DE1764178A1 - Verfahren zur Herstellung von Dioden durch elektrische Impulse - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Dioden durch elektrische Impulse

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Description

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C.I.T.-COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS 12, rue de la Baume, Paris (8), Frankreich
VEEFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON DIODEN IURCH ELEKTRISCHE IKPULSE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halhle it er-Bau eiern ent en auf ein und demselben Grundmaterial! insbesondere von Tunneleffekt-Dioden und Uni-Tunneldioden.
Nach den bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Dioden lassen sich auf ein und demselben Grundmaterial ohne chemisches oder elektrolytisches Ätzen keine Dioden mit genau festgelegten Kennwerten herstellen. Jede Diode muss getrennt und einzeln behandelt werden, um ihr die gewünschten Kennwerte zu verleihen. Dies erschwert die Massenfertigung; das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren hilft diesem Nachteil ab.
Die Erfindung hat ein Verfahren zur Herstellung von
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mehreren Dioden auf ein und demselben Grundmaterial zum Gegenstand, und dieses ist durch folgende Einzelphasen gekennzeichnet : auf eine der Seiten eines halbleitenden G-rundmaterials des Typs η oder ρ wird eine Schicht eines Isoliermaterials aufgebracht, in welcher Offnungen unterschiedlicher Abmessungen und ausreichender Tiefe vorgesehen werden, so dass Zonen des halbleitenden Grundmaterials unbedeckt bleiben. Diese Öffnungen im Isoliermaterial werden sodann von innen und in ihrer unmittelbaren Umgebung mit einem Dotierungsmaterial des dem Grundmaterial entgegengesetzten Typs abgedeckt, und die somit geschaffenen, voneinander isolierten Leitzonen werden einzeln, nacheinander elektrischen Impulsen ausgesetzt, die ein Impulsgenerator liefert, dessen eine Ausgangselektrode auf dem Kristall und dessen andere Ausgangselektrode in der Öffnung auf der leitenden Schicht liegt.
Nach einem solchen Verfahren lassen sich Dioden, insbesondere Tunnel- und Uni-Tunnel-Dioden, mit bestimmten Vorzügen herstellen; so ist es beispielsweise möglich, einzeln und nacheinander Dioden auf dem Grundmaterial herzustellen, ohne die elektrischen Kennwerte der bereits hergestellten, benachbarten Halbleiter-Bauelemente zu verändern, und zwar mit einer Genauigkeit von mehr als 1 Prozent des Spitzenstroms, wobei Ätzen nicht erforderlich ist. Auf einem gleichen Grundmaterial können Halbleiter-Bauelemente wie Tunnel- oder Uni-Tunnel-Dioden mit gleichen oder unterschiedlichen Kennwerten her-
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gestellt werden, die ausserdem vorteilhafte Einbaumöglichkeiten "bei ihrer Unterbringung in Hybrid-Schaltungen oder ihrer Verkapselung in einem gleichen Gehäuse bieten, sofern verschiedene Bauelemente auf ein und demselben als Träger dienendem Grundmaterial hergestellt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung enthält die folgende eingehende Beschreibung der Serienfertigung von Tunnel- oder Uni-Tunnel-Dioden auf ein und demselben Grundmaterial. In der beigefügten Zeichnung zeigt :
Fig. 1-4 verschiedene Phasen der Herstellung von erfindungsgemassen Tunneldioden,
Fig. 5 die Draufsicht eines Kristalles,auf dem mehrere Dioden gefertigt sind.
Fig. 1 veranschaulicht die erste Phase der Hers4ellung von Tunneldioden. Das ein- oder vielkristalline Grundmaterial 1 kann aus Germanium, Silizium, Galliumarsenid oder einem beliebigen anderen, stark dotierten Element bestehen, das ein Halbleiter-Bauelement des Typs η oder ρ abgibt. Auf diesem Grundmaterial wird eine Isolierschicht 2, z.B. aus Siliziumoxyd, gebildet oder aufgebracht.
