DE1935088U - POWER TRANSISTOR. - Google Patents

POWER TRANSISTOR.

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DE1935088U
DE1935088U DEM47770U DEM0047770U DE1935088U DE 1935088 U DE1935088 U DE 1935088U DE M47770 U DEM47770 U DE M47770U DE M0047770 U DEM0047770 U DE M0047770U DE 1935088 U DE1935088 U DE 1935088U
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Description

PAM 306*15.2.66PAM 306 * 2/15/66

DlPL-ING.DlPL-ING.

HELMUT GDRTZ . 9, Februar 1.HELMUT GDRTZ. February 9, 1.

Frankfurt am Main - . 0-gl/?i«,-1258Frankfurt am Main - . 0-gl /? I «, - 1258

Schneckenhoisir. 27 - Tel. 61 3Ö 44Snail Hoisir. 27 - Tel. 61 3Ö 44

Motorola,j, Xnc«$ Franklin Parity Illinois /USAMotorola, j, Xnc « $ Franklin Parity Illinois / USA

LeistungstransistorPower transistor

Die Neuerung betrifft transistoren und insbesondere legiert diffundierte Driftbasis-Leistungstransistoren 9 'die für SchaltOTeeke bestimmtThe innovation concerns transistors and in particular alloyed diffused drift base power transistors 9 'intended for SchaltOTeeke

Leistungstransistoren9 die sich durch die Fähigkeit» stark© Ströme seta schnell bei hohen Betriebs·= oder S ehalt spannungen an- oder abzuschalten;, auszeichnen, finden in-'vielen Industrie zweigen ein !breites Anivendungsfeld.« Um derartige Spannungen zuhalten s muß die Kollektor-Bmitter-Durchbruchspannung (B des Transistors verhältnismäßig hoch sein.» Pur einige Anwendun ·;β= fälle ist eine BLffi Spannung von mehr als 150 ¥ erforderlich*, Ein typisches Beispiel für einen derartigen Anwendungefall wäre ein Automobil-Ztindsysteflij,- bei dem ein Leistungstransistor von Signalen«, die von gering belasteten Unterbrechen. Stammes^ . betätigt wird, um scharfe-9 kräftige Stromimpulse auf die Primär» wicklung einer Zündspule su scJh.alteao Di® Unterbrecher neigen dabei nicht sur Kraterbildung uad. verbrauchen sieh nicht= was normalerweise der -Pail ist -, da die starken Stroaiimpulse Tb@i dem Transistor-Zündsystem durch d©n Transistor und ssioht durch die Unterbrecher hindurchgehen^' Yfean derartige Impulse rasch auf einen Maximalwert steigen oder von diesem fallen-8 entsteht· aa der Sekundärwicklung ©ine hohe Spannung„ die den Fuziken-an der Eündkerse überspringen läßt» V/ähread des- Überspringens des 2ündfunkens an der Kerse wird eine umgekehrte- Spannung ia der Primärspule induziert9 die sich ©n-den Klemmen des Transistors messen läßt« Me in der Primärwicklung induzierte «Mgekelirt© Spannung9 die eia Vielfaches der gefiöhalicheias, iron der Auto=· batteri© an die Primärwicklung gelieferten Betriebsspannung ist3 serst'ört eiaen Transistor mit geringer 'Kollektor~Emitter-(Sperr)= ."Durchbruchspannung (B^qto)« B®i solchen Anwendungen ist ein schnell schaltender Transistor erwünscht9 da di© Entladung aaPower transistors 9, which are characterized by the ability to "switch strong currents on or off quickly at high operating or maintenance voltages, have a wide field of application in many industries." Collector-transmitter breakdown voltage (B of the transistor can be relatively high. ”For some applications; β = cases a BL ffi voltage of more than 150 ¥ is required *, a typical example of such an application would be an automobile ignition system which a power transistor of signals ", which negatively impacted by low interrupt. strain ^. is operated to scharfe- 9 strong current pulses to the primary 'winding thereby uad not sur cratering an ignition coil su scJh.altea o DI® breaker tend. sure not consume = which is normally the -Pail - because the strong strobe pulses Tb @ i pass the transistor ignition system through the transistor and ssioht through the breaker ^ 'Yfe at such impulses rise rapidly to a maximum value or fall from this- 8 aa the secondary winding © a high voltage "which allows the fuziken-jump at the end-point" V / almost before the jump-over of the second spark at the end-point becomes a reverse voltage The primary coil induces 9 which can be measured at the terminals of the transistor. The voltage 9 induced in the primary winding is a multiple of the voltage, ironically the operating voltage supplied to the primary winding is 3 disrupted eiaen transistor with low 'collector ~ emitter (blocking) =. "breakdown voltage (B ^ qto)" B ®i such applications is a fast-switching transistor desirable since 9 di © discharge aa

