DE1040131B - Method for forming electrical semiconductor devices with a needle electrode provided with foreign matter - Google Patents

Method for forming electrical semiconductor devices with a needle electrode provided with foreign matter

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DE1040131B
DE1040131B DEI9199A DEI0009199A DE1040131B DE 1040131 B DE1040131 B DE 1040131B DE I9199 A DEI9199 A DE I9199A DE I0009199 A DEI0009199 A DE I0009199A DE 1040131 B DE1040131 B DE 1040131B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Gleichrichter, bei denen ein Halbleiterkristall aus Germanium oder Silizium mit einem punktförmigen Kontakt in Verbindung steht, sind bekannt, ebenso wie Verstärker, bei denen zwei oder mehrere Punktkontakte vorhanden sind. Es treten jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung solcher Vorrichtungen mit bestimmten Eigenschaften auf, und es ist üblich, bei der Herstellung aus einer Serie von Halbleitergeräten, die aus einem gegebenen Körper aus Halbleitermaterial hergestellt wurden und die alle die gleiche Behandlung durchgemacht haben, solche Vorrichtungen mit Eigenschaften, die in bestimmte Grenzen fallen, auszusortieren. Außerdem müssen viele derartige Vorrichtungen ausgeschieden werden.Rectifiers in which a semiconductor crystal made of germanium or silicon with a point-shaped Contact is known, as are amplifiers, in which two or more point contacts available. However, difficulties arise in the manufacture of such devices certain properties, and it is common in the manufacture of a series of semiconductor devices, which were made from a given body of semiconductor material and which all of the have undergone the same treatment, such devices with properties that in certain Limits fall, weed out. In addition, many such devices must be discarded.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formieren von elektrischen Halbleiteranordnungen mit einer auf dem Halbleitergrundkörper aufgesetzten und mit Fremdstoff versehenen Nadelelektrode. Es ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formierung im Halbleiter an der Nadelelektrode eine Zone mit größerem Radius und Akzeptorstörstellen erzeugt wird, daß weiterhin eine Zone mit kleinerem Radius und einem Leitungstyp entsprechend dem Fremdstoff der Nadelelektrode innerhalb der ersten Zone erzeugt wird und daß die Differenz der Zonenradien durch den Fremdstoff des Halbleitergrundkörpers und der Nadelelektrode, die Größe, Richtung und Dauer des der Kontaktfläche angepaßten Formierstromes so bemessen wird, daß gewünschte Gleichrichtereigenschaften entstehen.The invention relates to a method for forming electrical semiconductor arrangements with a needle electrode placed on the semiconductor base body and provided with foreign matter. It is according to the invention characterized in that by the formation in the semiconductor on the needle electrode a zone with a larger radius and acceptor defects is generated that continues to have a zone smaller radius and a conduction type corresponding to the foreign matter of the needle electrode within the first zone is generated and that the difference in zone radii by the foreign matter of the semiconductor base body and the needle electrode, the size, direction and duration of the contact area adapted Forming current is dimensioned so that the desired rectifier properties arise.

Es ist zwar bekannt, Spitzenkontakte auf Halbleitern aus Germanium durch kurzzeitige Stromstöße zu formieren. Bei dieser Formierung kehrt sich an der Kontaktstelle und in der unmittelbaren Umgebung der Leitungstyp des Halbleiters um. Da das Umwandlungsgebiet größer ist als das Kontaktgebiet, können bei der bekannten Anordnung mehrere Formierpunkte so nebeneinander angeordnet werden, daß eine zusammenhängende Umwandlungsschicht auf dem Halbleiter entsteht. Es ist aber mit diesem Verfahren nicht möglich, Kontakte herzustellen, die bestimmte, vorgegebene Gleichrichtereigenschaften aufweisen. Bei einer Formierung gemäß der Erfindung werden dagegen durch Veränderung der Größe, Richtung und Dauer des Formierstromes und durch geeignete Wahl des in der Nadelelektrode enthaltenen Fremdstoffes die Gleichrichtereigenschaften in gewünschter Weise beeinflußt.It is known that tip contacts on semiconductors made of germanium are caused by brief current surges to form. This formation is reversed at the point of contact and in the immediate vicinity the conductivity type of the semiconductor. Since the conversion area is larger than the contact area, With the known arrangement, several forming points can be arranged next to one another in such a way that that a coherent conversion layer is created on the semiconductor. But it is with this one Method not possible to establish contacts that have certain, predetermined rectifier properties exhibit. In a formation according to the invention, however, by changing the Size, direction and duration of the forming current and through a suitable choice of that contained in the needle electrode Foreign matter influences the rectifier properties in the desired manner.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Beispielen und im Hinblick auf die Zeichnung beschrieben werden.The invention is to be described below with the aid of examples and with reference to the drawing will.

Fig. 1 und 2 zeigen in vergrößertem Maßstab und teilweise schematisch ein Halbleiterelektrodensystem mit begrenztem Kontaktgebiet vor und nach der Verfahren zum Formieren
von elektrischen Halbleiteranordnungen
1 and 2 show, on an enlarged scale and partially schematically, a semiconductor electrode system with a limited contact area before and after the method for forming
of electrical semiconductor devices

mit einer mit Fremdstoff versehenen
Nadelelektrode
with a foreign substance
Needle electrode

ίο Anmelder:ίο applicant:

InternationalInternational

Standard Electric Corporation,
»5 New York, N. Y. (V. St. A.)
Standard Electric Corporation,
»5 New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. Oktober 1953
Claimed priority:
Great Britain October 2, 1953

Cyril F. Drake, London,
ist als Erfinder genannt worden
Cyril F. Drake, London,
has been named as the inventor

Einwirkung von Formierimpulsen gemäß der Erfindung; Action of forming pulses according to the invention;

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Form einer Nadelelektrode zur Verwendung in solchen Vorrichtungen; inFig. 3 shows, on an enlarged scale, the shape of a needle electrode for use therein Devices; in

Fig. 4 sind Gleichrichterkennlinien dargestellt, und inFig. 4 shows rectifier characteristics, and in

Fig. 5 sind die Beziehungen zwischen dem Formierstrom und den dadurch erzeugten Eigenschaften der Halbleitervorrichtung für einen Halbleiter vom N-Typ und eine Nadelelektrode mit Donatorverunreinigungen dargestellt;Fig. 5 is the relationship between the forming current and the properties produced thereby Semiconductor device for an N-type semiconductor and a needle electrode with donor impurities shown;

Fig. 6 zeigt ein Diagramm ähnlich Fig. 5 für den Fall, daß die Nadelelektrode Akzeptorverunreinigungen enthält;FIG. 6 shows a diagram similar to FIG. 5 for the case in which the needle electrode contains acceptor impurities contains;

Fig. 7 stellt die Beziehungen zwischen dem Formierstrom und den Durchgangs- und Sperrkennlinien für bestimmte typische Systeme mit N-Germanium dar; inFig. 7 shows the relationships between the forming current and the continuity and blocking characteristics for certain typical systems with N-germanium; in

Fig. 8 ist die Beziehung zwischen dem Formierstrom und der maximalen Arbeitssperrspannung für dieselben Systeme wie in Fig. 7 dargestellt;Fig. 8 is the relationship between the forming current and the maximum operating reverse voltage for the same systems as shown in Fig. 7;

239 640/360239 640/360

3 43 4

Fig. 9 zeigt Kennlinien eines Elektrodensystems eine Umwandlung des Halbleiters zum P-Typ ein.Fig. 9 shows characteristics of an electrode system in conversion of the semiconductor to the P-type.

als Kollektorelektrode in einem Transistor. Die Temperatur, die zur Umwandlung eines N-HaIb-as a collector electrode in a transistor. The temperature required to convert an N-half

Es ist bereits bekannt, durch den Kontakt zwischen leiters in einen P-Halbleiter nötig ist, ist um soIt is already known that the contact between conductors in a P-semiconductor is necessary

Nadelelektrode und Halbleiterkristall zum Zwecke höher, je größer die anfängliche N-Leitfähigkeit war.The higher the initial N-conductivity, the higher the needle electrode and semiconductor crystal for the purpose.

der elektrischen Formierung einen Strom hindurch- 5 Das Elektrodensystem, das nach Durchgang einesof electrical formation, a current flows through it

zusenden. Die vorliegende Erfindung geht von der Impulses von genügender Amplitude und Dauer beisend. The present invention assumes the pulse of sufficient amplitude and duration

Erkenntnis aus, daß beim Stromdurchgang Verände- genügend steilem Abfall des Impulses erhalten wird,Realization from the fact that when the current passes through changes - a sufficiently steep drop in the impulse is obtained,

rungen in der Nadelelektrode und dem Halbleiter ist für den Fall eines N-Halbleiters und einer Nadel-in the needle electrode and the semiconductor is in the case of an N-semiconductor and a needle

vor sich gehen. elektrode mit Donatorverunreinigungen in Fig. 2 dar-going on. electrode with donor impurities in Fig. 2.

Wenn eine zugespitzte Nadel 1 (Fig. 1) unter io gestellt.If a pointed needle 1 (Fig. 1) is placed under io.

