DE1190106B - Halbleiterdiode mit einem PN-UEbergang im Halbleiterkoerper - Google Patents
Halbleiterdiode mit einem PN-UEbergang im HalbleiterkoerperInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
HOIl
Deutsche Kl.: 21g-11/02
Nummer: 1190106
Aktenzeichen: J19237 VIII c/21 g
Anmeldetag: 29. Dezember 1960
Auslegetag: 1. April 1965
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterdiode mit einem PN-Übergang am Halbleiterkörper, insbesondere
aus Germanium. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, diese Halbleiterdiode
im Sinne einer besonderen Spannungsabhängigkeit ihrer Kapazität weiterzubilden, so daß sie infolge
dieser veränderlichen Reaktanz insbesondere im parametrischen Verstärker einsetzbar ist.
Für eine Halbleiterdiode mit einem PN-Übergang im Halbleiterkörper, insbesondere aus Germanium,
besteht die Erfindung darin, daß die Dichte der Dotierungsfremdstoffe im Halbleiterkörper in einer Zone
von der äußeren Oberfläche bis zur PN-Übergangsfläche mit wachsendem Abstand von der äußeren
Oberfläche zunimmt.
Die Erfindung betrifft auch Herstellungsverfahren für eine solche Halbleiterdiode.
Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß der äußere Teil der einen von zwei
in der PN-Übergangsfläche zusammenstoßenden Halbleiterzonen verschiedenen Leitfähigkeitstyps eine
etwa gleichbleibende Differenz JVß—NA der Donatorendichte
ND und der Akzeptorendichte NA aufweist,
daß diese Differenz ND—NA im inneren Teil
dieser einen von zwei Halbleiterzonen örtlich fortschreitend ansteigt, dabei kurz vor dem PN-Übergang
einen Höchstwert erreicht und von da mit Nulldurchgang am PN-Übergang steil abfällt.
Die Störstellendichte über den Querschnitt der Halbleiterzone örtlich abzustufen, ist bei Halbleiterbauelementen
mit PN-Übergang bekannt. Die örtliche Störstellenverteilung ist aber beim Bekannten
gerade gegenläufig zu der bei der Erfindung. So hat der bekannte Drifttransistor in seiner Basiszone eine
zum Kollektor hin abnehmende Dotierung. Eine Störstellenverteilung, wie sie die Halbleiterdiode mit
einem PN-Übergang im Halbleiterkörper nach der Erfindung aufweist, ist auch nicht bei der bekannten
Ausdiffusion erreicht, die sich ja lediglich an oder in unmittelbarer Nähe der Halbleiteroberfläche auswirkt,
so daß auch hier, wie beim Drifttransistor, im äußeren Oberflächenbereich eine hohe Konzentration
von Dotierungsfremdstoffen vorliegt, die nach dem Halbleiterinnern zu niedriger wird.
Die Erfindung sei nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen für eine beispielsweise Ausführungsform
näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Halbleiterdiode und die dazugehörige örtliche Verteilung
der Dichte der Dotierungsfremdstoffe nach der Erfindung;
F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung das bei Halbleiterdiode mit einem PN-Übergang im
Halbleiterkörper
Halbleiterkörper
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk,N.Y. (V. St. A.)
Armonk,N.Y. (V. St. A.)
ίο Vertreter:
Dr.-Ing. R. Schiering, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Bahnhofstr. 14
Böblingen (Württ.), Bahnhofstr. 14
Als Erfinder benannt:
Richard Louis Anderson, Syracuse, N. Y.;
John Carter Marinace, Yorktown Heigths,
Westchester;
Mary Jacqueline O'Rourke, Huntington, N. Y.
Mary Jacqueline O'Rourke, Huntington, N. Y.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1959
(862836)
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1959
(862836)
der Herstellung der Halbleiterdiode nach der Erfindung verwendete Reaktionsgefäß mit einer gleichmäßig
zugeordneten Kurve für den örtlichen Temperaturverlauf innerhalb und längs dieser Vorrichtung.
