DE1113034B - Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-UEbergaengen in mehreren Halbleiter-koerpern von Halbleiteranordnungen - Google Patents

Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-UEbergaengen in mehreren Halbleiter-koerpern von Halbleiteranordnungen

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DE1113034B DER23520A DER0023520A DE1113034B DE 1113034 B DE1113034 B DE 1113034B DE R23520 A DER23520 A DE R23520A DE R0023520 A DER0023520 A DE R0023520A DE 1113034 B DE1113034 B DE 1113034B
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Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
R23520Vfflc/21g
ANMELDETAG: 19. JUNI 1958
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 24. AUGUST 1961
Die Erfindung betrifft ein Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-Übergängen in mehreren Halbleiterkörpern von Halbleiteranordnungen, bei dem die Halbleiterkörper in ein einen Dotierungsstoff enthaltendes Pulver eingebettet und erhitzt werden,
Halbleiteranordnungen können Halbleiterkörper aus Germanium, Silizium, Germanium-Silizium-Legierungen, III-V-Verbindungen, wie z. B. den Phosphiden, Arseniden und Antimoniden des Aluminiums, Galliums und Indiums, und aus II-VI-Verbindungen, wie z. B. d^n Sulfiden, Seleniden und Telluriden des Zinks, Kadmiums und Quecksilbers, enthalten. Bei Halbleiteranordnungen, beispielsweise Dioden und Transistoren, enthält der Halbleiterkörper im augemeinen mindestens zwei Zonen verschiedenen Leitungstyps, die durch eine gleichrichtende Übergangszone getrennt sind.
Gleichrichtende Übergangszonen, die auch als PN-Schichten bezeichnet werden, können in Halbleiterkörpern durch ein Dampfdiffusionsverfahren gebildet werden. Bei diesem Verfahren wird ein Halbleiterkörper in einer Atmosphäre eines den Leitungstyp bestimmenden Materials angeordnet. Materialien, die den Leitungstyp beeinflussen, werden auch als aktive Verunreinigungsstoffe oder Dotierungsstoffe bezeichnet. .Die Moleküle des verdampften, den Leitungstyp bestirjjmenden Materials treffen auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers auf und diffundieren eine kurze Strecke in den Halbleiterkörper hinein. Durch den Diffusionsvorgang entsteht eine dünne Oberflächenschicht, die das eindiffundierte Dotierungsmaterial enthält, so daß sich der Leitungstyp der Oberflächenschicht von dem der Masse des Halbleiterkörpers unterscheidet. An der Grenze zwischen den zwei Bereichen verschiedenen Leitungstyps, d. h. zwischen der Oberflächenschicht und der Masse des Halbleiterkörpers, entsteht dabei eine gleichrichtende Übergangszone.
Der Leitungstyp des Halbleiterkörpers, in den man die Dotierungsstoffe eindiffundieren läßt, kann beliebig gewählt werden, es kann aber auch ein natürliches, undotiertes, d. h. eigenleitendes Halbleitermaterial Verwendung finden. Das gewählte Verunreinigungsmaterial kann dem Halbleitermaterial den entgegengesetzten Leitungstyp verleihen als den, den es ursprünglich hatte, es kann aber auch von der gleichen Art sein wie der des ursprünglichen Halbleiterkörpers. Im letzteren Falle wird eine Schicht erzeugt, deren Leitungstyp dem der Masse des Halbleiterkörpers gleicht, sich jedoch in der Stärke der Dotierung unterscheidet.
Diffusionsverfahren
zur gleichzeitigen Bildung
von PN-Übergängen in mehreren Halbleiterkörpern von Halbleiteranordnungen
Anmelder:
Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. E.Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1957 (Nr. 667 916)
Charles William Mueller, Princeton, N. J.,
und Jane Margaret Printon,
Rutherford, N.J. (V.St.A.),
sind als Erfinder genannt worden
Zur Bildung von PN-Übergängen in Halbleiterkörpern von Halbleiteranordnungen durch ein Diffusionsverfahren ist es bekannt, mehrere Halbleiterkörper in ein Quarzrohr einzubringen, dieses zu evakuieren und dann Dämpfe des gewünschten Dotierungsstoffes einzuleiten. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig umständlich und zeitraubend und liefert wegen der unvermeidlichen Unterschiede in der Dampfkonzentration keine gleichmäßigen Ergebnisse.