Druck die Oberfläche eines Halbleiterkörpers 2 be- Ein Wechsel der Gitterstruktur entsteht innerhalbPressure is applied to the surface of a semiconductor body 2. A change in the lattice structure occurs within

rührt, so wird die Spitze mehr oder weniger abge- einer bestimmten isothermen Schale 5, welche dasstirs, the tip is more or less off a certain isothermal shell 5, which the

flacht, wie dies bei 3 dargestellt ist. Wenn nun ein Gebiet 4 umgibt. Bis zu einer isothermen Schale 6flat, as shown at 3. If now an area surrounds 4. Up to an isothermal shell 6

Stromimpuls von der Nadel 1 über den Kontakt 3 tritt eine Umwandlung vom N-Typ zum P-Typ auf.Current pulse from the needle 1 via the contact 3, a conversion from N-type to P-type occurs.

zwischen Nadel und Halbleiter fließt, ist der Effekt 15 Die Isotherme 6 bildet dann einen P-N-Übergang.flows between needle and semiconductor, the effect is 15 The isotherm 6 then forms a P-N transition.

bei genügender Amplitude und Dauer des Strom- Außerhalb der Isotherme 6 bleibt das GermaniumIf the amplitude and duration of the current are sufficient, the germanium remains outside the isotherm 6

impulses ein dreifacher: vom N-Typ. Trotzdem treten außerhalb dieses Uber-impulses a threefold: of the N-type. Nevertheless, outside of this transfer

1. Das Material am Ende der Nadel oder des Halb- ganges, wie in Fig. 2 dargestellt, Veränderungen leiters in unmittelbarer Nähe oder beide werden deswegen auf, weil die Schale 5 sich außerhalb der geschmolzen. Wenn das Material des Halbleiters 20 Schale 6 befindet. Die Erzeugung von Defektelektronen allein schmilzt, löst sich das Material der Nadel und das Rekombinationsverhältnis ist so angestiegen, darin auf. In jedem Falle wird eine Legierung daß nur innerhalb des Überganges 6, d. h. bis zu einer zwischen dem Material der Nadel und dem des Isotherme, die etwa beim Germanium 3000C entHalbleiters gebildet. spricht, keine merklichen Effekte auftreten. Der1. The material at the end of the needle or the half-turn, as shown in FIG. 2, changes conductor in the immediate vicinity or both are due to the fact that the shell 5 is melted outside the. When the material of the semiconductor 20 is shell 6. The creation of holes alone melts, the material of the needle dissolves and the recombination ratio is so increased in it. In any case, an alloy is formed only within that of the transition 6, ie up to between the material of the needle and that of the isotherm at approximately 300 0 C germanium entHalbleiters. speaks, no noticeable effects occur. Of the

2. Es bilden sich Gitterstörungen im Halbleiter um 25 Radius der Halbkugel 5 wird im folgenden mit r2 das Legierungsgebiet aus. bezeichnet.2. Lattice disturbances are formed in the semiconductor around a radius of 25 of the hemisphere 5 is the alloy area with r 2 in the following. designated.

3. Störstoffe gelangen in den Halbleiter in einem Es soll noch erwähnt werden, daß einige Erschei-Gebiet unmittelbar um die Legierungszone, wenn nungen darauf hindeuten, daß nodi andere, nicht die Nadelelektrode eine bestimmte Menge von dotierende Verunreinigungen, wie z. B. Kupfer, vor-Störstoffen enthält. 30 handesn sind, die für die thermische Umwandlung des3. Contaminants get into the semiconductor in a. It should be mentioned that some appearances immediately around the alloy zone, if there are indications that there are no other, not the needle electrode a certain amount of doping impurities, such as. B. copper, pre-contaminants contains. 30 handesn are responsible for the thermal conversion of the

In Fig. 2 ist der Zustand nach der Formierung Halbleiters vom N-Typ in einen solchen vom P-TypIn Fig. 2, the state after the N-type semiconductor is formed into a P-type semiconductor

dargestellt, wie er sich in der Nähe des Nadelendes Bedeutung haben. Bei Germanium oder Siliziumdepicted how he could have meaning near the end of the needle. With germanium or silicon

ausbildet. wurde jedoch keine einzige Probe gefunden, bei dertrains. however, not a single sample was found in which

Der erste der obengenannten Effekte erzeugt ein eine thermische Umwandlung nicht stattgefundenThe first of the above effects produces a thermal conversion that has not occurred

Gebiet 4 von ungefähr halbkugeliger Form, das wäh- 35 hatte.Area 4 of approximately hemispherical shape, which had 35.

rend des Stromdurchganges geschmolzen ist. Das Es wurden jedoch Unterschiede in den Erscheinun-Gebiet 4 enthält Material der Nadel 1 des Halb- gen bei Durchlaß- und Sperrstrom bei der Formierung leiters 2, deren Verhältnis von der Metallurgie von Germanium und Silizium festgestellt. Diese (Phasendiagramm) des Zweikomponentensystems ab- können auf solche Verunreinigungen, wie z. B. Kuphängt. Das Gebiet 4 wird leitfähig und hört auf ein 40 fer, die sich als Austauschionen verhalten und in einer Halbleiter zu sein. Außerhalb des Gebietes 4 im Halb- Richtung transportiert werden, die vom Richtungsleiter steigt die Temperatur nicht bis auf den Schmelz- sinn des Formierimpulses abhängt, zurückgeführt punkt, so daß isothermisch verschiedene Schalen von werden.rend of the current passage has melted. However, there were differences in the appearance area 4 contains material of the needle 1 of the halftone with forward and reverse currents in the formation of conductor 2, the ratio of which was determined by the metallurgy of germanium and silicon. This (phase diagram) of the two-component system can relate to such impurities as z. B. Kuphangs. The area 4 becomes conductive and listens to a 40 fer, which behave as exchange ions and to be in a semiconductor. Be transported outside of the area 4 in half-direction, which rises from the directional conductor, the temperature does not depend on the melting sense of the forming pulse, returned point, so that isothermally different shells of.

halbkugeliger Ausbildung entstehen. Es wurde durch Wenn das Material der Nadel 1 einen dotierendenhemispherical training arise. It was made by if the material of the needle 1 a doping

Versuche festgestellt, daß der Radius einer bestimm- 45 Störstoff enthält, so ist dieser Störstoff auch in demExperiments found that the radius contains a certain impurity, so this impurity is also in the

ten Isotherme direkt proportional dem Formierstrom Gebiet 4 vorhanden, das aus einer Legierung desth isotherm is directly proportional to the forming current area 4, which consists of an alloy of the

ist, wenn man annimmt, daß das thermische Gleich- Nadelmaterials mit dem Halbleitermaterial besteht,is, if one assumes that the thermal identical needle material exists with the semiconductor material,

gewicht erreicht wird. Dieser dotierende Störstoff wandert in ein halbkugel-weight is reached. This doping impurity migrates into a hemispherical

Wenn ein Halbleiter erhitzt wird, so wird die förmiges Gebiet 7, das das Gebiet 4 umgibt. DerWhen a semiconductor is heated, the shaped region 7 surrounding the region 4 becomes. Of the

Gitterstruktur immer mehr zerstört, je höher die 50 Transport von Störstoffen durch Diffusion wird durchLattice structure is more and more destroyed, the higher the transport of contaminants through diffusion is through

Temperatur steigt. In weiterer Ausbildung der Erfin- elektrolytische Leitung, die vom Richtungssinn desTemperature increases. In further training of the invention electrolytic line, which is from the sense of direction of the

dung wird der Formierstrom in Form von Impulsen Formierimpulses abhängt, entweder gefördert oderThe forming current is dependent on the forming pulse in the form of impulses, either promoted or

mit kurzer Abfallzeit angewandt. Die so erzeugten gehemmt. Der Abstand, bei dem die Konzentrationapplied with a short fall time. The so generated inhibited. The distance at which the concentration

Gitterstörungen werden durch die rasche Abkühlung auf einen bestimmten Wert absinkt, hängt von derLattice disturbances are caused by the rapid cooling down to a certain value, depends on the

nach Abklingen des Impulses eingefroren und zwei 55 Ausgangskonzentration des Stoffes in der Nadel 1 ab.Frozen after the impulse has subsided and two 55 starting concentration of the substance in needle 1 decreases.

Effekte erzeugt: Bei Störstoffen vom N-Typ entsteht ein N-P-Über-Effects generated: In the case of N-type contaminants, an N-P over-

a) Die Störstellen können als Zentren starker BiI- gang im Gebiet 7 in einem Abstand, bei dem der dung von negativen Ladungsträgern und starker Störstoff vom N-Typ aus der Nadel 1 in gleicher Rekombination wirken. Auf diese Weise wird die Konzentration vorhanden ist wie die Akzeptoren im Lebensdauer der Träger reduziert. 60 Gebiet 5. Der Radius des Gebietes 4 wird im folgen-a) The impurities can act as centers of strong BiI- in area 7 at a distance at which the generation of negative charge carriers and strong N-type impurities from needle 1 in the same way Recombination work. In this way the concentration is present as the acceptors are in Service life of the carrier reduced. 60 Area 5. The radius of area 4 is given in the following

b) Geeignete Störstellen wirken als Akzeptoren und den mit V1 bezeichnet.b) Suitable impurities act as acceptors and denoted by V 1.

bilden Defektelektronen. Wenn ein Halbleiter vom N-Typ vorliegt und der Wenn das halbleitende Material 2 vom N-Typ ist, Draht 1 Störstoffe vom P-Typ (Akzeptoren) enthält, beispielsweise N-Germanium, so enthält das Material liegen im allgemeinen die in Fig. 2 dargestellten ursprünglich einen Überschuß von Donatorverunreini- 65 Bedingungen vor, jedoch entsteht im Gebiet 7 kein gungen (die Elektronen erzeugen). So können die P-N-Übergang. Dieses Gebiet besteht aus einem thermisch erzeugten Akzeptoren teilweise oder voll- Halbleiter vom P-Typ mit sehr hoher Leitfähigkeit, ständig die Donatoren unwirksam machen. Wenn die Die Wirkung des Formierstromes ist dann, die Konzentration der erzeugten Akzeptoren die der Änderung der Leitfähigkeit des Halbleiters in Abursprünglich vorhandenen Donatoren übersteigt, tritt 70 hängigkeit vom Strom in Durchlaßrichtung zu ver-form holes. When there is an N-type semiconductor and the If the semiconducting material 2 is of the N-type, wire 1 contains impurities of the P-type (acceptors), for example N-germanium, the material generally contains those shown in FIG originally an excess of donor impurity conditions, but none is produced in area 7 (which generate electrons). So can the P-N junction. This area consists of one thermally generated acceptors partially or fully- semiconductors of the P-type with very high conductivity, constantly making the donors ineffective. If the The effect of the forming current is then that Concentration of the generated acceptors that changes the conductivity of the semiconductor in aboriginal exceeds existing donors, there is a dependence on the current in the forward direction