Diese Vorrichtung wird mit dem darunter gezeichneten Temperaturprofil dazu verwendet, um eine
Störstellenverteilung in einem Halbleiterkristall gemäß der Erfindung zu erzeugen.
In der F i g. 1 ist ein Einkristall aus Halbleitermaterial, ζ. B. Germanium, gezeigt, welcher die beiden
Zonen 2 und 3 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp enthält. Die Zone 2 ist im Falle des
dargestellten Beispiels vom N-Typ und die Zone 3 vom P-Typ. Beide Zonen treffen am PN-Übergang 4
zusammen. Fernerhin sind ohmsche Kontaktelektroden zum Verschalten vorgesehen und die Anschlüsse
zu diesen Kontakten mit 5 und 6 bezeichnet.
Die Diode nach der F i g. 1 enthält eine Verteilung der den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigungen,
die in der Nachbarschaft des PN-Überganges rückläufig ist. Mit anderen Worten, die Menge der
den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Störstellen ist größer an einem Punkt nahe dem PN-Übergang als
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an einer Stelle, die vom PN-Übergang weiter weg linem Halbleitermaterial unter dem Heizelement SB.
liegt. Eine Menge eines Transportelementes, z. B. Jod,
In den meisten Fällen haben Halbleiterdioden mit wird in den Behälter 7 eingeführt. In der Zwischen-
einem inneren PN-Übergang eine relativ konstante stufe des dargestellten Niederschiagens trifft das
Verteilung der Störstellen in der N-Zone 2 und, in 5 Transportelement als Dampf 12 in die innere Umge-
ähnlicher Weise, eine relativ konstante Verteilung bung und auf die besonderen Ausgangsstoffe 9 und
der Störstoffe in der P-Zone 3. Für jede Zone gibt es 10, welche zum Niederschlag zu bringen sind.
ein Vorherrschen der "besonderen den Leitf ähigkeits- Im Gebrauch der Vorrichtung spielt sich im Inne- typ bestimmenden Verunreinigungen, welche der ren der Röhre eine chemische Reaktion ab, wenn Zone ihren Leitfähigkeitstyp gibt. Einige Dioden- io den verschiedenen Heizelementen 8 A bis 8 C Energie konstruktionen haben eine gesteuerte Verteilung der zugeführt wird und die gesamte Röhre auf eine Be den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigun- Zugstemperatur erhöht und die Temperatur weiter- gen in der Nähe des PN-Überganges, und zwar für hin selektiv unter den Halbleiterausgangsmaterialien 9 Zwecke, die, wie oben erwähnt, der Steuerung solcher und 10 wahlweise erhöht wird, während das Substrat Eigenschaften, wie dem Lawinendurchbruch, dienen. 15 11 auf einer Temperatur gehalten wird, bei welcher
ein Vorherrschen der "besonderen den Leitf ähigkeits- Im Gebrauch der Vorrichtung spielt sich im Inne- typ bestimmenden Verunreinigungen, welche der ren der Röhre eine chemische Reaktion ab, wenn Zone ihren Leitfähigkeitstyp gibt. Einige Dioden- io den verschiedenen Heizelementen 8 A bis 8 C Energie konstruktionen haben eine gesteuerte Verteilung der zugeführt wird und die gesamte Röhre auf eine Be den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigun- Zugstemperatur erhöht und die Temperatur weiter- gen in der Nähe des PN-Überganges, und zwar für hin selektiv unter den Halbleiterausgangsmaterialien 9 Zwecke, die, wie oben erwähnt, der Steuerung solcher und 10 wahlweise erhöht wird, während das Substrat Eigenschaften, wie dem Lawinendurchbruch, dienen. 15 11 auf einer Temperatur gehalten wird, bei welcher
Die Halbleiterdiode gemäß der Erfindung unter- thermische Zersetzung des Gases 12 eintritt. Diese
scheidet sich von allen früheren darin, daß die Zone 2 Stelle hat im allgemeinen die unterste Temperatur
in der Darstellung nach der F i g. 1 einen anderen im Behälter 7.
