DE1231033B - Druckempfindliches Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetztenLeitungstyps und einem Stempel auf einer Zone - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIl

H04r;H011

Deutsche Kl.: 42 k -7/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1231033
S87344IXb/42k 13. September 1963 22. Dezember 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein druckempfindliches Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps und zwei ebenen pn-Übergangsflächen, bei dem auf einer Zone ein Stempel mit veränderbarem Auflagedruck aufgesetzt ist.

Es ist bekannt, die Druckempfindlichkeit von Transistoren für Mikrofone, Schwingungsmesser, Beschleunigungsmesser, Tonabnehmer, Hörgeräte, Barometer, Staudruckmesser u. dgl. auszunutzen. Bei einem bekannten Transistor sitzt die Spitze aus Saphir, mit der der veränderliche Druck ausgeübt wird, auf der Emitterzone eines eine diffundierte Basis aufweisenden Transistors auf und ist mit einer Membran verbunden, die durch Schallwellen erregt wird. Die Druckänderung, die bei Erregung der Membran erfolgt, hat eine Änderung des Kollektorstroms zur Folge. Der Wirkungsgrad derartiger Systeme ist bis zu lOOmal größer als der eines Kohlemikrofons.

Weiter wurde bereits ein druckempfindliches Halbleiterbauelement vorgeschlagen, wie es im Prinzip in der F i g. 1 dargestellt ist. Es handelt sich bei dieser Ausführungsform um einen nach der Planartechnik hergestellten Transistor, der aus einer Kollektorzone 1, einer Basiszone 2 und einer Emitterzone 3 gebildet wird, die über flächenhafte pn-Übergänge 4 und 5 aneinandergrenzen. Die Oxydschicht 7 dient als Maskierung bei der Bildung der Schichten 2 und 3 durch Diffusion und bildet außerdem beim fertigen Bauelement einen Schutz für die Halbleiteroberfläche, insbesondere für die Teile, an denen der pn-übergang an die Oberfläche tritt. Die Emitterzone ist mit einer Elektrode 10 und die Basiszone mit einer Elektrode 8 versehen. Zur Kontaktierung der Kollektorzone 1 dient die Elektrode 6. Wird bei einer derartigen Anordnung ein veränderlicher Druck mittels der Spitze 9 auf die Emitterzone ausgeübt, so nimmt der Kollektorstrom mit wachsendem Druck auf den Emitter ab. Bei einer derartigen Anordnung ist also eine Steuerung des durch den Transistor fließenden Stromes nur bis zu Druckwerten möglich, bei denen der Strom Null wird. Der Aussteuerbereich ist also in diesem Fall begrenzt.

Wird dagegen auf die Basiszone gedrückt, so steigt zwar der Kollektorstrom mit wachsendem Druck an, der Aussteuerbereich wird also wesentlich größer als bei der in der F i g. 1 dargestellten Anordnung, bei der auf die Emitterzone gedrückt wird. Die Druckempfindlichkeit der Anordnung ist jedoch nur dann groß, wenn der Druck praktisch direkt auf die Stelle ausgeübt wird, an der der Kollektor-pn-Übergang 4 an die Oberfläche tritt. Wird der Druck weiter inner-Druckempfindliches Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps und einem Stempel auf einer Zone

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Dr.-Ing. Wolfgang Touchy, München

halb auf die Basiszone ausgeübt, so ist wegen der großen Entfernung des pn-Übergangs 4 von der Oberfläche, auf die der Druck ausgeübt wird, die Druckempfindlichkeit sehr gering. Bei der in der F i g. 1 dargestellten Anordnung kommt noch hinzu, daß die Oxydschicht, die zwischen der Spitze und der Basiszone vorhanden ist, die Druckübertragung hemmt und daher entfernt werden muß, oder es muß ein hoher mechanischer Vordruck ausgeübt werden, dem sich die Druckänderung überlagert. Nur dann ist eine ausreichende Wechseldruckempfindlichkeit, also eine genügende Empfindlichkeit bezüglich der Druckänderung vorhanden.