5 65 6

stärken, da der Strom in Durchlaßrichtung (während trode in ein elektrolytisches Bad getaucht, dessenstrengthen as the current flows in the forward direction (while trode is immersed in an electrolytic bath, its

des nachfolgenden normalen Betriebes) von Defekt- negative Elektrode aus einer Platinspirale bestand,the subsequent normal operation) of the defect negative electrode consisted of a platinum coil,

elektronen getragen wird, die den Übergang 6 passie- Die Elektroden wurden an eine Gleichstromquelleelectrons that pass junction 6- The electrodes were connected to a direct current source

ren, und damit wird durch die Gegenwart dieser angeschlossen, deren Strom konstant und einstellbarren, and thus connected by the presence of these, their current constant and adjustable

Defektelektronen die Leitfähigkeit der Masse des 5 war (d. h. unabhängig von der Belastung). Der DrahtHoles was the conductivity of the bulk of the 5 (i.e., independent of stress). The wire

N-Ieitenden Halbleiters erhöht. Unter diesen Um- taudht bis zu einer bestimmten Tiefe in den Elektro-N-conducting semiconductor increased. Under these circum- stances up to a certain depth in the electrical

ständen ist die Wirkung des Formierstromes also lyten, und zwar senkrecht zur dessen Oberfläche,levels, the effect of the forming current is lytes, namely perpendicular to its surface,

eine Verbesserung der Leitfähigkeit des Elektroden- Nach Einschalten des Stromes beginnt sofort deran improvement in the conductivity of the electrodes. After switching on the current, the

systems in Durchlaßrichtung ohne Verschlechterung Prozeß der Spitzenbildung, dem der Draht im Gebietsystems in the forward direction without deterioration process of tip formation that the wire in the area

der Sperreigenschaft. io der Berührung von Draht und Elektrolyt abgetragenthe blocking property. worn away from the contact between the wire and the electrolyte

Wenn ein Halbleiter vom P-Typ verwendet wird, wird. Infolgedessen steigt der Widerstand zwischenWhen a P-type semiconductor is used,. As a result, the resistance increases between

verstärkt die thermische Umwandlung im Gebiet 5 Nadel und Elektrolyt sowie die Spannung. Derintensifies the thermal transformation in the area 5 needle and electrolyte as well as the voltage. Of the

die P-Typ-Eigenschaften des Halbleiters, und es ist Spannungsanstieg wird dazu verwendet, ein Begren-the P-type properties of the semiconductor, and it's voltage rise is used to limit

kein Übergang entsprechend der Grenze 6 vorhanden. zungsrelais auszulösen, wenn eine bestimmte Span-there is no transition corresponding to limit 6. triggering relay when a certain voltage

Di.e Nadel 1 muß in diesem Falle Störstoffe vom 15 nung erreicht ist. Durch das Relais wird der StromIn this case, the needle 1 must be contaminated by the 15 voltage. The relay gets the current

N-Typ enthalten, und es ist nur ein gleichrichtender abgeschaltet.N-type included, and there is only one rectifying switched off.

Übergang entsprechend 7 vorhanden. Solch ein Die Oberfläche des Halbleiters, auf die danach die Elektrodensystem eignet sich für Dioden, die Kenn- Nadel 1 aufgesetzt wird, wird einer chemischen oder linien entsprechend der Kurve A in Fig. 4 aufweisen elektrolytischen Ätzung unterworfen, um oberfläeh- und sich als Emitterelektroden in einem Transistor ao liehe Verunreinigungen und gestörte Oberflächeneignen, schichten, die durch die mechanische BehandlungTransition according to 7 available. Such a surface of the semiconductor, on which the electrode system is then suitable for diodes, the identification needle 1 is placed, is subjected to a chemical or lines according to the curve A in Fig. 4 have electrolytic etching to surface and act as emitter electrodes in a transistor ao borrowed impurities and disturbed surfaces are suitable, layers, caused by the mechanical treatment

In allen betrachteten Fällen kann bei einem vor- entstanden sind, zu entfernen.In all of the cases considered, one may have to remove it.

gegebenen Ausgangssystem (unformiert) der Radius rx Um bei dem Elektrodensystem eine bestimmte durch Verstärkung des Formierstromes vergrößert Kennlinie zu erhalten, muß die Basiselektrode sargwerden, was gleichzeitig einer Vergrößerung des 35 fältig angebracht sein und soll in vielen Fällen mög-Radius r2 entspricht. Die Differenz T2-T1 kann durch liehst inert sein. Es müssen daher zu diesem Zwecke Veränderung des Formierstromes auf jeden ge- bei der Herstellung der Basiselektrode geeignete Vorwünschten Wert eingestellt werden, und die Eigen- kehrungen getroffen werden. Dies kann beispielsweise schäften des Elektrodensystems hängen von dieser durch Waschen und Entfetten (nach dem Schleifen) Differenz ab. 30 der Oberfläche, an der die Basiselektrode angebrachtgiven initial system (unformed) the radius r x In order to obtain a certain characteristic curve enlarged by increasing the forming current in the electrode system, the base electrode must be coffin, which at the same time is an enlargement of the 35 fold attached and should in many cases correspond to a possible radius r 2 . The difference T 2 -T 1 can be inert through borrowed. For this purpose, therefore, the forming current must be changed to any desired value that is suitable when the base electrode is manufactured, and the necessary precautions must be taken. This can, for example, depend on the electrode system by washing and degreasing (after grinding) the difference. 30 of the surface to which the base electrode is attached

Die Differenz T2-T1 ist bestimmt durch: wird, erreicht werden. Danach wird die Fläche mitThe difference T 2 -T 1 is determined by: will, be achieved. After that the area will be with

a) den anfänglichen Gehalt des Halbleiters an Stör- einer Kupferplatte in ein Bad getaucht, das eine stoffen, geeignete Lösung zur Herstellung eines Kupfer-a) the initial content of the semiconductor to sturgeon a copper plate immersed in a bath, the one materials, suitable solution for the production of a copper

b) die Zusammensetzung der Nadel 1, Überzuges enthält. Der Strom wird ungefährb) the composition of the needle 1, contains coating. The current will be approx

c) das anfängliche Kontaktgebiet 3 (Fig. 1) zwischen 35 15 Sekunden lang eingeschaltet, wobei die Kristall-Nadel 1 und Halbleiter 2, platte die Anode bildet. Auf diese Weise wird einec) the initial contact area 3 (Fig. 1) switched on for between 35 15 seconds, using the crystal needle 1 and semiconductor 2, plate forms the anode. That way becomes a

d) die Größe des Formierstromes, kleine Menge des Halbleitermaterial in Lösung ge-d) the size of the forming current, small amount of the semiconductor material in solution

e) den RichtungS'sinn des Formierstromes. bracht. Die Stromrichtung wird darauf umgekehrt, Bei Verwendung eines Halbleiters vom N-Typ und um Kupfer auf der eingetauchten Fläche des Kristallse) the direction of the forming current. brings. The direction of the current is then reversed, When using an N-type semiconductor and around copper on the immersed face of the crystal