Verlauf für die Störstellenverteilung aufweist. Aus Das Temperaturprofil in der Röhre 7 für den
dieser Figur ist in der dargestellten Kurve die Ver- ao Niederschlag des N-Typ-Ausgangsmaterials 9 auf
änderung der Konzentration der den Leitfähigkeits- das Substrat 12 ist durch die Kurvet dargestellt.
typ bestimmenden Verunreinigungen als Anzahl der Hierbei sind Jod und für den Körper 12 Germanium
Donatoren Nd minus der Anzahl der Akzeptoren Na verwendet. Die Kurve A zeigt an, daß das Ausgangs
aufgezeichnet. Die Differenz (Nd—N0) geht von material 9 auf einem Temperaturzuwachs gehalten
einem relativ konstanten Wert im Bereich 1 zu einem 35 wird, der über der Bezugslinie liegt, während das
größeren Wert A im Bereich 2 vor dem Nulldurch- P-Typ-Material 10 eine reduzierte Temperatur ergang am PN-Übergang über.
hält, die unter der Bezugslinie und unter der des
Die Bedeutung der neuen Ausführungsform einer Substrates 12 liegt.
Diode ergibt sich aus der Tatsache, daß sich eine Unter diesen Bedingungen werden das erhitzte
Verarmungszone .im N-Bereich am PN-Übergang 30 N-Typ-Ausgangsmaterial 9 und das erhitzte Trans
unter dem Einfluß einer den Klemmen 5 und 6 zu- portelement verdampfen und eine gasförmige Ver
geführten Vorspannung ausdehnt, was bestimmt ist bindung 12 ergeben. An einer ausgewählten Stelle,
durch die Konzentration der den Leitfähigkeitstyp dargestellt für das Beispiel Germanium und Jod, als
bestimmenden Verunreinigungen im Kristall in der unterster Temperaturpunkt, befindet sich an der
Nachbarschaft des PN-Übergangs 4. Dort ergibt sich 35 Unterlage 11 die Verbindung 12 des Ausgangsein
markanter Einfluß auf die Ausdehnung dieser materials 9, und das Transportelement wird sich zer-
sich durchsetzenden Verarmungszone, wenn der Um- setzen, und dabei kommt Halbleitermaterial vom
kehrpunkt A der Kurve nach der F i g. 1 erreicht ist. N-Typ auf der Unterlage epitaktisch zum Nieder-
Eine Halbleiterdiode mit derart rückläufiger Stör- schlag. Sobald eine gewünschte physikalische Größe
Stellenverteilung zeigt ein scharf nichtlineares Ver- 40 für die Zone nach der F i g. 1 erreicht ist, findet eine
halten der angestiegenen Kapazität mit der zugeführ- Änderung im Temperaturprofil von Kurve A nach
ten Spannung, da die Verarmungszone, welche dem Kurve B statt. Mit diesem neuen Temperaturprofil B
PN-Übergang 4 zugeordnet ist, sich in den N-Be- kommt es zum Niederschlag des P-leitenden Aus
reich 2 über den Punkt A hinaus ausdehnt. gangsmaterials 10 auf dem Halbleiterkristall, der
Es ist gefunden worden, daß die rückläufige Stör- 45 sich auf der Unterlage 11 ausbildet. Dies wird er-
stellenverteilung bei solchen Dioden durch die An- reicht durch Erhöhung der Temperatur an der Quelle
wendung des Verfahrens des epitaktischen Dampf- 10 infolge Erhöhung der Temperatur durch die Heiz
niederschlages erzeugt werden kann. Hierbei wird vorrichtung 8 C. Unter den Heizelementen 8A und 10
eine Verbindung eines Transportelementes zersetzt, wird ebenfalls eine Temperaturveränderung vorge-
um ein Halbleitermaterial auf eine Unterlage nieder- 50 nommen, so daß an der Stelle der Unterlage 11 der
zuschlagen. kühlste Punkt des Behälters 7 ist.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung Mit der Änderung des Temperaturprofils von
