DE1058632B - Verfahren zur beliebigen Verringerung des Sperrwiderstandes einer Legierungs-elektrode von Halbleiteranordnungen - Google Patents
Verfahren zur beliebigen Verringerung des Sperrwiderstandes einer Legierungs-elektrode von HalbleiteranordnungenInfo
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Description
DEUTSCHES
Zur Herstellung von pn-Legierungselektroden bei Halbleiteranordnungen aus Germanium, Silizium oder
anderen geeigneten Halbleiterwerkstoffen wir.d. vielfach
clndium;' Blei od. dgl. als Grundmaterial benutzt.
Beispielsweise, kommen auch als Grundmaterial .Aluminium un,d;.Go:ld-in Betracht. . ■ ; . i:
:■ Die; ideale pn-Sperrkennlinie. von: Halbleiteranordnungen
weist nur einen geringen Sättigungsstrbrn -aufi der von der Spannung kaum abhängig ist. Der differentielle
vSperrwiderstand liegt somit verhältnismäßig hoch. Im allgemeinen ist mit Werten zwischen 1 und
30 MOhm zu rechnen.
Es tritt nun in manchen Fällen der Wunsch auf, den Sperrwiderstand beliebig zu verringern, d. h.
niederohmige differentielle Widerstände zu erzeugen, um Kennlinien zu erhalten, die von der Spannung
mehr oder weniger abhängig sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur beliebigen Verringerung des Sperrwiderstandes einer Legierungselektrode
von Halbleiteranordnungen mit Halbleiterwerkstoffen, wie Germanium, Silizium od. dgl.
Nach der Erfindung wird die Legierungselektrode aus einem mit dem Halbleiterkörper unter Bildung
eines pn-Überganges legierenden Grundmaterial, wie Indium, Blei, Aluminium od. dgl., hergestellt und ihr
ein eine erhöhte Rekombinationsrate im Halbleiterkörper bewirkendes Element, wie z. B. Nickel, Kupfer,
Eisen od. dgl., in solcher Dosierung zugesetzt, daß eine gewünschte Sperrwiderstandserniedrigung erreicht
wird.
Es wird also bei der Erfindung davon Gebrauch gemacht, daß eine Reihe von Elementen, wie Nickel,
Kupfer, Eisen usw., in Halbleiterkristallen die Ursache für eine erhöhte Rekombinationsrate der
Ladungsträgerpaare sind. Die Wirkung von Nickel, Eisen, Kupfer in Germanium und Silizium als Rekombinationszentren
ist in der Literatur bekannt. Da dieser Einfluß in der Regel unerwünscht ist, wird bei
der Herstellung üblicher Halbleiterbauteile sehr viel Arbeit .darauf verwendet, diese Elemente aus dem
Halbleitermaterial auszuscheiden.
Die Erfindung gibt nun die technische Lehre, die bisher als unerwünscht angesehene Wirkung von derartigen
Elementen zur beliebigen Verringerung des Sperrwiderstandes einer Legierungselektrode bei
Halbleiteranordnungen auszunutzen, um beispielsweise einen erhöhten Sperrstrom (Mehrheitsladungsträgerstrom)
zu erzwingen, wie er für das Funktionieren von bestimmten Halbleiteranordnungen mit
teilweise fallender Charakteristik zum Schalten notwendig ist. Das Verfahren ist aber auch für sonstige
Anwendungen, z. B. zur Herstellung beliebig spannungsabhängiger Widerstände, zu verwenden..
Werden derartige Elemente bei den bekannten Ver-Verfahren zur beliebigen Verringerung
des Sperrwiderstandes einer Legierungselektrode vonj Haibleiteranordriungen
des Sperrwiderstandes einer Legierungselektrode vonj Haibleiteranordriungen
.;.: i..:ur-ii r,:.:-;:;: um; τ;/. ΰν-κ türjannü.