einer Nadel 1 mit Störstoffen vom N-Typ hängt die 40 niederzuschlagen. Der Strom muß etwa 5 Minuten Differenz r%—T1 von der Störstoffkonzentration in der fließen, um einen halbglänzenden Kupferüberzug zu Nadel 1 ab. erzeugen. Der Kristall wird danach aus dem Bad Die erforderlichen Eigenschaften können die eines genommen und der Überzug mit Wasser gewaschen Gleichrichters oder die eines gleichrichtenden Kon- und getrocknet. Nach Entfernung des Schutztaktes, beispielsweise einer Kollektorelektrode in 45 Überzuges wird die verkupferte Fläche mit einer einem Kristallverstärker bzw. Transistor, sein. Legierung von 60% Blei und 40% Zinn unter VerWenn die einzelnen Faktoren der Formierung fest- weradung eines Harzflußmittels verzinnt. Die so ergelegt sind, haben die nacheinander erzeugten Systeme zeugte Basiselektrode kann dann an eine geeignete nach der Formierung vollkommen gleiche Eigen- Trägerunterlage angelötet werden. Wenn ein Halbschaften. 50 leiter von bestimmtem Widerstand mit einer inerten Die anfängliche Kontaktfläche hängt von der Form Basiselektrode versehen ist und die Nadel 1 wie oben der ursprünglich vorhandenen Spitze der Nadel 1, beschrieben ausgebildet und aufgesetzt ist, können vom Druck zwischen Spitze und Halbleiteroberfläche verschiedene Eigenschaften durch Änderung der und in gewissem Maße vom Grundmaterial der Amplitudendauer und der Richtung des Formier-Nadel 1 ab. Um reproduzierbare Werte zu erhalten, 55 impulses erzeugt werden. Die gewünschte Kennlinie wurden in allen Fällen Nadelalektroden von der in ist mit Sicherheit reproduzierbar.
Fig. 3 dargestellten Form verwendet. Die weiter Innerhalb gewisser Grenzen können auch gleiche unten angegebenen Werte beziehen sich alle auf Kennlinien bei verschiedenem anfänglichem Kon-Nadelelektroden von solcher Form. taktbereich durch Anwendung von Formierimpulsen Die Nadelelektrode besteht aus einem Draht mit 60 mit entsprechend angepaßter Amplitude erhalten dem Durchmesser d, der zwei gleiche Biegungen 8 werden. Mit anderen Worten: Innerhalb gewisser und 9 auf entgegengesetzten Seiten der Achse des Grenzen muß für eine bestimmte Kennlinie die Am-Drahtes aufweist. Die Höhe α und die Breite b der plitude des Formierimpulses vergrößert werden, wenn Biegung sind genau festgelegt, ebenso der Abstand c der Kontaktbereich vergrößert wird, und umgekehrt, der Biegung 9 von der Spitze des Drahtes. Da die 65 Wenn ein Gleichrichter mit hohem Richtverhältnis Form der Spitze des Drahtes ebenfalls den Kontakt- gewünscht wird, muß der Formierstrom in der bereich beeinflußt, wurde ein einheitlicher Prozeß zur Durchlaßrichtung bzw. in der Richtung niedrigen Herstellung der Spitzen verwendet. Ein Draht, der Widerstandes des Kontaktes fließen, das ist die Richungefähr 0,127 mm Durchmesser hat und aus einem tung, bei der die Nadelelektrode bei Verwendung geeigneten Material besteht, wurde als positive Elek- 70 von N-Halbleitermaterial positiv gemacht wird und
a needle 1 with n-type contaminants hangs the 40 to knock down. The current must be about 5 minutes difference r % -T 1 from the concentration of contaminants in the flow in order to produce a semi-glossy copper coating on needle 1. produce. The crystal is then taken out of the bath. The required properties can be that of a rectifier and the coating washed with water or that of a rectifying Kon- and dried. After removing the protective clock, for example a collector electrode in a coating, the copper-plated surface will be a crystal amplifier or transistor. Alloy of 60% lead and 40% tin with the use of a resin flux when the individual factors of formation are fixed. The base electrodes created in this way have the successively produced systems and the base electrode can then be soldered to a suitable self-supporting base that is completely identical after the formation. If a half shaft. 50 conductors of a certain resistance with an inert.The initial contact area depends on the shape of the base electrode is provided and the needle 1 is designed and attached as described above to the original tip of the needle 1, described, can change the pressure between the tip and the semiconductor surface different properties by changing the and to a certain extent on the base material of the amplitude duration and the direction of the forming needle 1. In order to obtain reproducible values, 55 pulses are generated. In all cases, the required characteristic curve was reproducible with needle electrodes from the in.
Fig. 3 used form shown. The values given below, within certain limits, can also all relate to characteristic curves for different initial con-needle electrodes of this type. clock range through the use of forming pulses The needle electrode consists of a wire with 60 with a correspondingly adapted amplitude and the diameter d, which will be two equal bends 8. In other words: within certain and 9 on opposite sides of the axis of the limit the Am-wire must have for a certain characteristic. The height α and the width b of the amplitude of the forming pulse are increased if the bend is precisely defined, as is the distance c from the contact area, and vice versa, the bend 9 from the tip of the wire. Since the 65 If a rectifier with a high directivity shape of the tip of the wire is also desired the contact, the forming current must be influenced in the area, a uniform process was used for the forward direction or in the direction of low production of the tips. A wire, the resistance of the contact flow, that is the direction about 0.127 mm in diameter and made of a device in which the needle electrode is made when using suitable material, was made positive as a positive electrode from N-semiconductor material and

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die Nadelelektrode mehr als 0,01 % an dotierenden Kristalltriode verwendet wird, deren Emitterelektrodethe needle electrode is used more than 0.01% of doping crystal triode, the emitter electrode of which

Verunreinigungen vom P-Typ bzw. Akzeptortyp einen konstanten Emitterstrom abgibt,P-type or acceptor-type impurities emit a constant emitter current,

enthält. Diese Störstoffe können im Nadelmaterial Auf der Ordinate ist kein Maßstab angegeben, dacontains. These contaminants can be found in the needle material. There is no scale given on the ordinate

oder als Überzug auf der Nadel vorhanden sein. nur die charakteristische Form der Kurven gezeigtor as a coating on the needle. only the characteristic shape of the curves is shown

Zur Frage des Kontaktbereiches zwischen der 5 werden soll. Bei einem Formierstrom, der der Spitze der Nadel und dem Halbleiter muß noch Größe T entspricht, entsteht eine Kennlinie entfolgendes gesagt werden: Wenn niedriger Durchlaß- sprechend Kurve B (Fig. 4), bei höherem Strom widerstand bei einem Gleichrichter gewünscht wird, (Größe U) erscheint Kurve C, während bei noch muß der anfängliche Kontaktbereich so groß wie höheren Strömen (Größe W) der Gleichrichter zermöglich sein. Er kann jedoch nicht unbegrenzt ver- io stört wird. Kennlinien vom Typ B können in einem größen werden. Gebiet zwischen den Größen T und U erzeugt werden,The question of the contact area between the 5 should be. A forming current, which the tip of the needle and the semiconductor must still corresponds size T, produces a characteristic entfolgendes be said: When low passband speaking curve B resistance at higher current desired in a rectifier (size (Fig. 4) U) curve C appears, while with still the initial contact area must be as large as higher currents (size W) of the rectifier. However, it cannot be destroyed indefinitely. Characteristic curves of type B can become one size. Area between the sizes T and U can be generated,

Die elektrischen Eigenschaften eines Kristall- und im anschließenden Teil des Gebietes zwischen gleichrichters sind so kompliziert, daß es nötig ist, den Größen U und W kann die Kennlinie die Merkeinige charakteristische Merkmale zur Festlegung male beider Typen B und C zusammen aufweisen, der Eigenschaften auszuwählen. Drei solche Merk- 15 d.h. je ein Gebiet negativen Widerstandes sowohl in male von besonderem Interesse bei Gleichrichtern Durchlaß- wie in Sperrichtung.
sind folgende: Die Stromverstärkung, die durch die Kurve H dar-
The electrical properties of a crystal and in the adjoining part of the area between rectifiers are so complicated that it is necessary to select the sizes U and W , the characteristic curve can have some characteristic features for defining times both types B and C together to select the properties. Three such features, ie one area of negative resistance each, both of particular interest for rectifiers in the forward direction and in the reverse direction.
are as follows: The current gain, which is represented by the curve H

1. Der Durchlaßstrom bei verhältnismäßig kleiner gestellt ist, weist ein definiertes Maximum auf. Die Spannung Vx, beispielsweise 1 Volt, allgemein be- Kurve G hat zwei Minima, deren eines in dem Gebiet zeichnet mit V (1). 20 liegt, in dem Kennlinien vom Typ B erzeugt werden.1. The forward current is set to be relatively smaller, has a defined maximum. The voltage V x , for example 1 volt, is generally curve G has two minima, one of which in the area is marked with V (1). 20, in which type B characteristics are generated.

2. Der Rückstrom bei relativ großer Spannung V2, Diese beiden Minima entsprechen einem Maximum beispielsweise 30 Volt, allgemein bezeichnet mit V an Kollektorimpedanz, wenn das Elektrodensystem ( — 30). als Kollektor in einem Transistor verwendet wird.2. The return current at a relatively high voltage V 2 , these two minima correspond to a maximum, for example 30 volts, generally referred to as V at collector impedance, if the electrode system is (-30). used as a collector in a transistor.

3. Das Maximum der Arbeitsspannung in Sperr- Man kann so aus den Kurven G und H entnehmen, richtung, das im allgemeinen nicht niedriger als 25 welchen Formierstrom man benötigt, um eine beeine Spannung V3 liegen soll, die größer ist als V2. stimmte gewünschte Kennlinie bezüglich der Strom-3. The maximum of the working voltage in reverse You can see from the curves G and H , direction, that generally not less than 25 which forming current is required to be a leg voltage V 3 , which is greater than V 2 . correct desired characteristic with regard to the current

Diese drei Eigenschaften werden im folgenden verstärkung und/oder der Impedanz zu erhalten,These three properties are used below to obtain gain and / or impedance,

»spezifische Standardkennzeichen« genannt. Die Kurven von Fig. 5 werden nach der OrdinateCalled "specific standard identifier". The curves of Fig. 5 are following the ordinate

Die maximale Arbeitsspannung in Sperrichtung hin zusammengeschoben, wenn der Widerstand desThe maximum working voltage in the reverse direction pushed together when the resistance of the

ist die Spannung, bei der ein verhältnismäßig 30 Germaniunis oder der Gehalt an Störstoffen in deris the voltage at which a relative 30 Germaniunis or the content of interfering substances in the

scharfer Knick in der Widerstandskurve der Sperr- Nadelelektrode ansteigt oder wenn der Formierstromsharp bend in the resistance curve of the barrier needle electrode increases or when the forming current

kennlinie auftritt. " in Sperrichtung auf den Gleichrichter einwirkt.characteristic occurs. "acts in the reverse direction on the rectifier.