einer Ausführungsform für das Dampfniederschlags- Kurve A zu Kurve B stellt sich ein epitaktischer
verfahren und zeigt fernerhin das zu diesem Zwecke Niederschlag von Halbleitermaterial des P-Typs auf
aufrechtzuerhaltende Temperaturprofil. In der Fig.2 55 der Unterlage 11 ein. Es ist gefunden worden, daß
ist eine verschlossene Röhre 7 gezeigt, die z. B. aus ein anfänglicher Anstieg in der Menge der den Leit-
Quarz besteht, und die eine Reihe von Heizelemen- fähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigungen zum
ten SA, SB und SC enthält. Diese Heizelemente Niederschlag kommt. Dieser Effekt ist aus der
sind beispielsweise vom Widerstandstyp und enthal- F i g. 1 ersichtlich, nach der ein Anstieg der Zahl
ten Chromnickeldraht. Damit lassen sich die Tempe- 60 der Donatoren über die Zahl der Akzeptoren zu
raturen an diskreten Stellen der Röhre 7 steuern. Eine einem Umkehrpunkt A hinausführt. Darüber hinaus
Menge Halbleiterausgangsmaterial, z. B. Germa- gibt es einen Zuwachs in der Zahl der Donatoren,
nium 9, vom N-Leitfähigkeitstyp ist in den Bereich bis die Zahl der Donatoren die Zahl der Akzeptoren
der Röhre 7 eingebracht, welcher durch das Element überschreitet, so daß ein PN-Übergang 4 gebildet
SA steuerbar ist. Eine Menge 10 aus Germanium 65 wird und weiteres P-Material niedergeschlagen wird,
vom P-Leitfähigkeitstyp befindet sich in der Zone, was sich aus der P-Zone 3 der F i g. 1 ergibt. Dieser
die durch das Heizelement SC gesteuert wird. Fer- Anfangszuwachs in der Konzentration der den Leit
nerhin befindet sich eine Unterlage 11 aus einkristal- fähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigungen vor
einer Abnahme bei Änderung im Leitfähigkeitstyp erzeugt eine rückläufige Störstellenverteilung in dem
niedergeschlagenen Kristall.
Die Erfindung sei nachstehend für ein ganz spezielles Ausführungsbeispiel mit bestimmten Bemessungen
erläutert, jedoch soll die Erfindung nicht auf diese speziellen Bemessungen beschränkt sein.
Eine rückläufige Störstellenverteilung gemäß der Erfindung kann in einem Halbleitereinkristall erzeugt
werden, wenn man eine Quarzröhre 7 (vgl. F i g. 2) von 25 mm Durchmesser und 35 cm Länge verwendet.
Diese Röhre ist durch die Elemente 8A, 8 B und 8 C in diskrete steuerbare Heizbereiche unterteilt.
An der Stelle 8A ist mit Phosphor dotiertes Germanium von 0,042 bis 0,012 Ohm ■ cm in Barrenform
von ungefähr 4,9 cm3 eingebracht. Die Menge ist nicht kritisch.
An der Stelle 8 B befindet sich eine Unterlage aus monokristallinem Germanium, dessen Abmessungen
0,129 cm2 und 0,013 cm Dicke beträgt.
An der Stelle 8 C befindet sich Germanium von 0,002 Ohm · cm in Barrenform, das mit Bor dotiert
ist. Die Menge von 4,9 cm3 ist nicht kritisch.
Die Röhre 7 hat ein Vakuum von 10~5 mm Hg
und enthält 50 mg eingefügtes Jod.
Das durch die Kurve A für den epitaktischen Niederschlag auf das N-leitende Germanium 11 beschriebene
Temperaturprofil ist derart, daß das Element 9 auf etwa 560° C, die Unterlage 11 bei
annähernd 410° C und das Element 11 auf die Be-Zugstemperatur von 4300C gehalten wird. Das durch
die Kurve B für den Niederschlag von P-leitendem Germanium angegebene Temperaturprofil ist derart,
daß das Element 10 auf etwa 5600C, die Unterlage
11 auf etwa 410° C und das Element 9 auf einer Bezugstemperatur von 430° C gehalten wird.
