DE1713832U - Halbleiteranordnung mit einer oder mehreren aufgesetzten elektroden. - Google Patents
Halbleiteranordnung mit einer oder mehreren aufgesetzten elektroden.Info
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Description
Siemens & Halske München, den .. ο ,
Aktiengesellschaft Wittelsbacherpl. 4
pa 53/270 8
Halbleiteranordnung mit einer oder mehreren aufgesetzten Elektroden=
Bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen mit aufgesetzten Elektroden, wie sie beispielsweise als Richtleiter,
Transistoren, Fototransistoren, Fieldistoren oder dergl„ benutzt
werden, haben sich Schwierigkeiten beim Aufsetzen der Elektroden auf die Halbleiterkristalloberfläche ergeben» Es ist ·
an sich bekannt, die Halbleiteroberfläche vor dein Aufsetzen der Elektroden extrem zu reinigen, beispielsweise zu glätten
oder zu ätzen und zwar mit Base oder Säure; oder eine mechanische oder chemische bzw. elektrochemische Behandlung der Oberfläche
miteinander zu kombinieren. Es ist auch bekannt, die Elektroden zu reinigen lav. oberflächlich zu behandeln, insbesondere
die Spitzenelektroden von Richtleitern elektrolytisch anzuspitzen» Die der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen
haben nun gezeigt, daß diese Maßnahmen unzureichend sind, um eine hohe Lebensdauer und geeignete Kennlinien der Halbleiteranordnungen
zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird eine Elektrode, welche auf einer Halbleiteroberfläche
aufzusetzen ist, beispielsweise Spitzen oder Schneidenelektrode, vorzugsweise eine solche Elektrode, die eine punkt-,
oder schneidenförmige Berührung mit der Halbleiteroberfläche
hat, in physikalisch und/oder chemisch geätztem Zustand auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt. Die Ätzung der Halbleiteroberfläche
lässt sich sowohl chemisch, d<,h„ beispielsweise durch
Behandlung mit einer Säure, durchführen, als auch mit physikalischen Mitteln erreichen, beispielsweise durch Kathodenzer-
PA 550/60 - 2 -
stäubung oder Anwendung einer Glimmentladung ο "In geätztem
Zustand" bedeutet dabei, daß die Elektrode diesen Zustand bis zu dem Augenblick beibehalten muß, in dem sie auf die Kristallcberflache
aufgesetzt wird ο Dies geschieht insbesondere dadurch,
äa.'.i sie innerhalb von 48, bzw= von 24 Stunden, möglichst unmittelbar
nach dein Ätzen oder während des Ätzens auf die .■>istalloberflache aufgesetzt wird» Würde man die Arbeitsgänge
"onnen und zunächst die Spitze bzw. die Kontaktfläche der
Elektrode ätzen, die Elektrode dann einige Zeit lang liegenlassen und erst dann auf den Halbleiterkristall aufsetzen, so
/■•'ürde der durch das Ätzen erreichte Zustand der Kontaktfläche
der Elektrode mindestens teilweise wieder verlorengehen, dadurch, daß sich aus der umgebenden Atmosphäre irgendeine Froxidschicht
auf der Kontaktfläche ausbildet. Es hat sich gezeigt, aaf3 unter Beachtung der Ätzvorschrift nach der Erfindung nicht
..ur die Lebensdauer der Halbleiteranordnung erheblich gesteigert
wird, sondern daß auch die Sperrspannung und der Sperrwiderstsnd
-beträchtlich vergrössert werden»
Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgedankens lässt sich der durch die Ätzung auf der Kontaktfläche der Elektroden
hervorgerufene -Zustand dadurch konservieren, daß die Elektrode anschließend mindestens an der Kontaktstelle oberflächlich mit
einem dünnen Überzug eines Edelmetalls, beispielsweise Gold oder Platin versehen wird. Unter Umständen können auch andere
Schutzüberzüge anorganischer oder gegebenenfalls auch organischer Art angewandt werden, wie beispielsweise aus Quarz oder Öl, wie
diese bereits zum Schütze der Halbleiteroberfläche selbst zum ■Teil vorgeschlagen worden sind (PA 53/2540, S 34684 VIIIc/21g) .
Der Überzug soll derart dünn sein, daß er entweder beim mechanischen Aufsetzen der Elektrode auf den Kristall oder bei einer
an das Aufsetzen anschliessenden Formierung durch einen elektrischen Strom oder dergl. durchstossen wird.
Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für die Behandlung der Kollektorelektrode auf Transistoren, welche durch elektrische
formierung, d.h. durch kurzzeitige Behandlung mit einem erhöhten elektrischen Strom, bei der sie auch auf der Halbleiteroberfläche
fixiert wirdo
PA 9/550/60 - 3 - Λ
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach r
der Erfindung beispielsweise dargestellt«
1 bedeutet einen Halbleiterkristall aus Germanium oder Silizium, v/elcher auf einem als Basiselektrode dienenden metallischen Träger
2 angeordnet ist» Auf die Oberfläche des Halbleitereinkristalls sind zwei Elektroden 3 und 4 aufgesetzt mit Zuleitungen 5 und 6,
Die Elektrode 4 dient als Kollektorelektrode und ist in Figo 2
'■Och einmal in vergrössertem Maßstab dargestellt» Die Elektrode
besteht in an sich bekannter Weise ganz oder teilweise aus Kupfer,
(Patentanmeldung S 32 369 VIIIc/21g, PA 53/2140) und ist mindestens
an der Spitze eine Zeitlang der Ätzwirkung von verdünnter Salpetersäure ausgesetzt«, Unmittelbar anschließend ist die Spitze
elektrolytisch mit ein.em dünnen Goldüberzug 7 versehen wordenc
Nach Aufsetzen der Elektrode 4 auf den Kristall 1 wird in an sich
bekannter Weise kurzzeitig ein Strom durch die Elektrode und der. halbleiter geleitet, wodurch die Goldoberfläche 7 durchschln;;en
und die Kupferspitze der Elektrode 4 auf der Halbleiterober:Q:lc·
fixiert wird.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sondern kann mit besonderem Vorteil auch bei Transist or€s.anordnungen
mit mehr als drei Elektroden angev/andt werden. Auch im Zusammenhang mit anderen Materialien sowohl für den Kristall als
auch für die Spitzen, beispielsweise mit Legierungen der III„
und Vo oder II, und VI0 Gruppe des Periodischen Systems, sowie
mit solchen Halbleiterlegierungen, die ±n Flußspat- oder Anti-,
flußspatgitter kristallieren, ist die Erfindung von Bedeutung,
2 Figuren
8 ansprüche
Claims (1)
- PA 9/550/60 yM-4- W0303HanSprüche οI, Halbleiteranordnung mit einer oder mehreren Elektroden, welche auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt sind und mit ihr vorzugsweise einen punkt- oder schneidenförmigen Kontakt ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden in "geätzten Zustand" mit ihrer Kontaktfläche auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt ist»'i, .Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geätzte Elektrode mit einer extrem dünnen Schicht eines Edelmetalls, beispielsweise Gold oder Platin oder einer anderen, die Oxydation oder Korrosion verhindernden anorganischen oder organischen Substanz, z.B. Quarz oder Öl, überzogen ist„;■ - Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug derart dünn ist, daß er entweder üciin mechanischen Aufsetzen auf die Halbleiteroberfläche und/oder beim Hindurchschicken eines Formierungsstromes zerstört wird ο4« Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 35 dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorelektrode eines Transistors in geätztem Zustand auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt ist»ο Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch 'gekennzeichnet, daß sämtliche Elektroden mindestens ausser der Basiselektrode in geätztem Zustand auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt sind..6c Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode ganz oder teilweise aus Kupfer oder Kupferlegierungen besteht»ο Verfahren zur Herstellung der Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzung der Kontaktfläche der Elektrode bzw» Elektroden 48 bis 24 Stunden, oder am besten unmittelbar vor dem Aufsetzen auf die Halbleiterkristalloberfläche und/oder während des Aufsetzens vorgenommen wird,PA 9/550/60 - 5 -3. Verfahren zur Herstellung der Halbleiteranordnung nach, einem der Ansprüche 1 bis 6 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Kontaktstelle der mindestens an dieser Stelle geätzten Elektrode bzw» Elektroden .vor dem Aufsetzen auf die Kristalloberfläche mit einem dünnen Überzug, vorzugsweise Edelmetallüberzug, beispielsweise aus Gold oder Platin oder auch anorganischen oder organischen Schutzschicht, ZoB„ Quarz, Öl. ο»dgl, überzogen wird=
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