Bevor quantitative Ergebnisse genannt werden, soll Fig. 6 zeigt qualitative Ergebnisse, die erhaltenBefore citing quantitative results, let Fig. 6 show qualitative results that were obtained

an Hand der Fig. 4, 5 und 6 zunächst eine qualitative werden, wenn die Nadelelektrode an Stelle der4, 5 and 6 will initially be qualitative when the needle electrode is used in place of the

Vorstellung von den Effekten gegeben werden, die 35 Donatorverunreinigungen solche vom AkzeptortypAn idea of the effects will be given to the 35 donor impurities those of the acceptor type

durch Variieren der elektrischen Formierung und enthält. Auf der Ordinate ist wieder kein Maßstabby varying the electrical formation and contains. Again, there is no scale on the ordinate

anderer Bedingungen erzielt werden können. In Fig. 4 angegeben, da die Kurven nur die Hauptmerkmaleother conditions can be achieved. In Fig. 4 indicated as the curves only the main features

ist eine Anzahl von Spannungs-Strom-Kennlinien für darstellen sollen.is a number of voltage-current characteristics intended to represent.

einen einzelnen gleichrichtenden Kontakt mit N-Ger- Der Durchlaß- und Sperrstrom, die durch die manium dargestellt. Die positiven und negativen 40 Kurven / und A' dargestellt werden, haben Maxima, Werte haben nicht denselben Maßstab infolge der die bei etwas verschiedenen Werten des Formierunterschiedlichen Größenordnung der Stromwerte in stromes liegen. Der Sperrstrom entsprechend der Durchlaß- und in Sperrichtung. Kurve A stellt die KurveK hat ein Minimum bei relativ großen Formier-Kennlinie eines normalen Gleichrichters von relativ strömen. Aus diesen Kurven können die Formierhohem Widerstand in Sperricbtung dar. Das Maxi- 45 bedingungen entnommen werden, die nötig sind, um mum der Arbeitsspannung in Sperrichtung ist die beispielsweise einen Gleichrichter mit einem Mini-Spannung bei der Biegung Q der Kurve. Bei Kurve B mum an Durchlaßwiderstand, einem Maximum an ist die Umkehrspannung R wesentlich vermindert und Sperrwiderstand oder einem Maximum an Richtverdie Größe des negativen Widerstandes erhöht, wäh- hältnis herzustellen. Es wurde gefunden, daß bei rend der positive Widerstand, der dem folgenden 50 Formierung mit einer Nadelelektrode, die Akzeptor-Gebiet entspricht, sehr klein ist. Diese Kurve ent- verunreinigungen enthält, das Richtverhältnis wesentspricht einem Gleichrichter, wie er in der deutschen Hch über das bisher mögliche Maß vergrößert werden Patentschrift 919 303 beschrieben ist. Die Kurve C kann.a single rectifying contact with N-Ger- the forward and reverse currents represented by the manium. The positive and negative curves / and A 'shown have maxima, values do not have the same scale as a result of the different magnitudes of the current values in the current for slightly different values of the forming. The reverse current corresponds to the forward and reverse directions. Curve A represents the curve K has a minimum with a relatively large forming characteristic of a normal rectifier of relatively currents. From these curves the formation high resistance in blocking direction can be taken. The maximum conditions can be taken that are necessary to mum the working voltage in the blocking direction, for example a rectifier with a mini-voltage at the bend Q of the curve. In the case of curve B mum of forward resistance, a maximum of, the reverse voltage R is significantly reduced and reverse resistance or a maximum of directional resistance increases the size of the negative resistance, to be able to be established. It was found that at rend the positive resistance, which corresponds to the following formation with a needle electrode, which corresponds to the acceptor region, is very small. This curve contains decontamination, the directional ratio corresponds to a rectifier as described in the German patent specification 919 303, which has been enlarged beyond the extent possible up to now. The curve C can.

hat ein Gebiet negativen Widerstandes im positiven Einige Kurven, die quatitative Ergebnisse dar-has an area of negative resistance in the positive.

Ouadranten und entspricht einem Gleichrichter, wie 55 stellen, sind in Fig. 7 und 8 dargestellt. Die Bedin-Ouadrants and corresponds to a rectifier, such as 55, are shown in FIGS. 7 and 8. The conditions

er bereits vorgeschlagen wurde. Die Kurven D und E gungen, unter denen diese Kurven erhalten wurden,he has already been proposed. The curves D and E under which these curves were obtained

zeigen andere Kennlinien, die nach dem Verfahren waren folgende:show other characteristics, which after the procedure were the following:

gemäß der Erfindung erhalten werden können. Durchschnittswiderstand einescan be obtained according to the invention. Average resistance of a

In Fig. 5 sind quantitative Ergebnisse dargestellt, Germaniumkristalls vom N-Tvp 2,6 Ohm · cmQuantitative results are shown in Fig. 5, N-type germanium crystal 2.6 ohm · cm

wie sie mit N-Germanium unter Verwendung einer 60 "as they do with N-germanium using a 60 "

Nadelelektrode mit Donatorverunreinigungen von Abmessungen der NadelelektrodeNeedle electrode with donor impurities the same size as the needle electrode

mehr als 0,01% erhalten wurden. Die Kurven stellen {vgL *lg' ά) ^ l'j? mm more than 0.01% was obtained. The curves represent {vgL * lg ' ά) ^ l ' j? mm

die Beziehung zwischen der Stromstärke (Amplitude) ^ ' mm the relationship between the amperage (amplitude) ^ ' mm

der Formierimpulse in Durchlaßrichtung und dem ) '^ mm of the forming impulses in the forward direction and the ) '^ mm

Durchlaßstrom des formierten Gleichrichters bei einer 65 > · ·' "'' u> mm Forward current of the formed rectifier at 65> · · '"'' u> mm

konstanten kleinen positiven Spannung (Kurve F), Vorschub der Nadel nach demconstant small positive voltage (curve F), advance of the needle after the

den Sperrstrom bei konstanter verhältnismäßig großer „ erste" ^ntakt .... U 1/5 mmthe reverse current with a constant, relatively large " first " cycle .... U 1/5 mm

negativer Spannung (Kurve G) sowie die zugehörige Dauer des Formienmpulses 25 Millisekundennegative voltage (curve G) and the associated duration of the shape pulse 25 milliseconds

Stromverstärkung (Kurve H) dar, wenn die Nadel- Die Formierung wurde mit zwei FormierimpulsenCurrent gain (curve H) represents when the needle formation was carried out with two formation pulses

elektrode als Kollektorelektrode einer Halbleiter- 70 ausgeführt.electrode designed as a collector electrode of a semiconductor 70.

Die Kurven in den Fig. 7 und 8 beziehen sich auf Nadelelektroden, die aus drei verschiedenen Stoffen hergestellt wurden, und zwar:The curves in FIGS. 7 and 8 relate to needle electrodes made of three different materials were made, namely:

1. Platin-Ruthenium-Legierung mit 10°/o Ruthenium, 1. Platinum-ruthenium alloy with 10% ruthenium,

2. wie unter 1, die Spitze mit Indium überzogen, das als Akzeptorverunreinigung wirkt,2. as under 1, the tip coated with indium, which acts as an acceptor impurity,

3. Phosphorbronze mit 0,2% Phosphor als Donatorverunreinigung. 3. Phosphor bronze with 0.2% phosphorus as a donor impurity.

Das anfängliche Kontaktgebiet bei 0,175 mm Vorschub der Nadel nach dem ersten Kontakt betrug ungefähr 6,5 · 10-7cm2 für Nadel (1), 19,5 · 10~7 cm2 für Nadel (2) und 3,9 · 10-7cm2 für Nadel (3).The initial contact region at 0.175 mm feed of the needle after the first contact was about 6.5 x 10- 7 cm 2 for the needle (1), 19.5 x 10 -7 cm 2 for the needle (2) and 3.9 x 10 - 7 cm 2 for the needle (3).

Fig. 7 zeigt die Beziehungen zwischen dem Formierstrom (Abszisse) und dem Durchllaßstrom bei 1 Volt V (1) sowie den Rückstrom bei 30 Volt V (-30) (Ordinate) unter den obengenannten Bedingungen. Die mit L bezeichnete Kurve gilt für eine Elektrode aus Platin—Ruthenium, die mit M bezeichnete für Platin-Ruthenium, mit Indium überzogen, und die mit N bezeichnete für Phosphorbronze. Die Maßstäbe für Durchlaß- und Sperrichtung sind verschieden.Fig. 7 shows the relationships between the forming current (abscissa) and the forward current at 1 volt V (1) and the reverse current at 30 volts V (-30) (ordinate) under the above conditions. The curve marked L applies to an electrode made of platinum-ruthenium, the curve marked M for platinum-ruthenium coated with indium, and the curve marked N for phosphor bronze. The standards for forward and reverse directions are different.

In Fig. 8 sind die Beziehungen zwischen Formierstrom (Abszisse) und der maximalen Arbeitsspannung in Sperricihtung (Ordinate) für dieselben Nadelmaterialien, wie in Fig. 7 dargestellt.In Fig. 8 are the relationships between forming current (abscissa) and the maximum working voltage in locking (ordinate) for the same needle materials as shown in FIG.

Für das Verfahren gemäß der Erfindung soll das Nadelmaterial etwas weicher als der Halbleiter sein. Daher ist Platin, das mit Ruthenium gehärtet ist, gut brauchbar.For the method according to the invention, the needle material should be somewhat softer than the semiconductor. Therefore, platinum hardened with ruthenium is useful.