der .Faakesstreeke der Süssäkers© um so kürzer und heißer iste Je schneller der Strom in der Primärwicklung- wechsel- so daß das Brennstoff gemisch wirksamer g@2us.det wird ο Da dieser erwünschte Funken jedoch su einer höheres, umgekehrten Primärspan· nung führt 9 erfordert ein schnellerer fraaeietor in. diesem wendu&gsfall eine höherethe .faakesstreeke of the Süssäkers © the shorter and hotter e the faster the current in the primary winding alternation, so that the fuel mixture becomes more effective ο because this desired spark leads to a higher, reversed primary voltage 9 requires a faster fraaeietor in this case a higher one

Sei einer weiteren eine ziemlich hoh^ Entspannung bei äußerst rasches? Stromschaltgesehwindigkeit erfordernden Anwendung wird ein Leistungstransistor zur Speisung der Horizontalablenkwieklungen einer Fernsehröhre über einen Ausgangstran^brmator ver<= wendet» Der Ablenkstrom fiat die Form von Sägezäiraen und steigt mit annähernd konstanter Geschwindigkeit auf den Maximalwert ang wobei eier Elektronenstrahl über &®n Bildschirm der Röhre läuft ο D@r Strom fällt dann abrupt auf einen etwa gleiche^ jedoch entgegengesetzten Wert äbs Diese Stromumkehr bringt den lillektr®a®nBtrahl auf die gegenüberliegende Seite der Höfere zurücko Dies muß innerhalb sehr kurser Zeit9 der söga Austastlücke9 duroh^ geführt werden j während der Rücklauf des Elektronenstrahls unsieht·= bär ist ο .Dabei müssen in einigen Fällen Ströme τοη 10 Amp» in weni-ger als einer Mikrosekunde geschaltet werdeno Das war, bisher mit typischen Leistungstransistören gemäß dem heutigen Stand der Technik auf dem Gebiete der-Halbleiter nichtIs another a fairly high relaxation at extremely rapid? Stromschaltgesehwindigkeit requiring application is a power transistor for supplying the Horizontalablenkwieklungen turns a television tube over a Ausgangstran ^ brmator ver <= "Deflection in the form of fiat of Sägezäiraen and increases with approximately constant speed to the maximum value of g with eggs electron beam over & ®n screen of the tube However, running ο D @ r current then drops abruptly to an approximately same ^ opposite amount AEB s This current reversal brings the lillektr®a®nBtrahl on the opposite side of the Höfere back o This must be within a very Kurser time 9 of SOEG a blanking interval 9 duroh ^ j be performed during the return of the electron beam unsieht · = is bear ο .Dabei have in some cases flows τοη 10 Amp "in Weni-eng o be connected as one microsecond That was far with typical Leistungstransistören according to the present state of the art in the Areas of-semiconductors not

