DE1032405B - Flaechenhalbleiter mit guter Waermeableitung - Google Patents

Flaechenhalbleiter mit guter Waermeableitung

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DE1032405B DEG15581A DEG0015581A DE1032405B DE 1032405 B DE1032405 B DE 1032405B DE G15581 A DEG15581 A DE G15581A DE G0015581 A DEG0015581 A DE G0015581A DE 1032405 B DE1032405 B DE 1032405B
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf Flächenhalbleiterelement, bestehend aus einem Halbleiterkörper, einer großflächigen ohmschen Basiselektrode auf der einen Seite und einer oder mehreren kleinflächigen gleichrichtenden Elektroden auf der anderen Seite des Halbleiterkörpers, welche durch eine freie Öffnung in einer die Oberfläche bedeckenden Isolierschicht hindurchragen.
In manchen Halbleiterelementen, beispielsweise in einem Halbleitergleichrichter, hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, eine Inversionsschicht dadurch zu erzeugen, daß auf ein η-Material, z. B. auf geeignet behandeltes Germanium oder Silizium, eine kleine Pille oder Perle einer p-Verunreinigung, z. B. aus Indium, aufgeschmolzen wird. Der elektrische Anschluß dieser Indiumperle wird gewöhnlich durch Einbettung eines Drahtes geeigneter Größe hergestellt. Derartig hergestellte Halbleiterelemente werden heute weitgehend verwendet. Im Betriebe ist jedoch an den Inversionsschichten solcher Gleichrichter wegen des relativ hohen Widerstandes eine gewisse Wärmeentwicklung zu beobachten und daher auch ein gewisser Temperaturanstieg. Zwar ermöglicht die verhältnismäßig große Fläche dieser Inversionsschichten eine gewisse Wärmeableitung, jedoch ist die Wärmeübertragung an den Oberflächen des Halbleiterkörpers nicht ausreichend, um die Temperatur genügend tief zu halten. Daher muß der größte Teil der entwickelten Wärme durch Ableitung über den in die Indiumelektrode eingebetteten Draht erfolgen. Da dieser Draht einen zu kleinen Querschnitt hat, um größere ' Wärmemengen ableiten zu können, kann sich der Gleichrichter auf 70° C oder höher erhitzen. Der Nachteil dieser Erhitzung wird offenbar, wenn man sich klarmacht, daß der in der Sperrichtung fließende Strom solcher Gleichrichter sich zwischen 25 und 65° C verdoppeln kann. Ein Flächengleichrichter, wie er durch Verschmelzen einer Platte aus Akzeptormaterial von etwa der Flächengröße der Germaniumoder Siliziumscheibe entsteht, kann mit einem großflächigen Druckkontakt mit einer Scheibe aus beispielsweise Graphit benutzt werden. Es ließ sich aber feststellen, daß der Fehlerstrom bei solchen großflächigen Berührungsstellen so groß wird, daß der Gewinn an Wärmeableitung nicht lohnt.
Ein Zweck der Erfindung ist, ein Halbleiterelement mit einer Inversionsschicht, die durch eine Pille oder Perle der obengenannten Art geschaffen wird, anzugeben, welches eine gute Wärmeableitung besitzt. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, bei einem solchen Halbleiter ein besseres Verhalten und einen geringeren Fehlerstrom im Betriebe zu erzielen.
Gemäß der Erfindung ist die gleichrichtende Elektrode auf den Halbleiterkörper auflegiert und breitet Flächenhalbleiter mit guter Wärmeableitung
Anmelder:
General Electric Company, Schenectady, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt, Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 16. Oktober 1953
John Carter Marinace, Schenectady, N. Y. (V. St. A.)t ist als Erfinder genannt worden
sich über einen wesentlich größeren Bereich als die Inversionsfläche, d. h. über die die Inversionsschicht begrenzende Isolierschicht, hinweg aus. Wird z. B. die Inversionsschicht durch eine Pille oder Perle der obengenannten Art hergestellt, so wird ein Kontaktmaterial auf einer merklich größeren Fläche als der Berührungsfläche der Perle angebracht und dieses Kontaktmaterial von dem Halbleiterkörper isoliert. Wenn ein Druckkontakt, ζ. B. aus Graphit, auf das ausgebreitete Kontaktmaterial aufgelegt wird, so steigt die Wärmeableitung, und das Halbleiterelement verhält sich im Betriebe weit vorteilhafter.
Die-Erfindung wird besonders im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dessen übriger Aufbau schon früher vorgeschlagen worden ist. Dies bezieht sich insbesondere auf die Befestigung der anderen Seite des Halbleiterkörpers mit Hilfe eines Lotes.
