehäuses 9 ο mit der das Trockenmittel in feiner Verteilung enthaltenden Sub-
Trocknungsmittel bei dieser Zusammensetzung allein das Kalziumchlorid eignet.
Auch können als Trockenmittel Substanzen verwendet werden, die mit "Wasser chemisch reagieren.
Als besonders geeignete Substanzen haben sich Alkalimetalle und Alkalimetallhydride erwiesen, die in einem geeigneten inerten Kohlenwasserstoff fein verteilt werden. Vorzugsweise wird eine Natriumdispersion in einem flüssigen Silikon verwendet.
Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbeispielen der Verwendung von chemisch mit WTasser reagierenden Substanzen und der Zeichnungen näher beschrieben werden. In
Fig. 1 ist der Querschnitt Kristallode dargestellt;
Fig. 2 zeigt das Schwebepotential von Kristalloden mit und ohne Trockenmittelbehandlung.
In Fig. 1 ist ein Transistor dargestellt, der einen
N-P-N-Schichtkristall aus Germanium enthält. Der 70 stanz überzogen wird.
Gegebenenfalls ist es auch von Vorteil, den ganzen Raum zwischen Kristall und Gehäuse mit der Trockensubstanz auszufüllen. Besonders wichtig ist es, den Kristallträger vollkommen von Feuchtigkeit zu befreien, da dieser sonst als Feuchtigkeitsquelle für das Halbleiterelement dient. Die auf dem Halbleiterelement verbleibende Menge von Feuchtigkeit ist nur eine oder zwei Moleküllagen dick. Die mit Wasser reagierende chemische Substanz wird vorzugsweise in einer inerten, nicht polaren Flüssigkeit verteilt. Substanzen, wie aktive Kohle oder Silikagel, die hauptsächlich infolge physikalischer Adsorption wasserbindend wirken, eignen sich weniger, da ein gewisses Gleichgewicht mit dem absorbierten Wasserdampf aufrechterhalten wird. Die Menge des vom Halbleiter adsorbierten Wassers, wenn dieser unter verhältnismäßig trockenen Bedingungen hergestellt wurde, ist jedoch nur sehr klein. Es kann unter solchen Umständen sogar noch Feuchtigkeit an das Halbleiterelement abgeben. Bei chemisch mit Wasser reagierenden Stoffen wird die Feuchtigkeit irreversibel gebunden. Die Feuchtigkeit wird deshalb von der Halbleiteroberfläche entfernt, um das gestörte Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, wobei eine weitere chemische Bindung stattfindet. Schließlich wird alle Feuchtigkeit chemisch gebunden. Dieses Verfahren ist immer wirksam, wenn kein Gehäuse aus Kunststoff verwendet wird, da ein Gehäuse 8 aus Kunststoff für Wasserdampf durchlässig ist. Der Halbleiter kann auch direkt mit der Alkalimetalldispersion behandelt und der Kunststoffüberzug 8 weggelassen werden. Wenn jedoch der Kunststoffüberzug wasserdampfdurchlässig ist, so ist die Kombination von Kunststoffüberzug und Trockenmittelüberzug zur Vermeidung von Verunreinigungen vorzuziehen.
Unter den Stoffen, die mit Wasser reagieren, sind besonders die Alkalimetalle und Alkalimetallhydride hervorzuheben. Diese Substanzen sind bei Gegenwart von Wasserdampf sehr reaktionsfähig und verbinden sich damit unter Entwicklung von Wasserstoff. Damit diese Substanzen jedoch zufriedenstellend arbeiten, müssen sie in feinverteilter Form vorliegen, so daß sie bei begrenztem Volumen eine möglichst große Oberfläche aufweisen. Wenn beispielsweise Natrium in Form von Natriumdraht vorliegt, so überzieht es sich nach kurzer Reaktion mit Wasserdampf an seiner Oberfläche mit einer Schicht von Natriumhydroxyd und wird inaktiv, d. h. reagiert nicht weiter mit Wasserdampf.