Da die Sohaltgesöfewindigkeit eines Transistors weitgehend davon. aTbteäagtjj wie rasch elektrische Ladung den Basisbereich Tom Emitter zum Kollektor durchqueren .und wie ras eh- gespeichert®, elektrische Ladviag vom Basisbereich und ä®& kapazitiv wirkenden Überganges abgeleitet werden kanng läßt sich die Schaltgeschwindigkeit des Transistors durch ©ine bessere Ausbildung des Basisbereiehe's des Transistors mit Verringerung der Widerstands·= und Kapazität©-= werte erhöhenβ Bei üieistungstransistoren ergeben sieh Schwierigkeiten bei der Verkleinerung" der ßrö'ße und damit eier Kapazität eier Übergang© s da diese großflächig sein .müssen^ um die größeren Ströme verarbeiten au könn&n9. die bei &®n Anwendungen derartiger transistoren auftreten0 Because the Sohaltgesöfewindigkeit of a transistor largely depends on it. aTbteäagtjj how quickly electric charge the base region Tom emitter to the collector cross .and as ras EH gespeichert®, electric Ladviag from the base portion and AE® & capacitively acting transition are derived may g, the switching speed of the transistor can be carried © ine better training of the base preparation marriage Use of transistor to reduce the resistance · = and capacity © - = values increase β in üieistungstransistoren check difficulties result in the reduction "of ßrö'ße and eggs capacity eggs transition © s as these .May need be large-area ^ process the larger currents au could & n 9. that occur in applications of such transistors 0

Bei dem "typischen p=»n«=>p<=leit©ndem Legierungstransistor wird eine Loehleitung durch die Basis durch verhältnismäßig geringe Diffu= sioii ersielt ο Bei Transistoren mit Drift= oder diffundierter Basis werden diese Minoritätsträger mittels eines starken sich aus der speziellen Yerteilung des Dotiermaterials ergebenden elektrischen-leides - wobei diese ¥erteilung ihrerseits bei dem sur Bildung der diffundierten Bais verwendeten ^est°Diffusions» Verfahrens entsteht «= durch den Basisbereich geführt 0 Me Konaen= tration der umleitenden Verunreinigung ist dabei in Emitternähe viel größer als in Kollektornähe9 so daß sich physikalisch ein elektrisches Feld einer Polarität ausbildet9 bei der der Fluß n=>leitend@r Träger oder Elektronen aus Bereichen einer hohen ableitenden Dotiermaterialkonsentration In Bereiche @in<§r niedri= gen Konsentration behindert v/ircUIn the case of the "typical p =" n "=> p <= conductive alloy transistor, a leakage conduction through the base is achieved through relatively low diffusion ο In the case of transistors with a drift or diffused base, these minority carriers are distinguished from the special by means of a strong Yerteilung the dopant resulting electric-suffering - which ¥ grant themselves at the sur formation of the diffused Bais used ^ est ° diffusion "process creates" = through the base region out 0 Me Konaen = concentration of diverting contamination is in emitter near much larger than in Collector proximity 9 so that physically an electrical field of one polarity is formed 9 in which the flow n => conductive @ r carriers or electrons from areas of high dissipating dopant concentration in areas @in <§r low consentration hinders v / ircU

Die Loch=· oder Minoritätsträgerleitung wird dagegen wegen der entgegengesetzten elektrischen" Torseichen geförderte Bei Anlegen einer normalen Betriebsvorspannung, an den Transistor werden also die vom Emitter In di©'Basis.eindringenden Löcher rasch von diesem IPeIi durch die Basis ge trieben ο The hole or minority carrier line, on the other hand, is promoted because of the opposite electrical "gate". When a normal operating voltage is applied to the transistor, the holes penetrating from the emitter in the base are quickly driven by this element through the base

V/i© fe@i dsi; meisten Sohaltanwendungen ist eine sehr kurze Lauf= seit für di@ Minoritätsträger durch die Basis erwünscht,, Aus die= sesa Gründe sollte der B&aisbereieh so dünn -wie möglich seins wai sich mit anderen günstigen Eigenschaften8 insbesondere einem niedrigen Bssiswiöerstand des .Transistors gut verträgtβ V / i © fe @ i dsi; Most of the applications a very short run is desirable for di @ minority carriers through the base, for these reasons the B & Aisbereieh should be as thin as possible s wai with other favorable properties 8 especially a low Bssiswiöerstand of the transistor is well tolerated β