Diese Schwierigkeiten werden mittels eines druckempfindlichen Halbleiterbauelements mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps und zwei ebenen pn-Übergangsflächen beseitigt, bei dem auf einer Zone ein Stempel mit veränderbarem Auflagedruck aufgesetzt ist. Erfindungsgemäß wird dieses Halbleiterbauelement derart ausgebildet, daß der Stempel mit veränderbarem Auflagedruck auf einer dritten äußeren, als Kollektor wirksamen Zone und etwa senkrecht zur Kollektor-Basis-Übergangsfläche aufgesetzt ist und daß die dritte Kollektorzone und die zweite anschließende hochohmigere, als Basiszone wirksame Zone wesentlich dünner als die an die Basiszone sich anschließende erste als Emitter wirksame Zone ausgebildet sind.

Gemäß der Erfindung wird also eine druckempfindliche Halbleiteranordnung vorgeschlagen, bei der die Konzentrationsverhältnisse bezüglich der Dotierung in den einzelnen Zonen gerade umgekehrt wie bei der beim Transistor üblichen Dreischichtenfolge sind.

Es folgt also auf eine niederohmige, relativ dicke Grundschicht, die als Emitter geschaltet ist, eine dünne hochohmigere Zone entgegengesetzten Leitungstyps, die die Funktion der Basiszone ausübt,

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und weiter eine dicht unter der Oberfläche liegende Schicht des gleichen Leitungstyps wie der des Grundmaterials, also der Emitterzone, die als Kollektor wirksam ist.

Der in Sperrichtung gepolte, zwischen Basis und Kollektorzone liegende pn-übergang, auf den bei der Anordnung gemäß der Erfindung gedrückt wird, liegt dicht unter der freien Kollektoroberfläche und ist daher in seiner ganzen Ausdehnung sehr druckempfindlich. Drückt man mit dem Stempel, der bei der Anordnung gemäß der Erfindung auf der Kollektorzone aufsitzt, auf den Kollektor, so erhöht sich der Sperrstrom, und dadurch wird das Potential in der hochohmigeren zweiten Schicht angehoben, es erfolgt eine Emission von Ladungsträgern aus der ersten niederohmigen Emitterschicht in die zweite als Basis wirksame Zone.

Gemäß einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung sind nur die erste und die dritte Zone mit elektrischen Kontaktelektroden versehen. Bei der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Anordnung ist also eine elektrische Steuerung der hochohmigeren Zwischenschicht von außen, wie sie bei Transistoren erfolgt, nicht erforderlich. Dies hat den Vorteil, daß die vorgeschlagene Halbleiteranordnung einen sehr einfachen flächenhaften Aufbau erhält und gerade die besonders schwierige Kontaktierung der sehr dünnen Basisschicht entfallen kann.

Mit einer Anordnung, bei der die Zwischenschicht kontaktiert ist, wird zwar eine Erhöhung der Einstellmöglichkeiten durch die zusätzliche Steuerung des Kollektorstromes erzielt, auf die jedoch unter Berücksichtigung der wesentlichen erschwerten Systemherstellung verzichtet werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Querschnitt der zweiten und dritten Zone geringer als der der ersten Zone. Die Halbleiteranordnung wird also zweckmäßig durch Diffusion nach der Planartechnik erzeugt oder erhält einen vom Mesatransistor bekannten Aufbau, wobei, wie noch näher erläutert wird, die einzelnen Schichten, insbesondere die zweite Schicht, durch Epitaxie erzeugt sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Stempel als Spitze ausgebildet, deren Durchmesser zweckmäßig kleiner als 20 μηι ist. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit ist es günstig, mehrere Spitzen auf die Kollektorfläche aufzusetzen. Diese können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in ein elastisches Medium, z. B. Silicon-Kautschuk, eingegossen werden. Dabei ist selbstverständlich darauf zu achten, daß sie etwas aus der Einbettung herausstehen.

Es ist ein besonderer Vorteil der gemäß der Erfindung vorgeschlagenen druckempfindlichen Halbleiteranordnung, bei der der Druck auf die Kollektorzone ausgeübt wird, daß die Empfindlichkeit mit der Größe der Druckfläche wächst, weil mit der Größe des Druckquerschnitts, also des Querschnitts des drückenden Stempels, auch der Sperrstrom sich vergrößert und die Basiszone besser ausgesteuert wird.

Demgemäß wird weiter vorgeschlagen, den Stempel breitflächig auszubilden. Es kann z. B. ein Stempel verwendet werden, dessen Durchmesser größer als 20 μΐη ist, solange der Durchmesser nur kleiner als die Fläche des Basis-Kollektor-Überganges ist.