Es ist ferner bekannt, bei Spitzengleichrichtern an Stelle einer den Halbleiterkörper möglichst punktförmig berührenden Drahtspitze eine Silberschicht über einer sehr kleinen Öffnung einer Isolierschicht aufzudampfen. Diese bekannte Anordnung sollte aber nur die Drahtspitze ersetzen, ohne daß dabei die Wärmeableitung sowie die A^ermeidung von Fehlerströmen irgendeine Rolle spielt.
Fig. 1 bis 5 stellen verschiedene Stadien der Fabrikation von erfindungsgemäßen Halbleiterelementen dar.
809 557/330
Der Anschaulichkeit -der-Erklärung halber wird die Erfindung im folgenden unter Voraussetzung bestimmter Materialien erläutert, jedoch stellen diese nur Beispielsfälle dar.
Das Halbleiterelement, an welchem die Erfindung erläutert werden soll, besteht gemäß Fig. 1 aus einer n-Germaniumscheibe 1, die etwa 25 · 25 mm Flächengröße haben kann und etwa 0,5 mm dick sein kann. Der Germaniumkörper 1 soll vorzugsweise, wie üblich, ein
ten Arbeitsgang, vorzugsweise in einer nicht oxydierenden oder in einer reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 500 bis 600° C, anzubringen. Der Verschmelzungsprozeß in diesem Temperatur^ 5 bereich dauert etwa 10 Sekunden.
Die Verschmelzung der Indiumelektrode 5 mit dem Körper 1 liefert eine p-Zone an der Grenze zwischen der Elektrode und dem Germaniumkörper. Diese' Zone 6 enthält überschüssige positive Stromträger
Einkristall sein und einen spezifischen Widerstand von io oder Defektelektronen. Dabei entsteht eine Inversionsüber 2 Ω ■ cm besitzen. Der Halbleiterkörper 1 kann schicht 7 an der Grenze des eindiffundierten Indiums, zweckmäßigerweise aus einem Germanium-Einkristall Die genaue Lage und der Charakter dieser Inversionsherausgeschnitten werden, welcher durch Heraus- schicht hängen von der benutzten Temperatur und ziehen eines sogenannten Keimkristalls aus einer von der Einschmelzdauer ab. Bei kurzzeitiger Er-Schmelze aus Germanium entstanden ist. Diese Ger- 15 hitzung auf geringere Temperaturen dringt der Akmaniumschmelze ist mit weniger als 0,05% einer zeptor nur wenig in den Germaniumkörper ein, jedoch Donatorverunreinigung, z. B. mit Antimon, versehen, nimmt die Eindringtiefe mit der Dauer der Erhitzung so daß der entstehende Einkristall η-Charakter an- und mit der Temperatur zu. Der Widerstand de¥SlInnimmt. Eine erste Metallelektrode 2 mit einem ther- versionsschicht 7 ist an derjenigen Stelle, an welcher mischen Ausdehnungskoeffizienten, der demjenigen 20 diese Schicht an die Oberfläche des Halbleiterkörpers des Germaniumkörpers 1 vergleichbar ist und z. B. tritt, geringer, da der Akzeptor dort nur wenig einaus einer Eisen-Nickel-Legierung bestehen kann, ist diffundiert. In der Mitte der Zone 6 ist jedoch der mit dem Germaniumkörper mittels eines Lotes 3 ver· Widerstand der Inversionsschicht 7 größer. Um einen" bunden. Vorzugsweise soll das Lot 3 aus einem bei möglichst großen Widerstand der Inversionsschicht verhältnismäßig tiefer Temperatur schmelzenden Me- 25 zu erzeugen, wird das fertige Halbleiterelement mit
tall oder aus mehreren solchen Metallen bestehen, denen eine Verunreinigung beigemischt ist, welche den Leitungstyp des Körpers 1 verstärkt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel müßte diese Ver-
einer Ätzlösung behandelt, welche die an die Oberfläche tretende Kante der Indium-Germanium-Grenzschicht abätzt und somit die Teile geringeren Widerstandes der Inversionsschicht 7 entfernt. Es wird
unreinigung ein Donator sein, der dem Germanium 30 somit eine ringförmige Vertiefung 8 um die Elek-
eme η-Leitfähigkeit verleiht, d. h. beispielsweise Arsen, Antimon oder Phosphor. Ein geeignetes Lot besteht z.B. aus Zinn und aus 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Arsen, vorzugsweise aus 1 bis 5 Gewichtsprozent Arsen.
