DE1648614B1 - Verfahren zum Herstellen eines mechanoelektrischen Wandlers - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines mechanoelektrischen Wandlers

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Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diffundieren des Störstoffs 12 in den Halbleiterkörper
Herstellen eines mechanoelektrischen Wandlers, bei 11 werden Elektroden 13 an den gegenüberliegenden
dem wenigstens ein Störstoff, der wenigstens ein Seiten des Halbleiterkörpers 11 angeordnet. In diesem
tiefes Energieniveau im verbotenen Band eines Halb- Fall kann der den oder die tiefen Energieniveaus leiterkörpers bildet, auf der Oberfläche dieses Halb- 5 bildende Störstoff in den Halbleiterkörper diffundiert
leiterkörpers angeordnet und thermisch in den Halb- werden, nachdem der Körper nur von einer Seite be-
leiterkörper eindiffundiert wird und bei dem wenig- strahlt worden ist. Ob der Halbleiterkörper nur von
stens zwei elektrische Anschlüsse am Halbleiter- einer Seite oder von beiden Seiten des Körpers be-
körper angebracht werden. strahlt wird, kann von dem beabsichtigten Ver-
Es sind bereits mechanoelektrische Wandler be- ίο wendungszweck des Wandlers abhängig gemacht
kannt (belgische Patentschrift 672 213), bei denen werden. Die elektrischen Anschlüsse können ohmisch
sich der elektrische Widerstand mit dem Druck ver- oder nicht-ohmisch sein und können auf bekannte
ändert und deren Halbleiterkörper mit einem tiefe Weise hergestellt werden.
Energieniveaus erzeugenden Störstoff dotiert ist. Die Druck-Ansprechempfindlichkeit eines so her-
Diese Wandler können in der eingangs genannten 15 gestellten mechanoelektrischen Wandlers verändert
Art hergestellt werden. sich je nach der Dosis der Bestrahlung und weist
Bei einem Halbleiterkörper aus Silizium oder Ger- einen Maximalwert auf, wie in F i g. 2 dargestellt, manium kann beispielsweise Au, Cu, Co, Ni, Fe, Zn Eine beispielsweise Durchführung des Verfahrens od. dgl. oder ein Gemisch aus einem dieser Stoffe als wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Als tiefe Energieniveaus erzeugender Störstoff verwendet 20 Halbleiterkörper wurde ein Einkristallstück aus Si werden; andere Störstoffe erweisen sich als für andere mit einem spezifischen Widerstand von 1 Ω/cm und Halbleitermaterialien geeignet. Ein solcher Störstoff einer Dichte von Ätzvertiefungen von weniger als , wird bekanntlich durch thermische Diffusion oder 10 verwendet. Kupfer wurde auf dieses Einkristallwährend der Bildung eines Halbleitereinkristalls in stück aufgebracht, und dann wurde ein Elektronenden Halbleiter eingebracht. 25 strahl unter einer Beschleunigungsspannung von
Der elektrische Widerstand des Wandlers kann 50 kV in Vakuum 1000 Sekunden lang aufgestrahlt, dann durch Aufbringen eines Drucks auf wenigstens Daraufhin wurde die Diffusion in einer Wasserstoffeine der Anschlußelektroden verändert werden. atmosphäre bei 1000° C 30 Minuten lang durch-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das geführt, und danach wurde Au (0,8% Sb) zur BiI-Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art so 30 dung von Elektroden auflegiert. Der so hergestellte zu verbessern, daß der entstehende Wandler eine er- mechanoelektrische Wandler wies einen elektrischen höhte Widerstandsänderung je Druckänderung, also Widerstand auf, der sich unter einem leichten aufeine erhöhte Ansprechempfindlichkeit aufweist. gebrachten Druck stark änderte.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Bei Verwendung von Si wurde der höchste Wert gelöst, daß bei dem eingangs genannten Verfahren 35 der Empfindlichkeit erreicht, wenn ein Elektronender Halbleiterkörper mit dem auf seiner Oberfläche strahl von 10 μΑ und 50 kV 1000 Sekunden lang aufangeordneten, tiefe Energieniveaus erzeugenden Stör- gestrahlt wurde. Eine Uberdosierung der Strahlung stoff vor der Eindiffusion dieses Störstoffs mit einer verursachte das Schmelzen des Si und sollte bei so dosierten Strahlung bestrahlt wird, daß der Halb- Durchführung der Erfindung vermieden werden, leiterkörper nicht geschmolzen wird. Aus dieser Maß- 40 Die Erfindung ist auch bei. anderen Halbleiternahme resultiert eine erhöhte Ansprechempfindlich- materialien, wie beispielsweise Ge, GaAs, GaP keit, die bei einer bestimmten Strahlungsdosis einen u. dgl. anwendbar. Maximalwert annimmt. Der "hergestellte mechanoelektrische Wandler ändert
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise seinen elektrischen Widerstand bei Aufbringen eines
veranschaulicht, und zwar zeigt 45 leichten Drucks von etwa 102 bis 10* p/cm2 stark.
F i g. 1 eine schematische Darstellung, die das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Patentanspruch: mechanoelektrischen Wandlers erläutert und
F i g. 2 eine graphische Darstellung der Abhängig- Verfahren zum Herstellen eines mechano-
keit der Ansprechempfindlichkeit eines solchen 50 elektrischen Wandlers, bei dem wenigstens ein
Wandlers von der Strahlungsdosierung. Störstoff, der wenigstens ein tiefes Energieniveau
F i g. 1 zeigt einen Halbleiterkörper 11, auf den im verbotenen Band eines Halbleiterkörpers
ein Störstoff 12 aufgebracht ist, der ein oder mehrere bildet, auf der Oberfläche dieses Halbleiterkörpers
tiefe Energieniveaus bildet. angeordnet und thermisch in den Halbleiter-
Nach Bestrahlen, wie durch Pfeile in Fig. 1 dar- 55 körper eindiffundiert wird und bei dem wenigstens gestellt, wird der Halbleiterkörper 11 erhitzt und da- zwei elektrische Anschlüsse am Halbleiterkörper durch der Störstoff 12 in den Halbleiterkörper 11 angebracht werden, dadurch gekenneindiffundiert. Die verwendete Strahlung kann ein zeichnet, daß der Halbleiterkörper mit dem Elektronenstrahl, ein Neutronenstrahl od. dgl. mit auf seiner Oberfläche angeordneten, tiefe Energieeiner Aufstrahlungszeit und einer Intensität in einer 60 niveaus erzeugenden Störstoff vor der EinGrößenordnung sein, daß der Halbleiterkörper 11 diffusion dieses Störstoffs mit einer so dosierten nicht dadurch geschmolzen wird. Strahlung bestrahlt wird, daß der Halbleiter-
Nach Bestrahlen des Halbleiterkörpers 11 und körper nicht geschmolzen wird.
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