Infolge der größeren Empfindlichkeit der Anordnung und des niedrigeren Druckes, den der Stempel auszuüben hat, können auch Metallspitzen z. B. aus Stahl verwendet werden.

Bei Verwendung eines breitflächigen Stempels hat es sich weiter als günstig erwiesen, zwischen dem Stempel und der Halbleiteroberfläche ein spitzkörniges Material in Form eines Pulvers aufzubringen. Gemäß einer Weiterbildung wird dieses Pulver in eine plastische Schicht, wie z. B. Araldit oder Kautschuk, eingelagert. Dadurch wird eine Inhomogenität des

ίο Druckes gewährleistet. Als besonders günstiges Material für das Pulver hat sich ein hartes Material, wie z. B. Borkarbid, erwiesen, das auch als Material für den Stempel, wenn dieser z. B. als Spitze ausgebildet ist, geeignet ist. Statt eines Pulvers können auch kleine Kügelchen von gleichem Radius genommen werden. Wenn ein inhomogenes Spannungsfeld für den Druck gewährleistet werden soll, hat sich auch die Verwendung eines schneidenförmigen Stempels als günstig erwiesen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Zone, also die als Emitter wirksame Zone, bis über die Entartung dotiert. Dadurch wird eine erhöhte Emitterergiebigkeit und eine weitere Steigerung der Druckempfindlichkeit der Anordnung gewährleistet.

Die Druckempfindlichkeit wächst außerdem an, je geringer der Abstand des zwischen der Kollektor- und der Basiszone liegenden pn-Übergangs von der Oberfläche, von der aus der Druck ausgeübt wird, ist.

Es wird daher weiter vorgeschlagen, daß der Abstand des pn-Übergangs, der zwischen der zweiten und dritten Zone liegt, von der Oberfläche, auf der der Stempel aufsitzt, kleiner als 0,5 μ ist. Dies ist bei einer Anordnung, bei der der Stempel auf der KoI-lektorzone aufsitzt, möglich. Bei der bekannten Anordnung, bei der der Stempel auf der Emitterzone aufsitzt, ist die Eindringtiefe des zwischen der Emitterzone und der Basiszone liegenden pn-Übergangs dadurch festgelegt, daß sie größer als die freie Weglänge der Ladungsträger sein muß, um eine Emission zu gewährleisten. Bei Ausübung des Druckes auf die Emitterzone ist also die Druckempfindlichkeit schon allein dadurch begrenzt, daß die Dicke der Emitterzone nicht beliebig dünn gemacht werden kann, d. h., ihre Dicke nicht allein durch die Technologie der Herstellung, sondern auch durch die freie Weglänge der Ladungsträger begrenzt ist.

Weiter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Oberfläche der Halbleiteranordnung, insbesondere die Stellen, an denen die pn-Ubergänge an die Oberfläche treten, durch eine Oxydschicht zu schützen. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil dann die Kontaktierung der einzelnen Zonen, insbesondere der Kollektorzone, großflächig erfolgen kann, d. h., die zur Kontaktierung dienende Metallschicht kann auch einen Teil der Oxydschicht bedecken, da diese als Isolierschicht wirkt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die erste und dritte Zone mit großflächigen, insbesondere flächenhaft aufgedampften Elektroden zu versehen.

Als Material für die Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung kann Silizium oder Germanium oder ein anderes Halbleitermaterial, z. B. eine A_niB_Y-Verbindung, verwendet werden. Die zweite und dritte Schicht soll eine geringe Eindringtiefe aufweisen und wird z. B. mit der Diffusionstechnik erzeugt. Es ist dabei möglich, die bekannten Diffusionsverfahren an-

zuwenden. Als besonders günstig hat sich die Planartechnik erwiesen, da auf diese Weise gleichzeitig die gewünschte Oxydschicht, also die Schutzschicht, auf der Halbleiteroberfläche erzeugt wird. Um bei der Herstellung der zweiten und dritten Schicht durch Diffusion zu vermeiden, daß ein Driftfeld entsteht, das wegen des bezüglich des Transistors umgekehrten Aufbaus der Anordnung eine Bremsung der emittierten Ladungsträger bewirkt, wird zweckmäßig bei einer bestimmten Temperatur das Angebot von Störstellen aus der Gasphase nur so groß gemacht, daß es der bei dieser Temperatur vorhandenen Sättigungslöslichkeit entspricht. Die Diffusion erfolgt dann in neutraler Atmosphäre. Auf diese Weise wird der bei der Diffusion übliche, von der Oberfläche des Kristalls nach innen abnehmende Dotierungsgradient weitgehend vermieden.