Zur Homogenisierung und Aktivierung von Halbleiterkristallen und Halbleiterschichten ist es außerdem bekannt, die zu behandelnden Halbleiterkörper in ein Pulver einzubetten, das aus dem gleichen oder einem verwandten Grundmaterial besteht. Diesem Pulver werden in einer Vorbehandlung die Stoffe hinzugeführt bzw. die Stoffeigenschaften gegeben, welche in dem zu behandelnden Halbleiterkörper gewünscht werden. Das Pulver mit den eingebetteten Halbleiterkörpern wird dann erhitzt, so daß zwischen den eingebetteten Halbleiterkörpern und dem Einbettungspulver ein Stoffausgleich und damit eine Homogenisierung der Aktivierung stattfindet. Schließlich ist es bekannt, zur Bildung von PN-Übergängen in Halbleiterkörpern die Halbleiterkörper in ein indifferentes
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Pulver, vorzugsweise gemahlenen Quarz oder andere Oxyde, einzubetten, dem ein feinverteilter Dotierungsstoff beigemischt ist.
Die letztgenannten bekannten Verfahren eignen sich zwar grundsätzlich zur gleichzeitigen Behandlung von mehreren Halbleiterkörpern. Das eine Verfahren eignet sich jedoch vor allem zur Homogenisierung der Dotierung in Photoleitern und weniger zu einer exakt steuerbaren Bildung von Sperrschichten im Halbleiterkörper. Das bekannte Einführen der gewünschten Dotierungsstoffe in das Einbettungsmaterial durch ein besonderes Diffusionsverfahren liefert außerdem kein ausreichend homogenes Einbettungspulver. Wenn an den zu behandelnden Halbleiterkörpern jedoch Pulverkörnchen mit wechselndem Gehalt an Dotierungsstoff anliegen, so können keine gleichmäßigen Sperrschichten entstehen. Das andere Verfahren hat den Nachteil, daß durch das indifferente Einbettungspulver leicht unerwünschte Verunreinigungen in die Halbleiterkörper eingeführt werden können, auch wenn man beispielsweise Quarz für Halbleiterkörper aus Silizium benutzt.
Durch die Erfindung soll ein Verfahren angegeben werden, das die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet und vor allen Dingen eine völlig homogene Dotierung der eingebetteten Halbleiterkörper in genau steuerbarer Weise gewährleistet. Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-Übergängen in mehreren Halbleiterkörpern von Halbleiteranordnungen, bei dem die Halbleiterkörper in ein einen Dotierungsstoff enthaltendes Pulver eingebettet und erhitzt werden. Erfindungsgemäß wird dieses Diffusionsverfahren so durchgeführt, daß das Pulver durch Zusammenschmelzen des Halbleitermaterials der Halbleiterkörper mit dem Dotierungsstoff und durch anschließendes Zerkleinern hergestellt wird und daß aus dem Pulver vor der Einbettung der Halbleiterkörper alle Teile unterhalb einer bestimmten Größe entfernt werden. Je nach dem speziellen Anwendungsgebiet kann der Anteil des den Leitungstyp bestimmenden Verunreinigungsmaterials in der Legierung des. Pulvers zwischen 10"4 und 101 Gewichtsprozent betragen.
Dadurch, daß man zur Bildung des Einbettungspulvers von dem in höchster Reinheit vorliegenden Halbleitermaterial ausgeht, werden unerwünschte Verunreinigungen vermieden. Durch das Legieren des Halbleitermaterials mit dem Dotierungsstoff wird eine völlig homogene Substanz gebildet, die nach der Zerkleinerung als Einbettungspulver überall gleichmäßig den Dotierungsstoff abgibt, so daß an der ganzen Oberfläche der Halbleiterkörper eine gleichmäßige Konzentration des Dampfes des Dotierungsstoffes herrscht. Die Gleichmäßigkeit der Dampfabgabe aus dem Einbettungspulver wird durch die Entfernung aller Teilchen unterhalb einer bestimmten Größe aus dem Pulver weiter verbessert, außerdem wird dadurch die Gefahr vermieden, daß sich ganz feine Teilchen auf den Halbleiterkörpern festsetzen und beim Erhitzen mit diesen verschmelzen.
In den Zeichnungen bedeutet
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Behandeln von Halbleiterscheibchen und
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Halbleiterscheibe, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wurde.
