DE1206528B - Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-anordnung aus n-Germanium - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche Kl.: 21g-11/02

Nummer: 1206 528

Aktenzeichen: B 40995 VIII c/21;

Anmeldetag: 11. Juli 1956

Auslegetag: 9. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung aus n-Germanium mit wenigstens einem durch Einlegieren von Indium in das Germanium erzeugten pn-übergang und mit wenigstens einer mit dem Indium verbundenen Anschlußelektrode aus Aluminium.

Es sind bereits Halbleiteranordnungen bekanntgeworden, bei welchen als Zuleitungselektroden dienende kühlende Teile aus Aluminium vorgesehen sind und als Lötwerkstoff Indium verwendet ist. In diesem Fall macht es jedoch Schwierigkeiten, eine gute Benetzung zwischen dem Indium und der Aluminiumelektrode zu erzielen. Es ist deshalb auch bereits bekanntgeworden, den Benetzungsvorgang durch gleichzeitige Anwendung von Ultraschall während des Lötvorgangs zu verbessern. Eine solche Maßnahme ist jedoch umständlich und vor allem bei einer Serienfertigung mit Schwierigkeiten verbunden, wenn das als Lötwerkstoff dienende Indium in einem einzigen Arbeitsvorgang so weit erhitzt wird, daß es in ao das η-leitende Germanium einlegiert und dort eine p-leitende Zone mit einem scharfen Übergang zum η-leitend bleibenden übrigen Teil des Halbleiters erzeugen soll.

Die Herstellung von Halbleiteranordnungen der eingangs beschriebenen Art läßt sich wesentlich vereinfachen, wenn gemäß der Erfindung die Aluminiumelektrode vor dem Anlöten an das Germanium an der Lötstelle in einer wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoff und Salpetersäure abgeätzt wird. Hierbei lassen sich bei Verwendung von Anschlußelektroden mit einer im Vergleich zur Oberfläche des im allgemeinen scheibenförmigen Halbleiterkörpers großen Stirnfläche ohne Schwierigkeiten geringe elektrische Übergangswiderstände und hochwirksame Übergangsflächen für die Wärmeableitung vom Halbleiterkörper zur Anschlußelektrode erzielen, ohne daß eine ungünstige Beeinflussung der Sperrschichtübergänge befürchtet zu werden braucht, was besonders wichtig ist, wenn zur Erzielung einer rationellen Fertigung der Löt- und Legierungsprozeß in einer einzigen Arbeitsphase durchgeführt werden soll.

Im Nachfolgenden ist die Erfindung bei einer im Längsschnitt dargestellten Hochleistungsdiode erläutert.

Die Diode hat einen topfförmigen Grundkörper 10 aus Kupfer, der an seiner äußeren Bodenseite 11 einen mit Innengewinde 12 versehenen Ansatz 13 trägt. Das Gewinde ist zur Aufnahme einer nicht gezeichneten Klemmschraube zum Anschließen eines ebenfalls nicht dargestellten Zuleitungskabels bestimmt. An der inneren Bodenfläche des Grund-Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung aus n-Germanium

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,

Stuttgart W, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Gotthold Zielasek, Stuttgart

körpers ist mit einer Zinnschicht 14 eine Scheibe 15 aus η-Germanium festgelötet. Ein als Zuleitungselektrode dienender Aluminiumbolzen 16, der in seinem freien Ende ebenfalls eine Längsbohrung mit Innengewinde 17 hat, ist mit seiner Stirnseite durch eine Zwischenlage 18 aus Indium auf der Germaniumscheibe festgelötet.

Bei der Herstellung der beschriebenen Diode wird zunächst der Aluminiumbolzen an der vorgesehenen Lötstelle mit einer wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoff und Salpetersäure blankgeätzt. Für den nachfolgenden, gleichzeitig das Einlegieren und das Anlöten des Aluminiumbolzens bezweckenden Arbeitsgang wird zwischen die Germaniumscheibe 15 und die Stirnseite des Aluminiumbolzens eine ausgestanzte Indiumscheibe 18 eingelegt und zusammen mit dem Grundkörper in sauerstofffreier Wasserstoffatmosphäre auf etwa 400 bis 500° C erhitzt.

In Weiterbildung dieses Verfahrens kann man den Aluminiumbolzen zuerst an den vorgesehenen Lötstellen mit Hilfe von Ultraschall mit einem Überzug aus Indium versehen und dann, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer zusätzlichen Scheibe aus Indium, mit dem Germanium verlöten. In beiden Fällen wird eine Verunreinigung der Legierungszonen vermieden und eine hohe Durchschlagfestigkeit erzielt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung aus η-Germanium mit wenigstens einem durch Einlegieren von Indium in das Germanium erzeugten pn-übergang und mit wenigstens einer mit dem Indium verbundenen Anschlußelektrode aus Aluminium, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Aluminiumelektrode vor dem Anlöten an das Germanium an der Lötstelle in einer wäßrigen Lösung von Fluorwasserstoff und Salpetersäure abgeätzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anlöten an das Germanium auf die vorgesehene Lötstelle der Aluminiumelektrode ein Überzug aus Indium mit Hilfe von Ultraschall aufgebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung S 30334 VIIIc/21g (bekanntgemacht am 18.1.1954);

deutsche Auslegeschrift L 12998 VIIIc/21g (bekanntgemacht am 28. 6.1956);

französische Patentschrift Nr. 1119 805;
»Direct Current« (1955), Dezember-Heft, S. 171; »Radio-Magazin und Fernseh-Magazin« (1953), Heft 9, S. 309 bis 310.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 757/326 11.65 © Bundesdruckerei Berlin