Als besonders günstiges Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß auf eine erste Halbleitergrundschicht des einen Leitungstyps epitaktisch eine zweite, relativ zur Grundschicht hochohmige, im Verhältnis zur Halbleitergrundschicht sehr dünne Schicht des entgegengesetzten Leitungstyps zum Aufwachsen gebracht wird, daß bei einer nachfolgenden Temperung durch Diffusion von Störstellen aus der Halbleitergrundschicht in die zweite Schicht der pn-übergang in diese zweite Schicht hineinverschoben wird und daß dann durch Diffusion eines Störstoffes, der den entgegengesetzten Leitungstyp erzeugt, wie ihn die zweite Schicht hat, die dritte Schicht dotiert wird. Auf diese Weise kann eine relativ große Spannungsfestigkeit des Kollektor-pn-Übergangs erreicht werden, da man nach diesem Verfahren die Basiszone sehr hochohmig ausbilden kann. Außerdem wird durch die Verschiebung des pn-Ubergangs in die epitaktische Schicht hinein beim Temperungsvorgang nicht nur eine Verbesserung dieses Übergangs erzielt, sondern die hochohmige Aufwachsschicht wird auf diese Weise noch besonders dünn gemacht. Dadurch wird die Wirksamkeit der Druckänderungen auf die Größe der Emission noch erhöht.

Die Trennung der Systeme kann nach üblichen Methoden durch oxydmaskierte Diffusion mit Störatomen erfolgen, die den Leitungstyp des Emitter-Grundmaterials haben, oder es wird weiter vorgeschlagen, daß Teile der zweiten und dritten Schicht bis mindestens auf die erste Schicht unter Bildung einer Mesa abgetragen, insbesondere abgeätzt, werden.

Weiter wird die die Mesa tragende Oberfläche des Halbleiterkörpers, also die Halbleitergrundschicht und die Mesa selbst, zweckmäßig mit einer Schutzschicht, die bei Verwendung von Germanium und Silizium aus Siliziumdioxyd besteht, überzogen. Auf die von der Schutzschicht bedeckten Teile wird eine Maske, insbesondere ein Fotolack, aufgebracht. Diese Maske weist eine Öffnung auf, die Teile der von der Oxydschicht bedeckten Oberfläche der dritten Schicht frei läßt. Nach dem Entfernen der Oxydschicht an den nicht maskierten Stellen wird der Stempel auf diese aufgesetzt. Die frei gelassene Öffnung kann dabei so groß sein, daß lediglich die Stellen, an denen der Kollektor-pn-Ubergang an die Oberfläche tritt, noch von der Schutzschicht, insbesondere der Oxydschicht, bedeckt sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben.

Fig. 2 stellt eine nach der Planartechnik hergestellte, druckempfindliche Anordnung dar;

F i g. 3 stellt eine durch epitaktisches Aufwachsen hergestellte Anordnung dar.

Die in der F i g. 2 dargestellte Anordnung besteht z. B. aus Silizium. Die Emitterzone wird von einem η-leitenden Halbleiterkörper 11 gebildet. In diesem ist die relativ dünne p-leitende, hochohmige Zone 12 und die η-leitende Kollektorzone 13 durch Diffusion,

ίο insbesondere durch Doppeldiffusion, erzeugt. Die Maskierung der Oberfläche für die begrenzte Eindiffusion wird dabei in der aus der Planartechnik bekannten Weise durch Oxydation der Oberfläche erzeugt. Dabei bildet sich eine Siliziumdioxydschicht 23, in der durch Ätzen die für die Eindiffusion notwendige Öffnung erzeugt ist. Der Übergang zwischen der η-leitenden Kollektorzone 13 und der p-leitenden Basiszone 12 ist mit 22 und der Emitter-Basis-Übergang mit 21 bezeichnet. Beim Ausführungsbeispiel