Um eine Sperrschicht in einem Körper aus dotiertem Germanium herzustellen, wird beispielsweise zuerst eine feste Legierung des Halbleitermaterials mit dem den Leitungstyp bestimmenden Verunreinigungsmaterial durch Zusammenschmelzen der beiden Stoffe in den gewünschten Mengen hergestellt. Für manche Anwendungsgebiete, wie z. B. Leistungstransistoren, werden Legierungen mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Verunreinigungsmaterial bis ungefähr 10%
ίο bevorzugt, d. h. bis etwa 1021 Atome des den Leitungstyp bestimmenden Verunreinigungsmaterials pro Kubikzentimeter der Legierung. Für andere Anwendungsgebiete, z. B. Halbleitereinrichtungen für Hochfrequenz, sind Legierungen mit einem verhältnismäßig geringen Gehalt an Verunreinigungsmaterial vorzuziehen, d. h. etwa 10~4 Gewichtsprozent oder' ungefähr 1016 Atome des Verunreinigungsmaterials pro Kubikzentimeter der Legierung. Bei diesem Ausführangsbeispiel soll das Halbleitermaterial zur Herstellung des Pulvers aus dotiertem Germanium bestehen, während das Verunreinigungsmaterial, das den Leitungstyp bestimmt, Arsen ist. Reines Germanium wird im Vakuum mit genügend Arsen geschmolzen, um dem Regulus einen Widerstand von ungefähr 0,005 bis 0,05 Ohm-cm zu verleihen. Legierungen in diesem Widerstandsbereich enthalten im allgemeinen 2 bis 20 mg Arsen auf 100 g Germanium. Die feste Legierung des Halbleiters mit dem Dotierungsstoff wird dann so weit pulverisiert, bis der Durchmesser aller Teilchen des erhaltenen Pulvers kleiner als etwa 0,4 mm ist. Die ganz feinen Teilchen werden vorzugsweise dadurch entfernt, daß das Pulver in destilliertem Wasser gewaschen wird, so daß der Durchmesser der Körner des verbleibenden Granulats etwa in einem Bereich von 0,025 bis 0,4 mm liegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird das zerkleinerte Legierungspulver 10 in einen inerten, hitzebeständigen Behälter 11 gebracht, der z. B. aus einem Quarzreagenzglas bestehen kann. Die zu behandelnden Halbleiterscheiben 12 gibt man ebenfalls in das Reagenzglas 11, sie werden mit dem dotierten Pulver 10 bedeckt und durch Schütteln des Inhalts der Röhre verteilt, so daß sie voneinander getrennt sind. Die Scheibchen können eine behebige, geeignete Größe haben, beispielsweise 1,8 mm im Quadrat und 0,18 mm dick. Obwohl in diesem Beispiel Germanium angeführt ist, können die Scheiben natürlich auch aus irgendeinem anderen der obenerwähnten Halbleitermaterialien bestehen. Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, für das Pulver 10 und die Scheibchen 12 dasselbe Halbleitermaterial zu verwenden, wodurch vermieden wird, daß zusätzliche Verunreinigungen eingeführt werden können.
Die Scheibchen können p-leitend, η-leitend oder eigenleitend sein, und es können PN-, NN+- bzw. IN-Übergangszonen hergestellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sollen die Scheiben 12 aus eigenleitendem Germanium bestehen.
Das Reagenzglas 11 mit den im Pulver 10 eingebetteten Scheibchen 12 wird nun in einen nicht dargestellten Ofen gebracht und in einer inerten, nicht oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise Argon, Stickstoff oder Wasserstoff, erhitzt. Bei diesem Beispiel soll die Atmosphäre aus Wasserstoff bei annäherndem Atmosphärendruck bestehen. Gewünschtenfalls kann nach Verdrängung des Hauptteils der in der Röhre enthaltenen Luft durch den Wasserstoff
die Öffnung der Röhre durch einen Deckel verschlossen werden, um ein Abdampfen von Arsen zu verhindern. Bei dem Erhitzen verteilen sich die von dem Pulver abgegebenen Arsendämpfe gleichmäßig auf alle Seiten der Germaniumscheiben, da die Scheiben voneinander durch ein poröses Medium getrennt sind.