Für die Verfahrenstechnik ist es wichtig, daß die verschiedenen Einstellungen in den wirklichen Temperaturwerten
vorteilhaft im Einklang mit den verdie Verarmungszone den Abstand im Kristall für die
Verarmungsbereiche hinsichtlich ihres Vorschubes beherrscht. Es sei als Beispiel ein PN-Übergang angenommen,
in welchem die Konzentration der den Leitfähigkeitstyp bestimmenden Verunreinigungen in
der N-Zone, z. B. Zone 2 der F i g. 1, kleiner ist als jene in der P-Zone 3, so daß die höchste Übertragung
auf der N-Seite des PN-Überganges stattfindet. Analoge Ergebnisse gewinnt man für den entgegengesetzten
Fall und für Störstellenkonzentrationen auf beiden Seiten des PN-Überganges. Diese Annahme
wird jedoch durch die folgende Berechnung leichter gemacht.
Für einen PN-Übergang, bei dem die Störstellenkonzentration, die Dotierung von Donatoren, mit
dem Abstand χ vom PN-Übergang zunimmt, kann folgende Gleichung angesetzt werden:
Nd ~ x». (1)
In dieser Gleichung ist der Wert« nicht negativ. Für die Übertragung der Kapazität ergibt sich folgendes:
—1
C~(VD- V)" + 2 = (Vd - V)". (2)
C~(VD- V)" + 2 = (Vd - V)". (2)
Bei einem großen Wert von η ist die Kapazität
fast unabhängig von der Spannung. Für den extremen Fall, bei dem η sich der Null nähert, ergibt sich
ein scharfer PN-Übergang und:
C-(Vd- V)
(3)
35 verteilung, wenn die Verarmungszone in der Richtung von A vorwärts rückt, der Alphawert in
Gleichung (2) größer als V2 gemacht werden.
Für einen großen Wert von Alpha muß der Konzentrationsgradient groß werden und an der Kante
der Ubertragungszone negativ werden. Zusätzlich darf sich die Konzentration nicht zu tief in den
Halbleiterkörper hinein ausdehnen, sonst wird der
In der Gleichung (3) ist VD die Diffusionsspannung
und V die angelegte Spannung. V ist als negativ zu betrachten für eine umgekehrte Spannung.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei kleiner werdendem N0 an der Kante des Übertragungsbereiches mit zunehmender Entfernung vom PN-Übergang
der Alphawert größer als V2 gemacht
wendeten Mengen und den Dampfdrücken der be- 40 werden kann. Mit anderen Worten kann bei
sonderen Elemente stehen. Das Element Arsen ver- Schaffung eines Umkehrpunktes A in der Störstellenlangt
z. B. eine viel geringere Hitze zum Verdampfen.
Wichtig ist, das Temperaturprofil so einzustellen,
daß eine thermische Zersetzung einer Verbindung
des Ausgangsmaterials und des Transportelementes 45
in der Nachbarschaft der Unterlage stattfindet und
daß während der Niederschlagsänderung der eine
Leitfähigkeitstyp über den anderen vorherrscht. Als
Folge dieser Änderung wird in Übereinstimmung mit
Wichtig ist, das Temperaturprofil so einzustellen,
daß eine thermische Zersetzung einer Verbindung
des Ausgangsmaterials und des Transportelementes 45
in der Nachbarschaft der Unterlage stattfindet und
daß während der Niederschlagsänderung der eine
Leitfähigkeitstyp über den anderen vorherrscht. Als
Folge dieser Änderung wird in Übereinstimmung mit
der Erfindung die Konzentration der niederzuschla- 50 Reihenwiderstand zu groß. Der Änderungsbetrag der
genden Verunreinigung zuerst zunehmen und dann Verunreinigungskonzentration mit der Entfernung
gegen einen PN-Übergang abnehmen, wodurch sich vom PN-Übergang bestimmt den genauen Alphaeine
rückläufige Störstellenverteilung ergibt. wert, wie oben in Verbindung mit dem Verfahren
Die rückläufige Störstellenverteilung in der Nähe beschrieben worden ist, und zwar in Abhängigkeit
eines PN-Uberganges nach der Erfindung läßt sich 55 von der relativen Störstoffkonzentration und der
am besten würdigen durch die folgende Erörterung Menge des in die Niederschlagsreaktionsröhre eingeüber
die Kapazität der Diode nach der F i g. 1 als
Folge der dort vorhandenen rücklaufenden Verteilung an Störstellen.