Fig. 2 zeigt die darauffolgende Herstellungsphase, in der die Öffnungen 3 in der Isolierschicht 2 vorgesehen werden. Durch die Öffnungen hindurch besteht unmittelbare Verbindung zum Grundmaterial.
Dies kann auf beliebige Weise erfolgen, z.B. durch
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Verwendung von lichtbeständigen Stoffen und Masken. Die Öffnungen brauchen entsprechend den gewünschten Dioden-Kennwerten nicht alle die gleichen Abmessungen aufzuweisen.
Fig. 3 zeigt die Herstellungsphase, in der auf die gesamte äussere Isolierschicht, auf die gesamte Isolierschicht in den Öffnungen und durch die Offnungen auf das Grundmaterial selbst ein Dotierungsmaterial 4 eines dem Grundmaterial entgegengesetzten Typs, z.B* Aluminium bei einem Grundmaterial des Typs n, aufgebracht wird. Diese dünne Aluminium-Schicht kann durch jedes geeignete Verfahren erzielt werden, z.B. durch Vakuumverdampfung.
In Fig. 4 befindet sich das beispielsweise verwendete Aluminium nur in den Offnungen und in deren unmittelbarer Umgebung. Auf.diese Weise werden voneinander elektrisch isolierte, leitende Zonen 5 erzielt.
Zur Herstellung der Dioden werden zwischen jeder leitenden Zone 5 und dem Grundmaterial 1 die beiden Elektroden 7 eines Impulsgenerators 6 angelegt. Diese steuerbaren elektrischen Impulse bewirken die Legierung des Dotierungsmaterials 4 und des Halbleiters 1 durch örtliche Erwärmung der betreffenden Zone. Dieser Vorgang wird für jede Diode wiederholt. Die Herstellung einer Tunnel- oder Uni-Tunnel-Diode ist unabhängig von den bereits hergestellten Dioden. Durch Wahl elektrischer Impulse entsprechender Amplitude, Breite und Form lassen sich Dioden mit genau festgelegten Kennwerten herstellen.
Fig. 5 veranschaulicht das Prinzip der Trennung der auf ein und demselben Grundmaterial 1 erzielten Dioden. Das
Kristallplattchen 1 wird mit einem Diamanten geritzt; das Zerschneiden erfolgt auf herkömmliche Weise. Für jede Diode erhält man somit ein Viereck 10 wie ABCD. Dies wird dann auf einen Sockel aufgebracht, und die Klemmen werden durch Heisspressen oder ein ähnliches Verfahren angebracht.
Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf nach dem obigen Verfahren hergestellte Erzeugnisse.
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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Dioden, "bei dem auf die eine Seite eines halbleitenden Grundmaterials des Typs η oder ρ eine Schicht eines Isoliermaterials aufgebracht wird, Öffnungen in dieser Schicht vorgesehen werden und in diese Öffnungen ein Dotierungsmaterial des dem Grundmaterial entgegengesetzten Leitungstyps eingebracht wird, so dass die so gebildeten Leitungszonen voneinander isoliert sind, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass nach Herstellung der Leitungszonen elektrische Impulse einzeln an diese angelegt werden, so dass Diodenübergänge zwischen den Zonen und dem Grundmaterial entstehen und Dioden unterschiedlichen Typs auf ein und demselben Grundmaterial erzielt werden, wobei des Grundmaterial danach zur Erzielung von einzelnen Dioden oder Gruppen von Dioden zerschnitten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Typen von Dioden durch Änderung der Amplitude, der Breite und der Form der elektrischen Impulse erzielt werden.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Dotierungsmaterial um Aluminium handelt.
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DE19681764178 1967-04-18 1968-04-18 Verfahren zur Herstellung von Dioden durch elektrische Impulse Pending DE1764178A1 (de)

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NL6804408A (de) 1968-10-21
CH473475A (fr) 1969-05-31
FR1527116A (fr) 1968-05-31
US3537920A (en) 1970-11-03
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