Sines der günstigen ¥erfahren ssur Herstellung einer sehr dünnen diffundierten BsIs "bedient sich der Pestdiffusion aus einem legierten ilraitterbereich^ der sowohl, n= als auch p=leitendes Dotiermaterial enthälts wobei.das ä@n Emitter bildende Dotier= material mengenmäßig- das größere ist» für den pü=p<=leitendea transistor ist das n-leitende Dotiermaterial mit einer hohen Diffusionsgeschwindigkeit gewählts so daß es während des" Legierungs-iärwärmungssyklus rasch ia 'die. ursprüngliche Scheibe desSines the favorable ¥ out ssur producing a very thin diffused BSIs "the Pestdiffusion makes use of an alloyed ilraitterbereich ^ of both, n = p = as well as conductive dopant includes s wobei.das ä @ n emitter forming dopant material mengenmäßig- = the larger is "for the pu = p <= leitendea transistor, the n-type dopant is selected with a high diffusion rate s so that it during the" Alloy iärwärmungssyklus rapidly ia 'the. original slice of the

p-leitenden Germaniums ma eine kur&e Strecke an der fön des? Seheibe und der rekristallisierten Emitterregton gebildeten Grease vorbei eindringt β Ba dieser Bereieh.9. die'Basis des Transistors 9 eine von jedem vorherigen Setriefe der Scheibe unabhängig© Dick© entwickelt» sind physikalisch äußeret ge= ringe Basisbreiten mögliche Eine elektrische Verbindung sswischen dem Metallbasiskontakt des Transistors und dem aktiven ©der sich ausdehnenden Bereich der Basis entsteht durch einen diffundierten Bereiehp der sieh ebenfalls längs der Oberfläche des Transistors bildet 9 und awar in derselben. 2eit8 in der der untere Basis=· bereich diffundiert» Dieser äußere Basisbereieh (r^") ist nie= mais dicker als-der.aktive Bereich der Basis und hat daher einen hohen Flächenwiderstand0 p-conductive germanium ma a short distance to the fön des? Seheibe and the grease formed by the recrystallized emitter rain clay penetrates β Ba of these areas. 9 . The base of the transistor 9 is developed independently of each previous setting of the disk © Dick © »are physically outwardly small base widths possible An electrical connection between the metal base contact of the transistor and the active © the expanding area of the base is created by a diffused area which also looks along the surface of the transistor forms 9 and awar in the same. Since 8 in which the lower base = · area diffuses »This outer base area (r ^") is never = thicker than the active area of the base and therefore has a high sheet resistance 0

Der äußer© Basiswidersta&d kasm beträchtlich durch Verwendung einer gesonderten Diffusions stufe sur ¥©rdiokuag dieses Bereiche vermindert werden» Dies wird ^war häufig gemacht» jedoch reicht bei Leisttmgstransistoren die erssielbar.e Reduktion niar für ein® bescheidene Verbesserung ause Die Vermiadgruag. des Widerstandes in der Basis durch Diffusion ist sehr be-sch3?änkt9 da sich selbst bsi giemlich .tiefer Diffusion das meiste Dotiermaterial in der Iahe der Scheibenoberfläch® konzentriert und da der elektrische Widerstand des darunterliegenden Basismaterials im Durchschnitt ziemlich hoch ist9 so.daß er nicht allzu viel zu einem niedrigen Basiswiderstand beiträgto The outer © Basiswidersta & d kasm be significantly reduced by using a separate diffusion stage sur ¥ © rdiokuag this areas "This is ^ was" made but often enough in the Leisttmgstransistoren erssielbar.e reduction niar for ein® modest improvement from e The Vermiadgruag. The resistance in the base by diffusion is very limited 9 because even with fairly deep diffusion most of the doping material is concentrated in the vicinity of the disk surface and since the electrical resistance of the underlying base material is on average quite high 9 so it does not contribute too much to a low base resistance o