Die Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium und ihre Hydride, können durch verschiedene Verfahren in feinverteiltem Zustand erhalten werden. So kann beispielsweise eine Alkalimetalldispersion, insbesondere aus Lithium, Natrium oder Kalium, in der Weise hergestellt werden, daß ein Stück des Metalls in eine geeignete Flüssigkeit, wie z. B. Toluol, Silikonöl oder eine flüssige Fluorkohlenstoffverbindung, eingebracht, diese Mischung über den Schmelzpunkt des Metalls erhitzt und kräftig geschüttelt wird. Das Schütteln wird während des Abkühlens der Flüssigkeit auf Raumtemperatur fortgesetzt, so daß das Metall in feinverteiltem Zustand verbleibt.
Es können verschiedene Flüssigkeiten, die normalerweise als Lösungsmittel dienen, zur Herstellung der Alkalimetalldispersionen verwendet werden. So ist beispielsweise in dem Buch »Sodium Dispersions« der National Distillers Products Corporation (1953) die Herstellung von Natriumdispersionen mit einem Natriumgehalt von 50 Gewichtsprozent und einer Teilchengröße von durchschnittlich 5 bis 15 μ mit achtundzwanzig verschiedenen Flüssigkeiten beschrieben. Es können jedoch nicht alle Flüssigkeiten für diesen Zweck verwendet werden. Es können beispielsweise inerte und polare Flüssigkeiten verwendet werden. Eine Flüssigkeit mit zu hoher Viskosität ist wegen der schwierigen Verwendbarkeit ungeeignet. Weiter soll die Flüssigkeit ein spezifisches Gewicht haben, das nicht sehr von dem des Alkalimetalls abweicht, damit die Dispersion stabil bleibt. Geeignete Flüssigkeiten zur Herstellung von Alkalimetalldispersionen und solche von Alkalimetallhydriden sind z. B. Isooktan, Heptan, Toluol, n-Oktan, Xylol, n-Butyläther, Tetralin, Silikonöle, flüssige Fluorkohlenwasserstoffe und andere.
In der Tabelle sind die Schmelzpunkte und spezifischen Gewichte der Alkalimetalle und Alkalimetallhydride zusammengestellt. Aus dieser Tabelle kann entnommen werden, daß zum Zwecke der leichteren Handhabung die Verwendung von Substanzen mit sehr niedrigem Schmelzpunkt vermieden werden muß, wie z. B. die Verwendung von Cäsium, das bei Zimmertemperatur flüssig sein kann.
2"> Eigenschaften von Alkalimetallen
und ihren Hydriden
Alkalimetalle 30 Li Schmelzpunkt 186 Spezifisches
und ihre Hydride Na Grad C 97,5 · Gewicht g/cnr!
K 62,3
Rb 38,5 0,53
35 Cs 28,5 0,97
LiH 680 6,87
NaH 800, zersetzt sich 1,53
KH zersetzt sich 1,87 bis 1,90
RbH 300, zersetzt sich 0,82
40 CsH zersetzt sich 0,92
1,45
2,0
2,7
Eine feine Dispersion leicht schmelzbarer Stoffe ist schwierig herzustellen, weil die Teilchen des geschmolzenen Metalls die Tendenz haben, sich mitinander zu vereinigen. Weiterhin verbieten wirtschaftliche Überlegungen die Verwendung von sehr seltenen und teuren Substanzen wie z. B. Rubidium und Cäsium. Die Verwendung von Alkalimetallen ist der von Hydriden vorzuziehen. Auf jedes Mol Wasser, das damit reagiert, machen die Alkalimetalle ein halbes Mol Wasserstoff frei. Die Alkalimetallhydride machen aber entsprechend 1 Mol Wasserstoff frei. Infolge des relativ hohen Schmelzpunktes der Alkalimetallhydride können Dispersionen der Hydride nicht in der relativ einfachen Art, wie Schmelzen des Metalls in einer Flüssigkeit unter dauerndem Schütteln, erzeugt werden. Es müssen andere Verteilungsverfahren