Deutsche Bundespost,
vertreten durch den Präsidenten
des Fernmeldetechnischen Zentralamts,
Darmstadt, Rheinstr. 110
Dipl.-Phys. Alfons Hähnlein,
Nieder-Ramstadt bei Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden
Nieder-Ramstadt bei Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden
fahren zum Aufbau eines pn-Überganges mit eingebracht,
so bilden sich auch hier sporadische Inseln erhöhter Rekombination, die den eigentlichen pn-übergang
kurzschließen. Die atomare Verteilung dieser Zentren bewirkt, daß ein mehr oder weniger hoher
Ohmscher Widerstand erhalten bleibt, der lediglich von der Anzahl dieser Kurzschlußbrücken und vom
spezifischen Widerstand des Halbleitermaterials abhängt. Durch geeignete Wahl der Dotierung und des
Halbleitergrundmaterials lassen sich so beliebige differentielle Widerstände der pn-Kennlinie einstellen.
Zweckmäßig beträgt der Anteil des oder der zugesetzten Elemente etwa 1 %o und mehr.
Bei einem Verfahren zur beliebigen Verringerung des Sperrwiderstandes einer Legierungselektrode nach
der Erfindung werden zweckmäßig die eine erhöhte Rekombinationsrate, bewirkenden Elemente der
Schmelze des Grundmaterials zugesetzt. Zur Erzielung der atomaren Verteilung sind Schmelztemperaturen
erforderlich, die es ermöglichen, das Zusatzelement Nickel od. dgl. in der jeweiligen Schmelze des
Grundmaterials völlig aufzulösen. Die Temperaturen, die hierzu notwendig sind, ergeben sich aus den bekannten
SchmelzdiagramTnenr Je nach der geforderten
Widerstandskennlinie wird der Anteil der Rekombinationsmetalle bemessen.
Das weitere Verfahren gleicht genau dem Verfahren, welches aus der Herstellung von pn-Legierungselektroden
bereits bekannt ist.
Wie bereits erwähnt, läßt sich nach dem Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft eine Halbleiter-
909 529/364
Claims (3)
- m.T 058 £32anordnung ■ herstellen, die^'als :eFekrröriisc'her■'<■ Schalter mit kurzen Sprungzeiten verwendet wird und bei. der in der Basiszone ein geringer Strom von Mehrheitsladungstr^gern, vorzugsweise-mehr als,das Zehnfache dgsfSattigungsstronies des Kollektors, in Richtung 5, auf die Basiselektrode fließt."Λ*"^ ■----· Patent ANSP κ och E:>,..... Ί^-1 '-"V^e'irFäiirefi zUf feeließigen 'Verringerung des SperrwiderstandesVeMgf' Legigruifgselektrode von Halbleiteranordnungel^it Halblerierwerkstoffen, wie , Ge.r.ma,niutn, Silizium od. dgfr, dadurch gekenrfzeichriet, 'daß^'die Legie'ruriglelektrode aus."—einem mit dem- Halbleiterkörper—unter- Bildung-eines pn-Überganges legierenden Grundmaterial, r:wie: Iridium, Blei,-Aluminium od. dgl·!, hergestellt . wird und daß ihr ein eine erhöhte Rekombinationsräte inr Halbleiterkörper, bewirkendes Element, wie z; B.- Nickel, Kupfer, Eisen od. dgl., in solcher„D_osierung zugesetzt wird, daß „eine gewünschte.Sperrwiderstandserniedrigung erreicht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anteil des oder der zugesetzten Elemente etwa Γ°/οο und mehr gewählt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Schmelze des Grundmaterial zugesetzt werden.4-iialbleiteranordnung, hergestellt nach einem Verfahren, 'nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis :3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als elektronischer Schalter mit kurzen Sprungzeiten verwendet wird und daß in der Basiszone ein geringer] Strom von Mehrheitsladungsträgern, vorzugsweise mehr als das Zehnfache des Sättigungsstrqmes des Kollektors, in Richtung auf die Basiselektrode fließt.— --■·■ In Betracht gezogene-Druckschriften-:-Deutsche Patentschrift Nr. 814 487;deutsche Patentanmeldung L 13149 VIIIc/21g (bekanntgemaenram 28. 1. 1!954) p ■ ' \am 3. April 1952 bekanntgemachte Unterlagen der deutschen Patentanmeldung W 6649 VIII c /'21 g;
! ProcJ IRE, Bd' 40, 1952, Nr. dl, S. 134I/1:342; :' Physica, Bd. 20, 1954, S. 845 bis 854;Philips Res. Reports, Bd. 8/1953, S. 244;The Journal of Phys. Chefn!,' Bd. 57, 1953, H. 13, S. 853 bis 859.. ^
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