Wenn ein geringer Basiswiderstand schon im allgemeinen erwünscht ists gilt dies umsomehr bei Leistungsschalttransistoren9 da ein© Reihe von mächtigen Parametern durch einen niedrigen Basiswider=· staad verbessert wird9 -beispielsweise bei Leistungs«=· und Schalt·= transistoreaB die durch Verminderung des Basiswiderstands und im übrigen durch Hichtveränderung der Basis de® Transistors gegenüber anderen äquivalenten Transistoren erheblich verbessert sind9 der im gesättigten oder eingeschalteten Zustand verminderte Spannungsabfall über der Eniitter^Kollektor-Streekee Ist dieser AbfallIf a low base resistance is generally desired, this is all the more true for power switching transistors 9, since a series of powerful parameters is improved by a low base resistance 9 - for example with power «= · and switching · = transistors a B by reducing the base resistance and are, moreover, by the base Hichtveränderung DE® transistor relative to other transistors equivalent significantly improved the reduced 9 in the saturated or switched-on state voltage drop over ^ the Eniitter collector Streekee is this waste

niedrig8 wird wenig Leistung im transistor verbrauchte s© daß diesel1 leistungsfähiger ist und sich im Betrieb weniger erwärmtο Außerdem wird die Steifheit durch einen verminderten Bas is'widerstand ver·= bessert a so daß ein© bestimmte Basisspannungsänderung- ein® größer® Veränderung im Kollektorstrom im ungesättigten Zustand verursaehtp wodurch sieh die Schal tge-sehwindigkeit des Transistors erhöhtelow8 there is little power in the transistor consumed s © that diesel 1 is more powerful and heats up less during operation o In addition, the stiffness is improved by a reduced base resistance so that a certain base voltage change - a greater change in the collector current in the unsaturated state causes the transistor to switch faster

Es ist daher ein. 2iel der vorliegenden Feuerungp einen legierungen diffundierten Leistungsschalttransistor für-höhe' Spannungen mit einem beträchtlich geringeren äußeren Basiswiderstand als es bisher möglich war zu schaffen, Weiterhin soll die Sehaltgeschwindigkeit eier Leistungstransistoren mit diffundierter Basis bei hoher Kollektor·= durchbruchspanaung BYnvO und niedriger Sättigungsspannung "?««•«*«,* erhöht weröeiio " It is therefore a. 2iel the present furnace p an alloy diffused switching power transistor for-height 'voltages with a considerably lower extrinsic base resistance than hitherto was possible to provide, furthermore to the Sehaltgeschwindigkeit eggs power transistors diffused base at high collector · = durchbruchspanaung BY NVO and low saturation voltage "? «« • «*«, * increases weröeiio "

Ein Merkmal eier Erfindung ist ein Sransistor mit diffundierter Basis mit einem legierten äußeren Basisbereiehy der den diffundierten Basisbereich mit dem Basiskontakt des Transistors verbindet umd einen verhältnismäßig niedrigen äußeren Basiswiderstand schaffteA feature of eier invention is a transistor with diffused Base with an alloyed outer base area of the diffused Base area connects to the base contact of the transistor and a relatively low external base resistance managed

Beim Herstellungsverfahren soll sich in Legierungsverfahrensstufes ein äußerer" Basisbereich mit beträchtlich n=leitendem rekristallisiertem Germanium- bildest^, und es soll die Basis vergrößernde Region unabhängig von dem äußeren Basisbereicli durch Legierung des Emitters durch den äußeren Basisbereicli ύοτ der Diffundierung des aktiven Basisbereicfes entstehen . ■ ■ " . , During the manufacturing process, an outer "base area with considerably n = conductive recrystallized germanium formation should form in the alloy process stage, and the base-enlarging region should arise independently of the outer base area by alloying the emitter through the outer base area ύοτ the diffusion of the active base area . ■ ■ ". ,

Weitere Merkmale? Vorteile und Anwendungsmögliehkeiten öer !feuerung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbei«= spielen sowie aus der folgenden"Beschreibung«Other features ? The advantages and possible uses of the fire can be found in the attached illustrations of exemplary embodiments and in the following "description"