verwendet werden. Es werden deshalb vorzugsweise Dispersionen von Lithium, Natrium oder Kalium in einer inerten Flüssigkeit verwendet. Natrium ist besonders zu bevorzugen, da es im Handel leicht erhältlich ist, einen geeigneten Schmelzpunkt und ein geeignetes spezifisches Gewicht aufweist. Deshalb wird vorzugsweise eine Dispersion von Natrium in einer Flüssigkeit, wie z. B. PoIymethylsiloxan, die im Handel erhältlich ist, hergestellt. Diese Flüssigkeit ist besonders geeignet, weil sie chemisch inert und stabil ist und ihr spezifisches Gewicht dem von Natrium sehr ähnlich ist. Es werden daher sehr stabile Dispersionen erhalten. Es soll
noch bemerkt werden, daß keine echten molekularen Lösungen erhalten werden. Die verwendeten Flüssigkeiten wirken in jedem Falle als Dispersionsmittel. Wie bereits oben hervorgehoben wurde, wird eine Natriumdispersion beispielsweise in der Weise hergestellt, daß ein etwa 5 g schweres Stück Natrium in 10 g Silikonöl eingebracht und das Ganze unter starkem Schütteln auf eine Temperatur über 100° C erhitzt wird. Das Schütteln wird beim Abkühlen auf Zimmertemperatur fortgesetzt. Die Dispersion wird dann sofort in einen Glaskolben eingebracht und dicht verschlossen. Wenn die Dispersion zur Behandlung einer Anzahl von Halbleitervorrichtungen in der Trockenkammer verwendet worden war, wird sie weggeschüttet, um einer möglichen Inaktivierung des Alkalimetalls vorzubeugen.
Die anderen bekannten Verfahren zur Dispergierung von Metallen hohen Schmelzpunktes, wie z. B. mittels Kolloidmühle, Ultraschallbehandlung usw.. ergeben jedoch keine Vorteile bezüglich der Verwendung von Alkalimetallen. Auch Alkalimetallhydride und Metalle der alkalischen Erden reagieren chemisch mit Wasser. Diese Stoffe können infolge ihres hohen Schmelzpunktes nach den für die Verteilung von hochschmelzenden Metallen bekannten Methoden zerteilt werden. Die Affinität dieser Stoffe zu Wasser ist jedoch geringer als die der Alkalimetalle, so daß die Alkalimetalle in der Praxis vorzuziehen sind.
Die als Trockenmittel verwendeten Substanzen dürfen jedoch den Halbleiter nicht beeinflussen, wenn sie mit dem Wasserdampf zur Reaktion kommen. Die mit Wasser reagierenden Stoffe müssen nicht in unmittelbaren Kontakt mit dem Halbleiter stehen, aber sie müssen einen Teil seiner Umhüllung darstellen. Einer flüssigen Dispersion ist der Vorzug zu geben, weil sich diese leichter verarbeiten läßt und die Feuchtigkeit gut absorbiert. Die Konzentration des verteilten Alkalimetalls ist nicht kritisch, und der günstigste Wert kann durch Versuche leicht bestimmt werden. Auch bestimmt die Viskosität der Dispersion bzw. des Dispersionsmittels bis zu einem gewissen Grade die Konzentration des verwendeten Metalls. Es wurden beispielsweise Konzentrationen von Natrium von 15 bis 50% in Polymethylsiloxan mit gutem Ergebnis verwendet.
Auch die Teilchengröße des dispergieren Trockenmittels ist nicht kritisch, da sie nur die relative Wirksamkeit des Produkts betrifft. Es wurden beispielsweise Teilchen von 1 bis 2 mm Durchmesser verwendet, obwohl eine kleinere Teilchengröße vorzuziehen ist. Der Ausdruck »fein verteilt« oder »hochdispers« soll bedeuten, daß die Teilchen einen Durchmesser von weniger als 1 mm, vorzugsweise 1/100 μ und kleiner haben.