Die Elektrode 2 wird mit dem Körper 1 durch Erhitzen des Lotes 3 verschmolzen, und zwar vorzugsweise in einer nicht oxydierenden oder in einer reduzierenden Atmosphäre ' bei Temperaturen bis zu
trode 5 herum erzeugt, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Man kann eine ganze Reihe verschiedener Ätzlösungen zu diesem Zweck benutzen, bei spielsweise Salpetersäure und Flußsäure und SaIz-35 säure. Eine besonders gute Ätzlösung besteht aus 80 Volumprozent Salpetersäure, 15 Volumprozent Flußsäure, 3 Volumprozent Essigsäure und etwa 2 Volumprozent Brom. Man kann die erwähnte Ätzung auch auf elektrolytischem Wege vornehmen.
7000C. Diese Verschmelzung beansprucht eine von 40 Im allgemeinen reicht eine Ätzdauer zwischen 5 und der verwendeten Temperatur abhängige Zeit, und man 10 Sekunden aus, jedoch variiert diese Zeitspanne bekann Temperaturen von etwa 250 bis 700° C verwen- kanntlich von Lösung zu Lösung. Gewöhnlich wird den bei einer Verschmelzungsdauer zwischen einigen eine ringförmige Rille von etwa 0,1 mm Tiefe bei Sekunden und mehreren Stunden. Temperaturen über einem Gleichrichter der oben angegebenen Größe 700° C sind im allgemeinen unzweckmäßig, weil dann 45 durch die beschriebene Behandlung erzeugt. Das der Schmelzprozeß zu schnell vor sich geht und nicht > Halbleiterelement wird dann gründlich in Wasser mehr gut kontrollierbar ist. Die Zeitdauer und die oder einem anderen Lösungsmittel zur Entfernung Temperatur werden so aufeinander abgeglichen, daß aller Spuren der Ätzlösung gewaschen,
das Lot 3 die Germaniumfläche benetzt und sich Der Hauptgedanke der Erfindung besteht, wie ein-
sowohl mit dem Germanium wie mit dem Material 50 gangs ausgeführt, darin, eine große Berührungsfläche der Elektrode 2 legiert. Diese Legierung findet inner- zum Anschluß einer Zuleitung für die Indiumelekhalb etwa 10 Sekunden bei einer Temperatur von trode zu erzeugen. Um die Vorteile der verhältnis-700° C statt. Da das genannte Lot nur langsam in das mäßig kleinen Inversionsschicht mit hohem WiderGermanium eindiffundiert, so besteht eine geringe stand und einem geringen Fehlerstrom im Gegen-Wahrscheinlichkeit, daß der ganze Germanium- 55 satz zu einer großflächigen Inversionsschicht zu erkörper 1 mit dem Lot 3 imprägniert wird. Durch die halten und doch eine große Wärmeableitungsfläche Verschmelzung des Lotes 3 mit dem Körper 1 wird an der Inversionsschicht zu gewinnen, wird die Ineine Zone 4 von ausgesprochenem η-Charakter erzeugt, diumelektrode 5 über einen großen Teil der Ober- und zwar vermöge der von dem Arsen oder dem fläche des Germaniumkörpers flachgedrückt. Die oben anderweitigen im Lot enthaltenen Donator gelieferten 60 erläuterten Vorteile würden jedoch zum Teil verlorennegativen Stromträger. Eine solche Beigabe eines gehen, wenn die Elektrode 5 einfach auf die Ober-Donators zu dem Lot ist nicht unumgänglich not- fläche des Körpers 1 unmittelbar aufgedrückt werden wendig, jedoch zweckmäßig. würde. Es würde sich nämlich dann ein großer Fehler-
Eine zweite Elektrode 5 eines formbaren Akzeptor- strom und unter Umständen sogar ein Kurzschluß materials, z. B. aus Indium, wird auf der anderen 65 einstellen.