ao sind nur die Emitterzone 11 und die Kollektorzone 13 mit Kontakten 15 bzw. 20 versehen. Die die Kollektorzone kontaktierende Metallschicht 15 bedeckt auch die Schutzschicht 23. Auf diese Weise kann, z. B. durch Aufdampfen, eine sehr einfache großflächige Kontaktierung der Zone erfolgen. Der Emitterkontakt 20 wird im Fall einer n-leitenden Zone durch Aufdampfen und Einlegieren eines fünfwertigen Metalls, z. B. einer Gold-Antimon-Legierung, hergestellt oder durch Auflegieren auf eine vergoldete Grundplatte. Das gleiche gilt auch für die Kollektorelektrode 15. Wird die Emitterzone sehr niederohmig ausgebildet, so daß ihre Dotierungskonzentration nahe bei der Entartungskonzentration oder sogar darüber liegt, so ist es auch möglich, ein dreiwertiges Metall, z. B. Aluminium, zur Kontaktierung zu verwenden, da dann die niederohmige Zone 11 praktisch metallische Leitfähigkeit aufweist. Beim Ausfübrungsbeispiel liegt der Kollektor-pn-Ubergang 22 etwa 0,5 μπι und der Emitter-pn-Ubergang 21 etwa 1 μΐη unter der Oberfläche, auf der der Druckstempel 14 aufsitzt. Die Spitze wird aus Borkarbid hergestellt. Es können auch andere Materialien, wie z. B. Saphir oder Rubin, verwendet werden. Die beiden Elektroden 15 und 20 sind mit Anschlußkontakten 19 und 16 und Anschlußdrähten 17 und 18 versehen. Beim Betrieb der Anordnung wird die Emitterelektrode 20 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle und die Kollektorelektrode 15 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden.

Die infolge der Druckänderung, die durch die Spitze ausgeübt wird, erfolgende Änderung des Kollektorstromes dient als Meßgröße.

Bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die niederohmige Grundschicht 24

z. B. wieder aus η-leitendem Silizium. Auf dieser Schicht wird eine p-leitende Zone 26 epitaktisch zum Aufwachsen gebracht. Dabei bildet sich ein pn-Ubergang25fl. Durch einen Temperungsvorgang wird dieser pn-übergang in die epitaktische Schicht hineinverschoben und liegt nun an der mit 25 bezeichneten Stelle. Von oben her wird durch Eindiffusion eines η-leitenden Materials in die hochohmige Zone 26 die η-leitende Kollektorzone 27 erzeugt. Die Leitfähigkeit der Emitterzone 24 wird größer als 0,5 Ohm-cm eingestellt. Die Verschiebung des beim Aufwachsen zwischen der Grundschicht 24 und der epitaktischen Schicht 26 sich ausbildenden pn-Übergangs beträgt z. B. 2 μπα. Dadurch wird die hochohmige

Aufwachsschicht bereits vor der Diffusion der Kollektorzone dünner. Bei der Bildung der Kollektorzone durch" Diffusion erfolgt infolge der Wärmebehandlung noch eine weitere Verschiebung des Emitterübergangs in die Aufwachsschicht hinein. Diese ist jedoch nicht sehr groß, da die Eindringtiefe der Kollektorzone möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 0,5 μτη sein soll, so daß die Diffusionszeit sehr kurz ist. Die Diclce der Basiszone beträgt beim fertigen Bauelement etwa 0,5 μηι. ίο

Das System wird dann in der in der Mesatechnik üblichen Weise abgeätzt und anschließend alle pn-Übergänge mit einer Schutzschicht, im vorliegenden Fall mit einer Süiziumdioxydschicht 29, versehen. Zur Kontaktierung der Emitterzone 24 und der KoI-lektorzone 27 werden wieder, wie im Zusammenhang mit der F i g. 2 beschrieben, großflächige Elektroden 30 und 31, z. B. aus einer Gold-Antimon-Legierung, aufgedampft und einlegiert. Zum Herausätzen des Loches aus der Qxydschicht 29 wird wieder eine Maske oder eine Fotolackschicht verwendet, die alle Teile der Oxydschicht bis auf die zu entfernenden bedeckt. Dann wird durch Ätzen der von der Maske nicht bedeckten Teile die Kollektoroberfläche freigeätzt, d. h., die Oxydschicht wird an dieser Stelle entfernt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt das freigeätzte Loch etwa in der Mitte des Systems. Beim Aufdampfen des großflächigen Kontaktes muß bei den beschriebenen Anordnungen ebenfalls eine Aussparung der Druckfläche erfolgen, die möglichst groß sein soll, um eine hohe Druckempfindlichkeit durch eine große Druckfläche zu erzielen. Auf die freie Kollektoroberfläche wird der Druckstempel 28 aufgesetzt, der wieder aus Borkarbid, Saphir, Rubin oder hartem Metall besteht. Der Stempel kann abgerundet, spitz zulaufend oder schneidenförmig ausgebildet sein.