In Fig. 2 sind die Ergebnisse dargestellt, die bei der Behandlung eines Germaniumflächentransistors erhalten wurden, der mit einer Natriumdispersion in Silikonöl behandelt wurde. Ein Verfahren zur Bestimmung der Wirksamkeit der verwendeten Trockenmittel ist die Messung der Oberflächenverluste. So zeigt sich bei Schichtkristallen und anderen Transistoriypen eine noch nicht geklärte Erscheinung, die als »Schwebepotential« bezeichnet wird. Dieses besteht darin, daß ein elektrisches Potential zwischen dem Emitter und der Basiselektrode eines Transistors auftritt, wenn ein Potential, beispielsweise von 10 V, zwischen Kollektor- und Basiselektrode angelegt wird. Die Größe des auftretenden Emitterbasispotentials ist ein direktes Maß für die Verwendbarkeit und die Lebensdauer des Transistors. Wenn ein festes Potential im Kollektorbasiskreis angelegt wird, steigt das Potential im Emitterbasiskreis mit der Zeit an, was auf das Vorhandensein von polaren Molekülen an der Oberfläche des Halbleiters im Bereich der Basis zurückzuführen ist. Die Anwesenheit dieser polaren Moleküle weist direkt auf das Vorhandensein von Wasserdampf hin.
In Fig. 2 sind die Ergebnisse dargestellt, die mit Schichtkristall-Transistoren mit und ohne Trockenmittel erhalten wurden. Es sind die gemessenen Mittelwerte dargestellt, weil Vergleiche zwischen zwei einzelnen Transistoren infolge Streuung nur sehr ungenaue Werte ergeben. In der Zeichnung sind vier Mittelwerte angegeben, die ungefähr fünfundzwanzig unbehandelten und behandelten Transistoren vor und nach der Alterung entsprechen. Die Alterung besteht aus einer löstündigen Temperung des Transistors bei einer Temperatur von etwa 70° C. Wenn man die Werte unbehandelter Transistoren A mit denen behandelter Transistoren C vergleicht, so zeigt sich bei den behandelten ein mittlerer Wert des Schwebepotentials von ungefähr 100 Millivolt, während unbehandelte Transistoren ein mittleres Schwebepotential von 340 Millivolt aufweisen. Nach einer geeigneten Alterung steigt das mittlere Potential der unbehftiidelten Transistoren, wie dies bei B dargestellt ist, bis auf ungefähr 2 Volt. Der mittlere Potentialwert der mit Natrium behandelten Transistoren fiel dagegen nach der Alterung, wie in D dargestellt, auf etwa 30 Millivolt. Durch die vorangegangene Behandlung mit der Natriumdispersion wird also ein merklicher Abfall des anfänglichen Potentials und des endgültigen Potentialwertes erreicht, während die unter normalen Bedingungen hergestellten Transistoren am Anfang ein geringeres Potential aufweisen, das bei der Alterung ansteigt. Eine ähnliche Verbesserung der Werte ergeben andere Trockenmittel, wenn sie in feiner Verteilung in einem Dispersionsmittel vorliegen.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Kristallode mit mindestens einem in ein dichtes Gehäuse eingebauten Halbleiterkristall und in dem Gehäuse angeordnetem Trockenmittel, bei der der Kristall mit einer inerten Substanz, in der ein Füllstoff fein verteilt ist, überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff ein hochdisperses Trockenmittel Verwendung findet.
2. Kristallode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die innere Oberfläche des Gehäuses mit der das Trockenmittel enthaltenden Substanz überzogen ist.
3. Kristallode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Trockenmittel enthaltende Substanz den Raum zwischen Kristall und Gehäuse vollständig ausfüllt.
4. Kristallode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inerte Substanz aus einem polymeren Äthyl-Phenyl-Silikon oder einem polymeren Methyl-Phenyl-Silikon bestellt, in dem Kieselerde und Kalziumchlorid als Füllstoff feinst verteilt sind.
5. Kristallode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Kalziumchlorid etwa 5 Gewichtsprozent beträgt.
6. Kristallode nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Trockenmittel eine Substanz verwendet ist, die mit Wasser chemisch reagiert.
7. Kristallode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trockenmittel ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium, Kalium oder Lithium dient.
8. Kristallode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trockenmittel ein Alkalimetallhydrid dient.
9. Kristallode nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion von Natrium in Polymethylsiloxan dient.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 710 631.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 697/330 9.
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