Das für die Nadelelektrode zu wählende Material und die Form des Federsystems werden durch eine Anzähl Faktoren bestimmt. Wenn die Nadel auf die Oberfläche des Halbleiters aufgesetzt und um einen l>estimmten Betrag weiter gegen den Halbleiter gedrückt wird, hängt die Größe des abgeflachten Gebietes der Spitze von dem zuletzt angewandten Druck ab. Auch die elastischen Konstanten des Federsystemes müssen berücksichtigt werden. Wie oben bereits erwähnt wurde, tritt beim Durchgang des Formierstromes ein Schmelzen der Nadelspitze und des Halbleiters in der Berührungszone ein, und das Maß, wie weit die Nadel in das geschmolzene Material eindringt, ist bestimmt durch die Trägheit der Nadel und die Zeit, während der der Halbleiter geschmolzen bleibt. Es ist deshalb wichtig, insbesondere in Fällen, bei denen nach der Formierung ein kleines Kontaktgebiet vorhanden sein muß, ζ. B. bei Vorrichtungen für Hochfrequenz, daß die Bewegung bzw. das Eindringen der Nadelspitze auf ein Minimum reduziert wird. Die Ausdehnung der geschmolzenen Region ist durch die Natur des gebildeten Legierungssystems im Übergangsgebiet zwischen Nadel und Halbleiter bestimmt.The material to be selected for the needle electrode and the shape of the spring system are determined by a Counting factors determined. When the needle is placed on the surface of the semiconductor and around a If a certain amount is pressed further against the semiconductor, the size of the flattened area depends from the last pressure applied. Also the elastic constants of the spring system must be taken into account. As mentioned above, when the Formierstromes a melting of the needle tip and the semiconductor in the contact zone, and that How far the needle penetrates the molten material is determined by the inertia of the Needle and the time that the semiconductor remains molten. It is therefore important in particular in cases where there must be a small contact area after formation, ζ. B. in devices for high frequency that the movement or penetration of the needle tip to a minimum is reduced. The extent of the molten region is due to the nature of the alloy system formed determined in the transition area between needle and semiconductor.

In den Fällen, in denen ein kleines Kontaktgebiet benötigt wird, ist es in der Praxis weiterhin wünschenswert, daß das Nadelmaterial so hart wie möglich ist, mit der Einschränkung, d<aß es noch etwas weicher ist als der Halbleiter. Die Härtung des ursprünglichen Materials kann beispielsweise durch Zusatz eines inerten Härtungsmittels oder in einigen Fällen durch Zusatz des benötigten aktiven Störstoffes selbst erzeugt werden, wie beispielsweise bei einer Nadel aus Silber-Phosphor.In those cases where a small contact area is needed, in practice it still is it is desirable that the needle material be as hard as possible, with the caveat that it still ate it is slightly softer than the semiconductor. The hardening of the original material can, for example, by Addition of an inert hardener or, in some cases, the addition of the required active interfering substance self-generated, such as a needle made of silver-phosphorus.

Es ist in allen Fällen wünschenswert, daß die thermische und elektrische Leitfähigkeit der Nadel groß ist, um den Durchgang starker Formierströme ohne Schmelzen der Nadel zu ermöglichen. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn Halbleiter (beispielsweise Silizium) verwendet werden, bei denen eine hohe Temperatur für die Umwandlung in den anderen Leitfähigkeitstyp nötig ist.It is desirable in all cases that the thermal and electrical conductivity of the needle be high is to allow the passage of strong forming currents without melting the needle. This is from of particular importance when semiconductors (e.g. silicon) are used, in which a high temperature is necessary for the conversion to the other conductivity type.

Vorteilhaft ist die Verwendung einer Nadelelektrode aus Silber, in der Donatorverunreinigungen, wie beispielsweise Phosphor oder Arsen, homogen verteilt sind, die gleichzeitig als Härtungsmittel dienen. Silber hat weiter den Vorteil großer elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Legierungen mit beispielsweise 0,025 fl/o Phosphor sind besonders zur Herstellung von Vorrichtungen mit Kennlinien des Typs B und C von Fig. 4 geeignet.It is advantageous to use a needle electrode made of silver in which donor impurities such as phosphorus or arsenic, for example, are homogeneously distributed, which simultaneously serve as hardening agents. Silver also has the advantage of great electrical and thermal conductivity. Alloys with, for example, 0.025 fl / o phosphorus are particularly suitable for producing devices with characteristics of the type B and C of FIG.

Die Bildung eines Elektrodensystems von genau vorgegebenen Eigenschaften wird durch die nachfolgenden Werte verdeutlicht, die sich auf Elektrodensysteme mit einer Nadel aus Silber mit 0,1% Phosphor einerseits und aus Silber mit 1,0"Vo Arsen andererseits beziehen, wenn diese als Kammerelektrode in einem Transistor verwendet wird. Die Eigene schäften eines solchen Elektrodensystems werden durch die in Fig. 9 dargestellten Kurven veranschaulicht, welche die Strom-Spannungs-Kennlinie eines solchen Elektrodensystems bei verschiedenen Emitterströmen darstellen. Die Ströme sind auf der Abszisse, die Spannungen auf der Ordinate eingetragen. Die Kurve X ist die Kennlinie für einen Emitterstrom Null, Kurve Y für einen Emitterstrom von 0,5 mA und die Kurve Z für einen Emitterstrom von 1,5 mA. Diese Kurven gelten für Germanium von 8 Ohm · cm Widerstand und einen Abstand zwischen Emitter- und Kollektornadel von 0,127 mm.The formation of an electrode system with precisely specified properties is illustrated by the following values, which relate to electrode systems with a needle made of silver with 0.1% phosphorus on the one hand and silver with 1.0% by volume of arsenic on the other hand, when these are combined as a chamber electrode The characteristics of such an electrode system are illustrated by the curves shown in Fig. 9, which show the current-voltage characteristics of such an electrode system at different emitter currents, the currents on the abscissa and the voltages on the ordinate. Curve X is the characteristic curve for an emitter current of zero, curve Y for an emitter current of 0.5 mA and curve Z for an emitter current of 1.5 mA. These curves apply to germanium with a resistance of 8 ohm · cm and a distance between emitters - and collector needle of 0.127 mm.

Der horizontale Abstand für jede Ordinate, beispielsweise zwischen den Kurven Y und Z, ist mit α bezeichnet und stellt die Stromverstärkung der Vorrichtung bei dieser Spannung dar.The horizontal distance for each ordinate, for example between curves Y and Z, is denoted by α and represents the current gain of the device at this voltage.

Die Werte des Punktes, bei denen die Kurve Z ein ausgeprägtes Knie aufweist, sind mit ICs und Vcs bezeichnet. The values of the point at which the curve Z has a pronounced knee are denoted by I C s and V cs.

In der folgenden Tabelle ist et für eine Spannung von 10 Volt und die Werte/cs für zwei verschiedene Stoffe der Nadelelektrode, für verschiedene Kontaktgebiete des anfänglichen Kontaktes zwischen der Nadel und dem Halbleiter und für zwei verschiedene Werte des Formierstromes angegeben.In the following table et is given for a voltage of 10 volts and the values / cs for two different materials of the needle electrode, for different contact areas of the initial contact between the needle and the semiconductor and for two different values of the forming current.

TC O TTf" 3 Κ Γ—TC O TTf "3 Κ Γ— Silber mit 0,1 °/o PhosphorSilver with 0.1 per cent phosphorus 3,33.3 Formierstrom
+ 100 mA
Forming current
+ 100 mA
1CS 1 CS Silber mit 1Silver with 1 __ ,0 °/o Arsen, 0 ° / o arsenic 44th
J.XL/JLl LctJuhl'
durchmesser
J.XL / JLl LctJuhl '
diameter
Formierstrom
+ 400 mA
Forming current
+ 400 mA
3,93.9 α bei 10 Vα at 10 V 2,42.4 Formierstrom
+ 40OmA
Forming current
+ 40OmA
.— -.— - Formierstrom
+ 100 mA
Forming current
+ 100 mA
-
mmmm α bei 10 Vα at 10 V 4,74.7 0,90.9 α bei 10 V Ies α at 10 V I es 3,63.6 α bei 10 V ! J
CS
α at 10 V! J
CS
5,75.7
0,0040.004 1,61.6 3,83.8 2,62.6 — .-. 2,42.4 —·- · 0,0050.005 1,91.9 2,82.8 1,01.0 - - - - 0,00650.0065 2,02.0 1,61.6 2,22.2 2,32.3 0,00750.0075 1,51.5 0,70.7 - - 0,0100.010 . 1,5. 1.5 - 0,80.8

209 640/360209 640/360

11 1211 12

Spalte 1 enthält das anfängliche Kontaktgebiet haben. Wenn die Dauer des Impulses nicht ausreicht,Column 1 contains the initial contact area. If the duration of the impulse is not sufficient,

zwischen dem Nadelende und dem Germanium. Die kann ein zweiter Impuls angelegt werden.between the end of the needle and the germanium. A second pulse can be applied.