Die Temperatur und die Dauer der Erhitzung hängen von der Flüchtigkeit des verwendeten, speziellen Dotierungsstoffes ab, ferner von der Diffusionskonstante des Verunreinigungsstoffes in dem speziellen Halbleitermaterial, der gewünschten Tiefe der Sperrschicht und schließlich von der Größe der Teilchen des granulierten Trägermaterials. Eine Erhöhung der Temperatur oder der Erhitzungsdauer erhöht die Eindringtiefe des Dotierungsstoffes in die Scheiben. Ebenfalls eine Erhöhung der Eindringtiefe ergibt sich bei der Verwendung eines flüchtigeren Dotierungsmaterials oder eines Dotierungsmaterials, das eine höhere Diffusionskonstante besitzt. Die Dicke der durch Diffusion dotierten Schicht 16 und damit die Tiefe der Übergangszone 18 kann ferner durch Änderungen der Teilchengröße des Pulvers 10 gesteuertwerden. Eine Vergrößerung der Teilchengröße des granulierten Trägermaterials verringert den Grad des Eindringens des Dotierungsstoffes, während eine Verkleinerung der Teilchengröße die Strecke vergrößert, die das Dotierungsmaterial eindiffundiert, so daß auch die Tiefe der erzeugten Sperrschicht vergrößert wird.
Fig. 2 zeigt eine Halbleiterscheibe 12, die nach dem oben beschriebenen Verfahren behandelt wurde. Die unveränderte Masse oder der Kern 14 der Halbleiterscheibe 12 ist von einer dünnen Oberflächenschicht 16 umgeben, die eindiffundiertes Arsen enthält. An der Grenzschicht der Diffusionsschicht 16 und dem Kern der Scheibe 14 wird eine gleichrichtende Sperrschicht 18 gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die so erzeugte Sperrschicht 18 ein IN-Übergang.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn nämlich das Trägerpulver aus einer Legierung von ungefähr 100 g Germanium und 10 mg Arsen, entsprechend einem Widerstand von ungefähr 0,009 bis 0,012 Ohm-cm, besteht und der Durchmesser aller Pulverteilchen im Bereich von 0,025 bis 0,4 mm liegt, wenn eigenleitende Germaniumscheibchen in dieses Pulver eingebettet und 75 Minuten auf 825° C in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt werden, wird eine mit eindiffundiertem Arsen dotierte Oberflächenschicht 16 gebildet, die ungefähr 20 bis 23 μ dick ist.
Als ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung soll nun die Herstellung eines Transistors beschrieben werden. Zuerst wird nach irgendeinem geeigneten Verfahren monokristallines Germanium hergestellt, das mit einem P-Verunreinigungsmaterial, wie z. B. Indium, dotiert wird, daß der Widerstand etwa 1 Ohm · cm beträgt. Aus diesem Material werden Scheibchen mit Abmessungen von etwa 12,5 X 12,5 X 0,18 mm hergestellt. Das Dotierungspulver wird durch Pulverisierung von Germanium hergestellt, das mit so viel Arsen dotiert worden war, daß es einen Widerstand von ungefähr 10~3 Ohm·cm hatte. Eine solche Legierung kann aus 100 mg reinem Arsen und 100 g reinem Germanium hergestellt werden. Das Pulver wird dann in destilliertem Wasser gewaschen, um die ganz kleinen Teilchen zu entfernen, so daß die verbleibenden Teilchen alle im wesentlichen einen Durchmesser von 25 bis 400 μ haben. Die Scheibchen werden in dieses Pulver eingebettet und in einem Wasserstoffofen 30 Minuten auf 8000C erhitzt. Das Arsen diffundiert aus dem Pulver in die Oberflächen der P-Germaniumscheibchen ein und bildet auf diese Weise eine Schicht aus N-Germanium auf der gesamten Oberfläche der Scheiben. Diese η-leitende Schicht ist etwa 5 μ dick. Da die Masse der Scheibchen p-leitend ist, wird auf diese Weise eine PN-Schicht gebildet, die in der Nähe
ίο der Oberfläche der Scheibe gelegen ist.