.Bs seigts.Bs see it

l'igo 1 eisen. Ausschnitt aus einem Leistungstransistor^ dessen' aktives Element einen "besonders niedrigen äußeren Basiswiderstand aufweist», obgleich die Ausbreitregion der Basis durch Legierungsdiffusion hergestellt wurd@g l'igo 1 iron. Neck ^ its' active element comprises a power transistor a "very low resistance external base," although the Ausbreitregion Wurd the base alloy prepared by diffusion @ g

I3Ig0 2 eiae perspektivische Ansieht eines fertigen aktiven Elements des Transistors 9 da8 die ringförmige - .Emitter=» - doppelbasiskonstruktioa eier Yorrichtung veranschaulicht»I 3 Ig 0 2 a perspective view of a finished active element of the transistor 9 da8 the ring-shaped emitter = "- double base construction of a device illustrated"

Figo 3 einen Querschnitt der l'igo 2 entlaug der Linie -3=3 zur Barsteilung der inneren Struktur des aktiven fransistorelementsg 3 shows a cross-section of the l'igo 2 along the line -3 = 3 for dividing the inner structure of the active transistor element g

Figo 4 eine perspektivische Ansicht 9 die das Ergebnis des ersten größeren Terfahrensschrittes. bei der Herstellung des akti= ven· Transistorelements-. aus einer Grermaniummatrise veranschaulicht9 die einen legierten Bereich des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps, durch die Oberfläche der Germaniummatrise bildet 9 4 is a perspective view 9 showing the result of the first major step. in the manufacture of the active · transistor element-. Figure 9 illustrates from a Grermanium matrix which forms an alloyed region of the opposite conductivity type through the surface of the Germanium matrix 9

einen Querschnitt durch.Figo 4 entlang der Linie 4=4 aur Veranschauliehung des zur Legierung; verwendeten Metalls und des legierten Bereichs aus rekristallisier=· tema cross-section through Fig. 4 along the line 4 = 4 aur illustration of the alloy; used Metal and the alloyed area from recrystallized = · tem

Figo β einen weiteren Querschnitt», der das rekristallisiert© Sermaniiua naeh der Ätaung seigts während das- zur legi@~ rung verwendete Metall für das Germaniumwachstum weggeätat wurde j, ώά& Figo β another cross-section "of the recrystallized © Sermaniiua Naeh seigt the Ätaung s DAS during the legi @ ~ tion metal used for the weggeätat germanium growth was j, & ώά

einen Querschnitt durch das aktive Transistorelem@a,t während der Bmit/feerlegierusg vor der Basisdiffusioiioa cross section through the active transistor element @ a, t during the bmit / feerlegierusg before the basic diffusioiio

besseren Teratändnis sei sunächst ein HerstellungsverfahrenBetter understanding of the situation is next a manufacturing process

erläuterte - - . . "explained - -. . "

Ein© p-leitencle ©ermaniummatrisse wix'd mit einem Dotierinaterial enthaltendem Blei legiert 9 irodureh sich ein© ableitende HekristalA © p-leitencle © ermaniummatrisse wix'd with a lead containing doping material alloyed 9 irodureh a © dissipating He-crystal

lisationssohicht aus rekristallisiertem Germanium an einer Seit® der Mateig© bildete Das Blei wird dann entfernt 9 so daß die Schicht freiliegt und die Matrize für naehfolgende Legierung®= und Mffu~ sionsvorgänge bereit ist» -Die Bekristallisations^Schicht ist die äußere Basisregion des Transistors0 The lead is then removed 9 so that the layer is exposed and the matrix is ready for subsequent alloy and fusion processes. The crystallization layer is the outer base region of the transistor 0