Spalten 2, 3, 4 und 5 enthalten die Werte für einen Es wurde bereits erwähnt, daß die Kurve B vonColumns 2, 3, 4 and 5 contain the values for a. It has already been mentioned that curve B of

Silberdraht mit 0,1% Phosphor, die Spalten 6, 7, 8 Fig. 4 eine Gleichrichterkennlinie darstellt, die einemSilver wire with 0.1% phosphorus, the columns 6, 7, 8 Fig. 4 shows a rectifier characteristic that a

und 9 für einen Silberdraht mit l°/o Arsen. 5 Gleichrichter nach der deutschen Patentschrift 919 303and 9 for a silver wire with 1% arsenic. 5 rectifiers according to German patent specification 919 303

Aus den Spalten 2 und 3, in welchen α bei 10 Volt entspricht. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung und Ies für einen Emitterstrom von 1,5 mA darge- können solche Elektrodensysteme in großer Zahl mit stellt sind, kann entnommen werden, daß in dem stets gleichbleibenden Werten hergestellt werden.
Maße, wie das Kontaktgebiet bei einem gegebenen Das Kennzeichnen solcher Vorrichtungen, die für Formierstrom vergrößert wird, α und Ics DIS zu io Kippstromkreise geeignet sind, ist der Austritt von einem Maximum ansteigen und dann wieder fallen. Defektelektronen aus der Basiselektrode (die in Das rührt von der Tatsache her, daß in der Weise, diesem Falle aus einer aktiven Elektrode und nicht wie das anfängliche Kontaktgebiet vergrößert wird, aus einer inerten Elektrode bestehen muß), die zum der Abstand zwischen dem Gebiet 5 und 7 (Fig. 2) Spitzenkontakt fließen, der eine Vorspannung in sich vermindert. Der Faktor α ist umgekehrt propor- 15 Sperrichtung erhält. Es werden hierbei ähnliche Ertional diesem Abstand (r2rt), da α von der Zahl gebnisse erhalten wie bei Verwendung einer inerten der Elektronen abhängt, die aus dem Gebiet T1 über Basiselektrode, wenn die nötigen negativen Träger das Gebiet r2rx in die Hauptmasse des Halbleiter- durch Auffallen von Licht oder einer anderen Strahmaterials gelangen können, ohne daß sie durch die lung auf einen Punkt in der Nähe des Spitzenkon-Störstellen im Gebiet r2rx eingefangen werden. 20 taktes erzeugt werden. Das Licht erzeugt Paare von Ics hängt von α und ebenso vom Kollektorstrom für Elektronen und Defektelektronen, und die Defektelekdie Emitterspannung Null ab. tronen werden zur Nadelelektrode befördert und er-
From columns 2 and 3, in which α corresponds to 10 volts. According to the method according to the invention and Ies for an emitter current of 1.5 mA, such electrode systems can be shown in large numbers, it can be seen that constant values are always produced.
Dimensions such as the contact area at a given The characterizing of such devices, which is enlarged for forming current , α and Ics DIS are suitable for io breakover circuits, the exit of a maximum rise and then fall again. Defects from the base electrode (which in Das results from the fact that, in this case, an active electrode and not an inert electrode as the initial contact area is enlarged), which for the distance between area 5 and 7 (Fig. 2) tip contact flow which reduces a bias in itself. The factor α is inversely proportional. The result is similar to this distance (r 2 - r t ), since α depends on the number of results as when using an inert one of the electrons that come from the area T 1 via the base electrode, if the necessary negative carriers reach the area r 2 - r x can get into the bulk of the semiconductor through the impact of light or some other beam material without them being captured by the development on a point near the tip cone impurities in the area r 2 - r x . 20 cycles can be generated. The light generated pairs of Ics depends on α and also on the collector current for electrons and holes, and the hole in the hole depends on the emitter voltage zero. trons are conveyed to the needle electrode and

Oberhalb eines bestimmten Kontaktgebietes genügt zeugen einen ähnlichen Effekt wie Defektelektronen,Above a certain contact area, an effect similar to that of defect electrons is sufficient,

der Formierstrom nicht, um eine geschmolzene Zoner die von der aktiven Basiselektrode bei einem der be-the forming current does not generate a molten zoner that is generated by the active base electrode at one of the

von genügender Größe zu erzeugen, und der Wert α 25 schriebenen Gleichrichter ausgehen,of sufficient size, and the value α 25 of the rectifier is assumed,

fällt stark ab. Die Paare von Elektronen und Defektelektronendrops sharply. The pairs of electrons and holes

Aus der Spalte 4 und 5 kann entnommen werden, können außer in der Basiselektrode oder in anderen daß bei kleinerem Formierstrom die Vergrößerung Elektroden auch im Körper des Halbleitermaterials des Kontaktgebietes ein anfängliches Ansteigen von α erzeugt werden, wobei die Menge der erzeugten und Ics bewirkt und daß dann diese Werte wieder 30 Paare unter anderem eine Funktion des Stromes, der fallen, aber der Formierstrom nicht ausreicht, eine durchfließt, der anliegenden Spannung und eines Gegenügend große geschmolzene Zone r1 zu erzeugen, bietes des Materials mit geeigneten Eigenschaften ist. und alle Werte von α sind klein. In solchen Vorrichtungen tritt ein Kippeffekt auf,From column 4 and 5 it can be seen that, apart from in the base electrode or in others, with a smaller forming current the enlargement electrodes are also generated in the body of the semiconductor material of the contact area an initial increase of α, whereby the amount of generated and Ics causes and that Then these values again 30 pairs, among other things a function of the current that falls, but the forming current is insufficient to flow through, the applied voltage and a sufficiently large molten zone r 1 to produce the material with suitable properties. and all values of α are small. A tilting effect occurs in such devices,

Wenn nun der Störstoffgehailt der Nadel 1 (Fig. 2) ohne daß Elektronen injiziert werden oder Lichtauf das Zehnfache erhöht wird wie in Spalte 6, 7, 8 35 strahlen auffallen müssen.If now the Störstoffgehailt the needle 1 (Fig. 2) without electrons being injected or light is increased tenfold as in columns 6, 7, 8 35 rays must be noticed.

und 9, so steigt der Wert von α in dem Maße, wie der Durch Versuche wurde gefunden, daß Vorrich-Abstand des Überganges 7 (Fig. 2) vom Ursprung tungen, in denen das halbleitende Material durch die ansteigt, und es wird ein geringerer Formierstrom Formierimpulse geeignet umgewandelt wurde, um für ein Maximum von α benötigt, weil infolge des geeignete Schichtsysteme zu erzeugen, und ebenfalls steigenden Störstoffgehaltes und wegen einer nur 40 das Gebiet, das Elektronen und Defektelektronengering entwickelten geschmolzenen Zone infolge des paare in solchen Vorrichtungen erzeugt, unter Bedinniedrigen Formierstromes der höhere Störstoffgehalt gungen erhalten werden können, die in dem Geimstande war, einen guten P-N-Übergang und daher biet T-U von Fig. 5 liegen. Gitterstörungen, die vor einen guten Wert von α zu erzeugen. der Formierung vorhanden sind, wirken bekanntlichand 9, the value of α increases to the extent that it has been found by experiments that the device distance of the transition 7 (Fig. 2) from the origin in which the semiconducting material increases through the lines, and it becomes a smaller one Forming current forming pulses was suitably converted to required for a maximum of α , because as a result of producing suitable layer systems, and also increasing contaminant content and because of a molten zone that produces only a small amount of electrons and holes as a result of the pair in such devices With a low forming current, the higher impurity content can be obtained, which was able to have a good PN transition and therefore offer TU of FIG. 5. Lattice perturbations that produce a good value of α in front of. the formation are present, are known to work

Die beiden verschiedenen Störstoffe, die verwendet 45 als Zentren zur Erzeugung von EJektron-Defektelekwurden, (Phosphor und Arsen) sind vom selben Typ. tron-Paaren, jedoch ist dieser Effekt klein im Ver-Es ist nicht möglich, eine Silbernadel mit 1% Phos- gleich zu dem, der vorsätzlich durch den beschriephor herzustellen, daher wurde Arsen für die Bei- benen Formierprozeß erzeugt wird, wenn der Halbspiele in den Spalten 6 bis 9 verwendet. leiter geeignet ausgewählt wird.The two different contaminants that have been used as centers for the generation of electron defect electrodes, (Phosphorus and arsenic) are of the same type. tron pairs, however, this effect is small in the ver-id it is not possible to use a silver needle with 1% phosphorus - the same as the one deliberately used by the beschriephor therefore arsenic was produced for the bit-forming process when the half-games used in columns 6 to 9. head is selected appropriately.

Die Ergebnisse, die in der obengenannten Tabelle 5° Der Effekt des Formierstromes, ein Elektrodenniedergelegt sind, sind als Mittel von mehreren Ver- system für eine Vorrichtung der beschriebenen Art suchen in jedem FaHe, aber die Ergebnisse der ver- zu erzeugen, kann besser aus Fig. 2 verstanden schiedenen Versuche weichen nicht sehr vom Mittel- werden. Wenn der Halbleiter vom N-Typ ist und die wert ab. Die Reproduzierbarkeit der erhaltenen Nadelelektrode Störstoffe vom N-Typ enthält, dann Eigenschaften kann aus der folgenden Aufstellung 55 muß der Abstand zwischen der Grenze des N-leivon sechs verschiedenen Beispielen der dritten Reihe tendon Gebietes 7, das durch Injizierung von N-Störvon Kolonne 2 entnommen werden. stoffen erzeugt wird, und der aktiven BasiselektrodeThe results, which are given in the above table 5 ° The effect of the forming current, an electrode are, as a means of several ver system for a device of the type described search in every case, but the results of the ver generating can be better understood from Fig. 2 Different attempts do not differ very much from becoming mediocre. If the semiconductor is N-type and the worth from. The reproducibility of the needle electrode obtained contains N-type contaminants, then Properties can be derived from the following listing 55 must be the distance between the boundary of the N-leivon six different examples of the third series of tendon area 7 made by injection of N-sturgeon from Column 2 can be removed. substances is generated, and the active base electrode

(Defektelektronenquelle) vergleichbar oder kleiner(Hole source) comparable or smaller

Durchschnitt sejn ajs die Diffusionslänge der Defektelektronen imAverage se j na j s is the diffusion length of the holes im

α 1,9 2,3 2,0 1,8 2,3 1,8 2,0 6o Halbleitermaterial. Bei Verwendung einer anderenα 1.9 2.3 2.0 1.8 2.3 1.8 2.0 6o semiconductor material. When using another

/cs 2,8 5,6 4,8 4,8 5,7 4,6 4,7 Defektelektronenquelle sind dieselben Bedingungen/ cs 2.8 5.6 4.8 4.8 5.7 4.6 4.7 Hole sources are the same conditions

maßgebend.authoritative.