Gewünschtenfalls können die einzelnen Halbleiterscheibchen, in denen nach dem oben beschriebenen Verfahren Sperrschichten gebildet wurden, zu jeweils mehreren Transistoren weiterverarbeitet werden.
is Hierzu wird auf der einen Hauptfläche der Scheibe eine Aluminiumschicht in zehn kleinen Einzelbereichen niedergeschlagen. Das Aluminium kann z. B. durch Aufdampfen niedergeschlagen werden, es bildet mit dem mit Arsen dotierten Germanium wiederum eine Sperrschicht. Jede der kleinen aufgedampften Flächen dient als Emitterelektrode. In einem kleinen Abstand von den jeweiligen Emitterelektrodenflächen wird eine kleine Fläche der Scheibenoberfläche mit einer Goldschicht überzogen, die etwa 0,5% Antimon enthält. Die Goldschichten dienen jeweils als ohmscher Basisanschluß. Ein Teil der Scheibenoberfläche einschließlich der Emitter- und Basisschicht und ihrer nächsten Umgebung wird mit einem Material überzogen, das gegen eine Ätzlösung resistent ist, also z. B. mit einem Lack oder Polystyrol. Anschließend wird die Scheibe in ein geeignetes Säurebad eingetaucht, um die ganze mit eindiffundiertem Arsen versetzte Oberflächenschicht mit Ausnahme der vom Ätzgrund bedeckten Teile abzuätzen.
Die Ätzflüssigkeit kann aus 1 Volumteil konzentrierter Salpetersäure, 1 Volumteil Salzsäure und 1 Volumteil Wasser bestehen. Bei diesem Verfahren können natürlich auch andere Ätzlösungen Verwendung finden. Anschließend wird die Scheibe dann in destilliertem Wasser gewaschen und so geschnitten, daß zehn Teile entstehen, die jeweils einen aus Aluminium bestehenden Emitter und eine aus Gold und Antimon bestehende Basis besitzen.
Die einzelnen Einheiten werden nun durch eine Lötmittelschicht mit der freien Unterseite der Scheibe an einem Metallstreifen befestigt. Der Metallstreifen dient als Kollektoranschluß. Geeignete Metalle für diesen Streifen sind Nickel, Kupfer und Kovar; als Lot kann beispielsweise Indium dienen. Die PN-Übergangszone wird zwischen dem p-leitenden Scheibenkörpern bzw. dem Kernbereich der Scheibe und dem Teil der η-leitenden Basiszone, der mit eindiffundiertem Arsen dotiert und nicht weggeätzt wurde, gebildet. Schließlich werden Anschlußdrähte an die den Emitter bildende Aluminiumschicht, die die Basis bildende Gold-Antimon-Scbicht und den als Kollektoranschluß wirkenden Metallstreifen angebracht.
Nach diesem Verfahren wurden brauchbare Transistoren hergestellt, deren acb zwischen 20 und 100 lag. Die Transistoren hatten eine Niederfrequenzverstärkung von 35 bis 40 db und eine a-Grenzfrequenz im Bereich von 50 bis 120 MHz.
Es hat sich herausgestellt, daß dasselbe Pulver ungefähr zehnmal wieder verwendet werden kann, ohne seine Wirksamkeit zu verlieren.
Auf die oben beschriebene Weise können also Sperrschichten in einer gewünschten Tiefe in einem
Halbleiterkörper erzeugt werden. Durch entsprechende Wahl der Parameter des Verfahrens, nämlich des Widerstandes des als Quelle für das Verunreinigungsmaterial dienenden Pulvers oder dessen Gehalt an dem den Leitungstyp bestimmenden Material, der Teilchengröße und des Temperungsverlaufs kann die Dicke der eindiffundierten Schicht 16 gleichförmig gehalten werden.