Folge der dort vorhandenen rücklaufenden Verteilung an Störstellen.
Es ist in der Technik allgemein festgestellt worden,
daß die Kapazität eines Halbleiterbauelementes in Beziehung steht zu dem Abstand vom PN-Übergang
im Kristall und daß eine Verarmungszone mit einer Vorspannung quer zum PN-Übergang unter dem
Einfluß jener Vorspannung wandert. Es ist weiterhin bekannt, daß die Konzentration der den Leitfähigkeitstyp
bestimmenden Verunreinigungen in der umgekehrten, d. h. in der durchkreuzten Zone durch
führten Halbleitermaterials. Der Wert von Alpha kann für verschiedene Zwecke gesteuert werden.
Halbleiterbauelemente mit variabler Kapazität, die einen großen oder kleinen Wert von Alpha haben,
können unter verschiedenen Arbeitsbedingungen wünschenswert sein.
Nachstehend seien noch einige spezielle Bemessungsangaben für das Herstellen der rückläufigen
Störstellenverteilung und für eine auf diese Weise verbesserte Diode mit variabler Kapazität aufgeführt.
Hierzu sei bemerkt, daß die Erfindung natürlich nicht hierauf beschränkt ist, wenn sich auch mit den
in der Beschreibung gemachten Bemessungsangaben besonders vorteilhafte Wirkungen in der Ausführungsform
des Erfindungsgedankens erzielen lassen.
Die Diode nach der Fig. 1 besteht aus monokristallinem
Germanium mit einer Phosphor-Stör-Stoffkonzentration, derart, daß der spezifische Widerstand
des Kristalls über den Bereich 1 ungefähr 0,05 Ohm-cm beträgt und bis zum Umkehrpunkt A
im Bereich 2 auf ungefähr 0,01 Ohm · cm abnimmt. Dieser spezifische Widerstand nimmt dann am PN-Übergang
4 bis zur Eigenleitfähigkeit zu. Im Bereich 3 stellt sich der spezifische Widerstand bis auf
weniger als 0,01 Ohm · cm ein, in den Gallium als die Leitfähigkeit bestimmende Verunreinigung eingeführt
worden ist.
Die ohmschen Kontaktelektroden 5 und 6 sind im Falle des Kontaktes 5 mit Zinn-Antimon-Lötung und
im Falle des Kontaktes 6 mit Indium hergestellt. Die physikalischen Abmessungen des Kristalls 1 sind ungefähr
0,05 cm im Durchmesser und annähernd 0,025 cm zwischen Kontakt 5 und Kontakt 6.
Claims (10)
1. Halbleiterdiode mit einem PN-Übergang im Halbleiterkörper, insbesondere aus Germanium,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Dotierungsfremdstoffe im Halbleiterkörper in
einer äußeren Zone von der äußeren Oberfläche bis zur PN-Übergangsfläche (4) mit wachsendem
Abstand von der äußeren Oberfläche zunimmt.
2. Halbleiterdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil der einen
(2) von zwei in der PN-Übergangsfläche (4) zusammenstoßenden Halbleiterzonen (2, 3) verschiedenen
Leitfäbigkeitstyps eine etwa gleichbleibende Differenz iVD—iV^der Donatorendichte
ND und der Akzeptorendichte NA aufweist, daß
diese Differenz ND—NA im inneren Teil dieser
einen (2) von zwei Halbleiterzonen (2, 3) zum PN-Übergang ansteigt, dabei kurz vor dem PN-Übergang
einen Höchstwert (A) erreicht und dann bis zum PN-Übergang (4) steil bis Null abfällt.
3. Halbleiterdiode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz ND—NA nach
dem Nulldurchgang am PN-Übergang (4) in dem benachbarten Teil der anderen Halbleiterzone (3)
abfällt und an der äußeren Oberfläche dieser Halbleiterzone (3) einen konstanten Wert annimmt.
4. Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dotierungsfremdstoffe
Gallium und Phosphor verwendet sind.
5. Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische
Widerstand in der einen Halbleiterzone (2) von 0,05 bis etwa 0,01 Ohm · cm abfällt.
6. Verfahren zum Herstellen der Halbleiterdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß für die eine Halbleiterzone N-leitendes Halbleitermaterial (9) und
für die andere Halbleiterzone P-leitendes Halbleitermaterial (10) aus dem thermisch zersetzten
Dampf (12) einer Verbindung der halbleitenden Substanz mit einem Transportelement epitaktisch
auf einer einkristallinen, halbleitenden Unterlage (11) niedergeschlagen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Reaktionsgefäß (7) drei unabhängig voneinander regulierbare
Temperaturzonen (&4, 8B, SC) örtlich verteilt
aufweist, daß in einer (8A) dieser Temperaturzonen N-leitendes Halbleitermaterial (9), in
einer anderen (8C) P-leitendes Halbleitermaterial (10) und in der dritten (82?) die halbleitende
Unterlage (11) eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturzone (8B) für
die halbleitende Unterlage (11) zwischen den Temperaturzonen (8.4, 8C) für die N- und
P-leitenden Halbleitermaterialien (9,10) angeordnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei
Temperaturzonen auf verschiedene Temperaturen erhitzt werden, daß die Temperaturzone (8B) für
die halbleitende Unterlage (11) auf die niedrigste Temperatur eingestellt wird und daß während
des Niederschiagens einmal die eine (8A), das andere Mal die andere (8C) der beiden anderen
Temperaturzonen auf einen höheren Temperaturwert gehalten wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das verwendete
Reaktionsgefäß (7) Jod als Transportelement eingebracht wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1054 587;
USA.-Patentschriften Nr. 2784121, 2942329;
französische Patentschrift Nr. 1245 603;
Proc. IRE, Juni 1958, S. 1068 bis 1076.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1054 587;
USA.-Patentschriften Nr. 2784121, 2942329;
französische Patentschrift Nr. 1245 603;
Proc. IRE, Juni 1958, S. 1068 bis 1076.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 537/289 3.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US86283659A | 1959-12-30 | 1959-12-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1190106B true DE1190106B (de) | 1965-04-01 |
Family
ID=25339496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ19237A Pending DE1190106B (de) | 1959-12-30 | 1960-12-29 | Halbleiterdiode mit einem PN-UEbergang im Halbleiterkoerper |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1190106B (de) |
GB (1) | GB967069A (de) |
NL (1) | NL259236A (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE372375B (de) * | 1970-01-26 | 1974-12-16 | Gen Electric |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2784121A (en) * | 1952-11-20 | 1957-03-05 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating semiconductor bodies for translating devices |
DE1054587B (de) * | 1955-04-22 | 1959-04-09 | Ibm Deutschland | Transistor, hergestellt nach dem Gasdiffusionsverfahren, insbesondere fuer Schaltoperationen in datenverarbeitenden Maschinen |
US2942329A (en) * | 1956-09-25 | 1960-06-28 | Ibm | Semiconductor device fabrication |
FR1245603A (fr) * | 1958-12-12 | 1960-11-10 | Ibm | Dispositif semi-conducteur |
-
0
- NL NL259236D patent/NL259236A/xx unknown
-
1960
- 1960-12-22 GB GB4402460A patent/GB967069A/en not_active Expired
- 1960-12-29 DE DEJ19237A patent/DE1190106B/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2784121A (en) * | 1952-11-20 | 1957-03-05 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating semiconductor bodies for translating devices |
DE1054587B (de) * | 1955-04-22 | 1959-04-09 | Ibm Deutschland | Transistor, hergestellt nach dem Gasdiffusionsverfahren, insbesondere fuer Schaltoperationen in datenverarbeitenden Maschinen |
US2942329A (en) * | 1956-09-25 | 1960-06-28 | Ibm | Semiconductor device fabrication |
FR1245603A (fr) * | 1958-12-12 | 1960-11-10 | Ibm | Dispositif semi-conducteur |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB967069A (en) | 1964-08-19 |
NL259236A (de) |
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