Claims (22)

Patentansprüche: 40

1. Druckempfindliches Halbleiterbauelement mit drei Zonen abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyps und zwei ebenen pn-Übergangsflächen, bei dem auf einer Zone ein Stempel mit veränderbarem Auflagedruck aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel mit veränderbarem Auflagedruck auf einer dritten äußeren, als Kollektor wirksamen Zone und etwa senkrecht zur Kollektor-Basis-Übergangsfläche aufgesetzt ist und daß die dritte Kollektorzone und die zweite anschließende hochohmigere, als Basiszone wirksame Zone wesentlich dünner als die an die Basiszone sich anschließende erste als Emitter wirksame Zone ausgebildet sind.

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die erste und dritte Zone mit elektrischen Kontaktelektroden versehen sind.

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel als Spitze ausgebildet ist.

4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Spitze kleiner als 20 μΐη ist.

5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spitzen, die auf der dritten. Zone aufsitzen, vorgesehen sind.

6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen in ein elastisches Medium, z. B. Silicon-Kautschuk, eingegossen sind und etwas aus diesem Medium herausstehen.

7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel breitflächig ausgebildet ist.

8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Stempels größer als 20 μτη, jedoch kleiner als die Fläche des Basis-Kollektor-Übergangs ist.

9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel schneidenförmig ist.

10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver aus spitzkörnigem oder kugelförmigem Material zwischen dem Stempel und der Oberfläche der dritten Zone angebracht ist.

11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver aus hartem Material, z. B. Borkarbid, besteht.

12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver in eine plastische Schicht eingelagert ist.

13. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone bis nahe zur Entartungskonzentration oder bis über die Entartung dotiert ist.

14. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pn-Übergangsflächen an den Stellen, an denen sie an die Oberfläche treten, durch eine Oxydschicht geschützt sind.

15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Zone durch Diffusion, insbesondere nach der Planartechnik, erzeugt werden.

16. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zweite Zone als epitaktische Schicht erzeugt wird.

17. Halbleiterbauelement hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Zone in einer mesaförmigen Erhöhung sich befinden.

18. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und dritte Zone mit großflächigen, insbesondere flächenhaft aufgedampften Kontaktelektroden versehen sind.

19. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kollektor-Basis-pn-Übergangsfläche von der Oberfläche, auf der der Stempel aufsitzt, kleiner als 0,5 μΐη ist.

20. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine erste Halbleiterschicht des einen Leitungstyps eine zweite relativ hochohmige, im Verhältnis zur ersten Halbleiterschicht sehr dünne Schicht des entgegengesetzten Leitungstyps epitaktisch aufgewachsen wird, daß bei einem nachfolgenden Tempern durch Diffusion von Störstellen aus der ersten Schicht in die zweite Schicht der. pn-

Übergang in die zweite Schicht hineinverschoben wird und daß dann durch Diffusion eines Störstoffes, der den entgegengesetzten Leitungstyp erzeugt, wie ihn die zweite Schicht hat, in die Oberfläche der zweiten Schicht die dritte Schicht erzeugt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Schicht bis mindestens an die erste Schicht unter Bildung einer mesaförmigen Erhöhung abgetragen wird, insbesondere abgeätzt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die die mesaförmige Erhöhung tragende Oberfläche des Halbleiterkörpers und die mesaförmige Erhöhung selbst mit einer Schutzschicht, insbesondere einer Siliziumdioxydschicht, überzogen werden, daß

auf die von der Schutzschicht bedeckten Teile eine Maske, insbesondere eine Fotolackschicht, aufgebracht wird, die eine Öffnung aufweist, die Teile der Oberfläche der dritten Schicht frei läßt, und daß nach Entfernen der Oxydschicht an den nicht maskierten Stellen der Stempel auf diese aufgesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 1 295 244;

Zeitschriften »Review of Scientific Instruments«, Oktober 1962, S. 1130, 1131;

Zeitschrift »Solid State Electronics«, Bd. 3, 1961, S. 261 bis 267;

Zeitschrift »Bell Laboratories Record«, Dezember 1962, S. 418, 419.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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