Die Dauer des Formierstromes ist bestimmt durch Andere Beispiele für die Formierung von DiodenThe duration of the forming current is determined by other examples for the formation of diodes

die Zeit, die benötigt wird, um das endgültige Gleich- mit speziellen Kennlinien sollen im folgenden ange-the time that is required to finally equalize with special characteristic curves are given below.

gewicht in dem Gebiet r2 zu erzeugen, aber es gibt 65 geben werden.to generate weight in the area r 2 , but there will be 65.

hierfür keine obere Grenze. Andererseits läßt man Germanium mit einem Widerstand von 2 Ohm · cmno upper limit for this. On the other hand, germanium is left with a resistance of 2 ohm · cm

den Formierstrom nicht länger als nötig fließen. Die und einer Nadelelektrode aus Silber mit 0,1% Phos-the forming current do not flow longer than necessary. The and a needle electrode made of silver with 0.1% phosphor

maximale Zeit beträgt beispielsweise beim Ger- phor und 0,125 cm Durchmesser wurde auf elek-maximum time is, for example, with the Ger- phor and 0.125 cm in diameter was elec-

manium nur einige Millisekunden. Der Formierstrom trischem Wege mit einer Spitze versehen, die 35 bis muß die Form eines Impulses mit steilem Abfall 7° 55° Neigung aufwies und am Ende einen Durch-manium only a few milliseconds. The Formierstrom trischem way provided with a tip that 35 to must have the shape of a pulse with a steep slope of 7 ° 55 ° and at the end a through-

messer von 0,0025 mm hatte. Die Nadelelektrode wurde nach Fig. 3 geformt und hatte die vorher beschriebenen Abmessungen. Ein oder zwei Formierimpulse von 900 mA wurden von einer Stromquelle hoher Impedanz für 25 msec angelegt. Das erhaltene Elektrodensystem mit inerter Basiselektrode weist im Durchlaßbereich der Kennlinie ein Gebiet negativen Widerstandes auf.had a knife of 0.0025 mm. The needle electrode was shaped as shown in Figure 3 and was as previously described Dimensions. One or two forming pulses of 900 mA were from a power source high impedance applied for 25 msec. The electrode system obtained with an inert base electrode has an area of negative resistance in the pass band of the characteristic.

Für eine Diode mit niedrigem Durchlaßwiderstand wurde Germanium mit 0,4 Ohm · cm Widerstand und ein elektrolytisch zugespitzter Aluminiumdraht mit einem Winkel von 35 bis 55° an der Spitze verwendet, bei dem der Durchmesser der Spitze kleiner als 0,0025 mm war. Ein oder zwei Impulse von 500 mA und einer Dauer von 25 msec wurden in der Weise angelegt, daß die Nadelelektrode positiv war. Es wurden auf diese Weise Dioden mit niedrigem Durchlaßwiderstand erhalten.For a diode with a low forward resistance, germanium with 0.4 ohm · cm resistance and uses an electrolytically sharpened aluminum wire with an angle of 35 to 55 ° at the tip, in which the diameter of the tip was less than 0.0025 mm. One or two pulses from 500 mA and a duration of 25 msec was applied in such a way that the needle electrode was positive. In this way, diodes having a low on-resistance were obtained.

Wenn auch bei den Beispielen Vorrichtungen beschrieben wurden, bei denen Germanium als Halbleiter verwendet wird, ist die Erfindung doch nicht auf dieses Material beschränkt. Es können nach dem Verfahren auch Elektrodensysteme hergestellt werden, bei denen eine Nadelelektrode mit einem anderen Halbleiter, wie beispielsweise Silizium, in Kontakt steht. Bei anderem Halbleitermaterial weicht die Amplitude des Formierstromes von der bei Germanium verwendeten infolge der anderen Wärmeleitfähigkeit im Halbleitermaterial und der anderen Lage der Isothermen, durch die die Gitterstörungen erzeugt werden, ab. Für Silizium z. B. liegen die Temperaturen, bei denen Gitterstörungen erzeugt werden, höher als beim Germanium.Even if devices were described in the examples in which germanium as a semiconductor is used, the invention is not limited to this material. It can after Process also electrode systems are produced in which one needle electrode with another Semiconductors, such as silicon, is in contact. With other semiconductor material, the The amplitude of the forming current differs from that used for germanium due to the different thermal conductivity in the semiconductor material and the other position of the isotherms through which the lattice disturbances are generated from. For silicon z. B. are the temperatures at which lattice disturbances are generated higher than with germanium.

Die Erfindung soll nicht allein auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele und die genannten Stoffe beschränkt sein.The invention is not intended to relate solely to the exemplary embodiments described and illustrated the substances mentioned must be restricted.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Formieren von elektrischen Halbleiteranordnungen mit einer auf den Halbleitergrundkörper aufgesetzten und mit Fremdstoff versehenen Nadelelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formierung im Halbleiter an der Nadelelektrode eine Zone mit größerem Radius (r2) und Akzeptorstörstellen erzeugt wird, daß weiterhin eine Zone mit kleinerem Radius (rt) und einem Leitungstyp entsprechend dem Fremdstoff der Nadelelektrode innerhalb der ersten Zone erzeugt wird und daß die Differenz der Zonenradien (r2rt) durch den Fremdstoff des Halbleitergrundkörpers und der Nadelelektrode, die Größe, Richtung und Dauer des der Kontaktfläche angepaßten Formierstromes so bemessen wird, daß gewünschte Gleichrichtereigenschaften entstehen.1. A method for forming electrical semiconductor arrangements with a needle electrode placed on the semiconductor body and provided with foreign matter, characterized in that a zone with a larger radius (r 2 ) and acceptor defects is generated by the formation in the semiconductor on the needle electrode, that furthermore a zone with a smaller radius (r t ) and a conductivity type corresponding to the foreign matter of the needle electrode is generated within the first zone and that the difference in the zone radii (r 2 - r t ) by the foreign matter of the semiconductor body and the needle electrode, the size, direction and duration of the The forming current adapted to the contact surface is dimensioned in such a way that the desired rectifier properties arise. 2. Verfahren naah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines hohen Richtverhältnisses und eines niedrigen Durchlaßwiderstaindes eine Nadelelektrode mit möhr als 0,01 % eines Störstoffes vom P-Typ (Akzeptor) und ein Halbleiter vom N-Typ verwendet werden und ein Formierstrom von 50 mA bis 2,5 A so durch das Elektronensystem geschickt wird, daß die Nadelelektrode positiv ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that to produce a high directivity and a low forward resistance a needle electrode with more than 0.01% of an impurity of the P-type (acceptor) and a N-type semiconductors are used and a forming current of 50 mA to 2.5 A so through that Electron system is sent that the needle electrode is positive. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer KollektoTelektrode für einen Transistor ein Halbleitermaterial vom N-Typ und eine Nadelelektrode mit mehr als 0,01 °/o Donatorverunreinigungen verwendet werden und daß die Amplitude des Formierstromes so gewählt wird, daß ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen Stromverstärkung und Kollektorimpedanz erzielt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for generating a collector electrode for a transistor, an N-type semiconductor material and a needle electrode with more than 0.01% donor impurities are used and that the amplitude of the forming current is chosen so that a predetermined ratio between current gain and collector impedance is achieved. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung von Gleichrichtern mit derselben negativen Steigung im Durchlaßbereich der Kennlinie ein Halbleiter vom N-Typ und eine Nadelelektrode mit mehr als 0,01% Verunreinigungen vom N-Typ verwendet werden und ein Formierstrom von 0,75 mA bis 1,25 A in Durchlaßrichtung angelegt wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to achieve rectifiers with the same negative slope in the pass band of the characteristic a semiconductor from N-type and a needle electrode with more than 0.01% N-type impurities are used and a forming current of 0.75 mA to 1.25 A is applied in the forward direction. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiter Germanium verwendet wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that germanium as the semiconductor is used. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelelektrode aus Silber besteht.6. The method according to claim 3, characterized in that the needle electrode consists of silver. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines großen Richtverhältnisses ein Halbleiter vom N-Typ und eine Nadelelektrode aus Platin-Ruthenium-Legierung mit 10% Ruthenium verwendet werden und daß die Amplitude und der Richtungssinn des Formierstromes entsprechend der Abwesenheit oder dem Vorhandensein von Akzeptorverunreinigungen in der Nadelelektrode gewählt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that to achieve a large directional ratio an N-type semiconductor and a needle electrode made of platinum-ruthenium alloy containing 10% ruthenium are used, and that the amplitude and direction of the forming current according to the absence or the Presence of acceptor impurities in the needle electrode is selected. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 861282, 879 270;German Patent Nos. 861282, 879 270; deutsche Patentanmeldung R 5804 VIIIc/21g, 11/02 (bekanntgemacht am 6. 12. 1951;German patent application R 5804 VIIIc / 21g, 11/02 (published December 6, 1951; britische Patentschriften Nr. 595 601, 686 958;British Patent Nos. 595 601, 686 958; französische Patentschrift Nr. 930 783;French Patent No. 930,783; Journal of appl. Physics, Bd. 24, Februar 1953, S. 162 bis 166;Journal of Appl. Physics, Vol. 24, February 1953, pp. 162 to 166; RCA-Reviev, März 1953, S. 17 bis 21;RCA-Reviev, March 1953, pp. 17 to 21; Zeitschrift für angewandte Physik, Bd. 5. 1953, S. 163, 164.Journal of Applied Physics, Vol. 5, 1953, pp. 163, 164. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 809 640/360 9.58809 640/360 9.58
DEI9199A 1953-10-02 1954-10-01 Method for forming electrical semiconductor devices with a needle electrode provided with foreign matter Pending DE1040131B (en)

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