Die Verwendung des legierten Pulvers als Quelle für die Dotierungsstoffe ermöglicht es, bequem eine große Anzahl von Halbleiterkörpern gleichzeitig zu behandeln, so daß wiederholt praktisch identische Ergebnisse mit einem Minimum an Ausschuß erreicht werden. Der Grad der Einwirkung auf die Körper hängt praktisch nicht von der Gleichförmigkeit ab, mit der der Dampf des Dotierungsmaterials an einem bestimmten Punkt freigegeben wird und von dem er in gleichförmiger Konzentration fortströmt und in Berührung mit den verschiedenen zu behandelnden Oberflächen kommt. Im Gegensatz dazu ist eine im wesentlichen gleichförmige Quelle für den abgegebenen Dampf direkt bei der großen Anzahl von Flächen, die behandelt werden sollen, vorhanden, da die zu behandelnden Körper in dem als Quelle dienenden Pulver direkt eingebettet sind. Eine wirksame Trennung der einzelnen Körper voneinander und eine gute Durchmischung des Pulvers, die eine praktisch völlige Homogenität gewährleistet, können leicht erreicht werden. Weitere Vorzüge der Erfindung bestehen darin, daß der Prozentsatz des in dem legierten Pulver vorhandenen Dotierungsmaterials leicht bestimmt und gesteuert werden kann und daß die Wahl der Teilchengröße einen zusätzlichen Parameter liefert, der leicht geändert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt ferner den Vorteil, daß die Konzentration des Dotierungsdampfes leicht klein genug gehalten werden kann, um die Bildung von Tröpfchen aus dem Verunreinigungsmaterial auf den Scheibenoberflächen zu vermeiden, wodurch die Gleichförmigkeit, mit der die Oberflächen behandelt werden, leiden, würde. Derartige Tröpfchen bilden sich oft bei den bisher bekannten Verfahren, sie sind deshalb unerwünscht, da sie ungleichmäßige Sperrschichten ergeben.
Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich deshalb für Massenproduktion. Pumpen und komplizierte Einrichtungen werden nicht benötigt, und eine einzige Quarzröhre 11 mit dem beschriebenen Pulver kann tausend Scheibchen enthalten. Eine Anzahl von Röhren kann in einem Gestell untergebracht werden, und alle können zur gleichen Zeit in einem Ofen erhitzt werden.
Neben Arsen können auch andere Dotierungsstoffe, die einen N-Leitungstyp erzeugen, wie z. B. Antimon und Phosphor, Verwendung finden. Das Verfahren kann auch zur Einführung einer einen P-Leitungstyp erzeugenden Verunreinigung, beispielsweise Gallium und Indium, Verwendung finden. Wenn solche wenig flüchtigen Stoffe als den Leitungstyp bestimmende Verunreinigungen verwendet werden, werden die Halbleiterscheiben in dem als Quelle für das Dotierungsmaterial dienenden Pulver über verhältnismäßig lange Zeiten, z. B. einige Stunden, erhitzt. Wenn hochschmelzendes Halbleitermaterial Verwendung findet, wie z. B. Silizium, kann die Temperung bei
to höheren Temperaturen, beispielsweise 1000° C, erfolgen. Das Rohr 11 besteht dann vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material, wie z. B. Aluminiumoxyd.
Die Halbleiterscheibchen brauchen nicht eigenleitend zu sein. Das Verfahren arbeitet genauso, wenn η-leitende oder p-leitende Scheiben Verwendung finden, so daß NP-, PN-, PP+- oder NN+'Sperrschichten entstehen. Die Halbleiterscheibchen können auch aus Silizium oder aus irgendeiner der obenerwähnten halbleitenden Verbindungen bestehen, z. B. Indiumphosphid oder Galliumarsenid, wobei dann natürlich entsprechende Dotierungsstoffe verwendet werden. Obwohl das beschriebene Beispiel die Herstellung von Transistoren betraf, kann das Verfahren zur Herstellung von Sperrschichten auch für die Herstellung von Gleichrichtern und anderen Halbleiteranordnungen dienen, die mindestens eine gleichrichtende Sperrschicht besitzen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-Übergängen in mehreren Halbleiterkörpern von Halbleiteranordnungen, bei dem die Halbleiterkörper in ein einen Dotierungsstoff enthaltendes Pulver eingebettet und erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver durch Zusammenschmelzen des Halbleitermaterials der Halbleiterkörper mit dem Dotierungsstoff und durch anschließendes Zerkleinern hergestellt wird und daß aus dem Pulver vor der Einbettung der Halbleiterkörper alle Teile unterhalb einer bestimmten Größe entfernt werden.
2. Diffusionsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Pulver alle Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb von 25 μ entfernt werden.
3. Diffusionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Pulver als Halbleitermaterial Germanium und als Dotierungsstoff Arsen in einer Menge bis zu 10 Gewichtsprozent des Germaniums verwendet werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 919 727;
belgische Patentschrift Nr. 552 316.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DER23520A 1957-06-25 1958-06-19 Diffusionsverfahren zur gleichzeitigen Bildung von PN-UEbergaengen in mehreren Halbleiter-koerpern von Halbleiteranordnungen Pending DE1113034B (de)

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