Seite der Germaniumscheibe angebracht. Die Indium- Um eine große Elektrode mit guter Wärme-
elektröde 5 kann mit dem Körperl in demselben Ar- ableitungsfläche ohne die Nachteile großen Fehler beitsgang verschmolzen werden, in welchem die Elek- Stroms und ohne die Gefahr eines Kurzschlusses zu trode 2 auf den Körperl aufgelötet wird, jedoch ist erhalten, wird eine Isolationsschicht unter der ver-. es zweckmäßig, die Indiumelektrode in einem getrenn- 70 breiterten Indiumelektrode, d.h. zwischen der Elek-
trode und der Germaniumscheibe, angebracht. Dies ist auf verschiedene Weise möglich. Man kann beispielsweise das ganze Halbleiterelement in einen Isolierlack oder in ein flüssiges Isolierharz eintauchen und auf diese Weise den in Fig. 3 mit 9 bezeichneten Überzug herstellen. Die Indiumelektrode 5 wird sodann durch einen geeigneten, senkrecht zur Germaniumoberfläche wirkenden Druck verformt, so daß sie über einen Teil der auf der Germaniumfläche aufliegenden Isolationsschicht 9 ausgebreitet wird. Die Flächengröße dieser flachgedrückten Indiumelektrode ist nicht kritisch und kann beispielsweise das Vier- oder Fünffache der Fläche der ursprünglichen Elektrode betragen, um eine gute Wärmeableitung zu erzielen. Es sind also etwa die in Fig. 5 dargestellten Größenverhältnisse zweckmäßig. Bei diesem Flachdrücken bricht die Isolationsschicht 9 von der Oberfläche der Indiumelektrode 5 ab. Natürlich muß man ein nicht zu brüchiges Isolationsmaterial verwenden. Statt das ganze Halbleiterelement in das Isolationsmaterial einzutauchen, kann man das Isolationsmaterial auch aufsprühen oder aufstreichen und kann es auch ausschließlich in der Umgebung der Indiumelektrode anbringen.
Geeignete Lacksorten sind Lösungen oder Lacke von Oleophenol-, Epoxymelamin-, Acryl-, Vinyl-, Polystyrol-, Polyäthylen- und Phenol-Formaldehyd-Harzen. Man kann auch anorganische Überzüge aus beispielsweise Aluminiumoxyd, Siliziumoxyd, Germaniumoxyd oder Titanoxyd benutzen.
Gewünschtenfalls kann man auch dünne Blätter aus Isolationsmaterial um die Indiumelektrode 5 herumlegen, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Die Elektrode wird dann flachgedrückt, so daß die Anordnung nach Fig. 5 entsteht. Es muß darauf geachtet werden, daß die Isolationsschicht, beispielsweise die obengenannten Harzsorten oder ein anorganisches Material, wie z. B. Glimmer, mit dem inneren Rand gut an der Elektrode 5 anliegt. Dann wird die Isolationsschicht in dem fertigen Halbleiterelement auch die Rille 8 bedecken, so daß kein Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Körper 1 entsteht, sondern die Elektrode lediglich über die Inversionsschicht 7 mit dem Germaniumkörper in Berührung steht. Die Elektrode 10 des erfindungsgemäßen Halbleiterelements kann in beliebiger Weise angeschlossen werden, vorzugsweise soll jedoch ein Druckkontakt aus beispielsweise Graphit benutzt werden, wobei dieser Kontaktkörper 11 mittels einer Feder 12, die in einer Hülse 13 geführt ist, auf die Elektrode 10 aufgedrückt wird. Hierdurch wird die Wärmeableitung von der Elektrode 10 noch verbessert.
Außer auf n-Germaniumkörper, die an einer Fläche durch einen Donator aus Arsen angereichert sind und die als zweite Elektrode einen Akzeptor aus Indium besitzen, ist die Erfindung auch auf andere Materialien anwendbar. An Stelle des η-Germaniums kann beispielsweise η-Silizium benutzt werden. Der Donator aus Arsen läßt sich durch Phosphor, durch Antimon oder durch andere Donatoren ersetzen. 6b Ebenso kann statt der Indiumelektrode ein anderes geeignetes formbares Akzeptormaterial benutzt werden, z. B. Thallium, Aluminium oder Zink. Die Erfindung läßt sich auch auf p-Halbleiter, z. B. auf geeignet angereichertes Germanium oder Silizium, anwenden. Im letzteren Fall würde die eine Fläche des Halbleiterkörpers mit einem Akzeptor, z. B. mit Aluminium, Gallium, Indium oder Zink, angereichert werden, während die Elektrode 5 aus einem formbaren Material, wie Antimon, Phosphor oder Arsen, bestehen müßte. Eine Elektrode aus dem obengenannten Lot wäre z. B. ebenfalls verwendbar. Gewünschtenfalls können auch alle Elektroden oder eine gewünschte Zahl von Elektroden aus Pillen oder Perlen im beschriebenen Sinne bestehen.

Claims (6)

Patentansprüche
1. Flächenhalbleiterelement, bestehend aus einem Halbleiterkörper, einer großflächigen ohmschen Basiselektrode auf der einen Seite und einer oder mehreren kleinflächigen gleichrichtenden Elektroden auf der anderen Seite des Halbleiterkörpers, welche durch eine freie öffnung in einer die Oberfläche bedeckenden Isolierschicht hindurchragen, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtende Elektrode auf den Halbleiterkörper auflegiert ist und sich über einen wesentlich größeren Bereich als die Inversionsfläche, d. h. über die die Inversionsschicht begrenzende Isolierschicht, hinweg ausbreitet.
2. Flächenhalbleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus einem Material besteht, welches denselben Leitungstyp hervorruft, wie er in dem Halbleiterkörper vorliegt.
3. Flächenhalbleiterelement nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus η-Germanium besteht, dessen eine Fläche mit einer Donatorverunreinigung imprägniert ist und dessen andere Fläche mit einem Akzeptormaterial verschmolzen ist, wobei das Akzeptormaterial sich über die freie Fläche des Halbleiterkörpers bis über die Grenze der Inversionsschicht hinaus ausbreitet und vom Halbleiterkörper durch Zwischenfügung der Isolierschicht getrennt ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für ein Flächenhalbleiterelement nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit einer Fläche des Halbleiterkörpers verschmolzen und ein Isolationsmaterial auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers angebracht und diese Elektrode unter Druck gesetzt wird, so daß sie sich über das Isolationsmaterial ausbreitet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Elektrode und die angrenzende Fläche des Halbleiterkörpers mit dem Isoliermaterial versehen wird (Fig. 3) und daß bei der Ausbreitung der Elektrode die Isolierung von der Elektrode entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Halbleiterkörpers nur in der Umgebung der Elektrode mit dem Isoliermaterial bedeckt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 885 754; Journ. appl. Phys., 24 (1953), S. 228, Fig. IB.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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GB (1) GB768731A (de)
NL (1) NL89952C (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3065534A (en) * 1955-03-30 1962-11-27 Itt Method of joining a semiconductor to a conductor
NL121810C (de) * 1955-11-04
NL111503C (de) * 1956-08-31
BE554048A (de) * 1957-01-09 1957-01-31
BE563088A (de) * 1957-02-25
DE1060052B (de) * 1958-01-11 1959-06-25 Philips Patentverwaltung Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung grossflaechiger p-n-UEbergaenge bei Halbleiteranordnungen des Legierungstyps, insbesondere bei Kristalldioden
DE1096501B (de) * 1958-04-12 1961-01-05 Intermetall Legierungsbegrenzungsform zur Herstellung von Legierungskontakten an Halbleiterbauelementen
BE613793A (de) * 1961-04-14
US3212160A (en) * 1962-05-18 1965-10-19 Transitron Electronic Corp Method of manufacturing semiconductive devices
CA941074A (en) * 1964-04-16 1974-01-29 Northern Electric Company Limited Semiconductor devices with field electrodes
US3474088A (en) * 1966-01-26 1969-10-21 Nippon Electric Co Metal-to-semiconductor area contact rectifying elements
US3350293A (en) * 1966-11-14 1967-10-31 Components Inc Passivating silicon semiconductor devices with sputtered tungsten oxide at low temperatures
US4193445A (en) * 1978-06-29 1980-03-18 International Business Machines Corporation Conduction cooled module
GB2168529B (en) * 1984-12-18 1988-02-03 Marconi Electronic Devices Electrical contacts for semiconductor devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE885754C (de) * 1951-05-10 1953-08-06 Sueddeutsche App Fabrik G M B Gleichrichterplatte mit Isolierzwischenlage zur Aufnahme des Kontaktdruckes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2381025A (en) * 1940-06-15 1945-08-07 Addink Nicolaas Willem Hendrik Blocking-layer rectifier
US2444255A (en) * 1944-11-10 1948-06-29 Gen Electric Fabrication of rectifier cells
NL94441C (de) * 1951-09-15
US2796562A (en) * 1952-06-02 1957-06-18 Rca Corp Semiconductive device and method of fabricating same
US2776920A (en) * 1952-11-05 1957-01-08 Gen Electric Germanium-zinc alloy semi-conductors
US2754455A (en) * 1952-11-29 1956-07-10 Rca Corp Power Transistors
US2781480A (en) * 1953-07-31 1957-02-12 Rca Corp Semiconductor rectifiers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE885754C (de) * 1951-05-10 1953-08-06 Sueddeutsche App Fabrik G M B Gleichrichterplatte mit Isolierzwischenlage zur Aufnahme des Kontaktdruckes

Also Published As

Publication number Publication date
FR1115448A (fr) 1956-04-24
NL89952C (de) 1900-01-01
BE532590A (de) 1900-01-01
US2928162A (en) 1960-03-15
GB768731A (en) 1957-02-20

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