Jäin Kontakt mit dem p<=leitenden Bereich der Matrize wird durch Legieren eines Metall&ontakts aus Blei mit diesem hergestellte der anschließend zur Bildung der Kollektorverblndung verwendet wird«, Der isiaitter wird nicht gleichzeitig sondern in einem gesondertenYes, there is contact with the p <= conductive area of the die Alloying a metal & contact made of lead with this manufactured is then used to form the collector connection «, The isiaitter is not at the same time but in a separate one

i gebildetei educated

Bas eur Herstellung des Emitters verwendete Metall ist BIeX5, das entsprechendes p» und ableitendes Dotiermaterial'in den richtigen. Mengenverhältnissen enthält» um eine Basisregion unterhalb ©ines rekristallisierten ütedtterbereiehes durch legierte Diffusion zu bilden« -Die Emitterlegierstufe wird bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführts so daß der Bereich legierten Germaniums ausreichend tief istp um in die äußer® umleitende, durch die erste Legierstiifö gebildete Basisregion einzudringen«) lach der Iiegier=- stuf©-wird die Temperatur etwas herabgesetzt? um eine dünne e p=· leitende mm gebildete RegionP sämlich den Emitter9 herzustellen» woraufhin sieh-ein dünner a-leitender Bereich unterhalb des Emitters durch legierte M ff us ion. aus dein noch geschmolzenen Blei bildet οThe metal used in the manufacture of the emitter is BIeX 5 , the corresponding p and dissipating doping material in the correct one. Proportions includes "around a base region below © ines recrystallized ütedtterbereiehes by alloyed diffusion to form" -The Emitterlegierstufe is carried out at a sufficiently high temperature s so that the area alloyed germanium is sufficiently deep p is formed in the äußer® redirecting, by the first Legierstiifö To penetrate the base region «) Laughs the Iiegier = - stage © - is the temperature lowered a little ? in order to produce a thin e p = conductive mm region P all of the emitter 9 , whereupon see a thin a-conductive area underneath the emitter through alloyed M ff us ions. from your molten lead forms ο

Der dickes n-leltende durch das erste Legierverfahren gebildete Bersieä sorgt für eine elektrisch® Verbindung geringen Widerstands aus einem dünnen aktiven Basisbereieh aus ^leitendem Material unterhalb ei es Emitters bis au einem mit dem Emitter des Transistors konzentrischen Metallbasiskontakfbereiöho Der Metallbasiskontakt= bereich einstand durch Legierung nach dem Emitterlegierverfahr©n0 The fat s n-leltende formed by the first alloying Bersieä ensures elektrisch® connecting the low resistance of a thin active Basisbereieh from ^ conductive material below ei it emitter to au a concentric with the emitter of transistor Metallbasiskontakfbereiöho the metal base contact = area cost by alloying according to the emitter alloy process © n 0

Dur et die beschriebenen Legier- und Diffusionsverfahren wird das aktive i'ransistorelecient des Leistungstransistors gebildete DasWith the alloying and diffusion processes described, this becomes active i'ransistorelecient of the power transistor formed that

aktive- Element und entsprechende Bestandteile werden montiert and bearbeitetE im. einen Leistungstransistor zu ergebeneactive element and corresponding components are assembled and processed E im. a power transistor to be yielded

Aufgrund des geringeren Basiswiderstandes des neuerungsgemäßea Transistors sind die Schaltgesehwindigkeit und die inner®Leistungs= Verluste sowie' eine He ine anderer Parameter verbessert«.Due to the lower base resistance of the a Transistor are the switching speed and the inner®Performance = Losses as well as 'a number of other parameters improved'.

Die nun folgende BeSchreibung mit den Begleitseichnungen dient der näheren Erklärung0 - ■The following description with the accompanying drawings serves for a more detailed explanation 0 - ■

Figo 1 ^ist ein vergrößerter Ausschnitt eines verbesserten legiertdiffundierten Iieistungstransistors 11 o Der aus dem aktiven Element 129 einer Montierbasis 13? Durchführkleinmen 14 sowie Verbindungen 15 und c?6 swischen den Klemmen und dem aktiven Element bestehender Transistor ist naeli der Montage durch Aufschweißen einer Stahlkappe 19 auf die Kupfermontierbasis 15 fest verschlossene Wie in dieses:. Aus schnitt veranschaulicht* bilden Metalle tanz"stüek@ die für die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Emitter und den beides Basiskontakten des aktiven Elements und des Dur cjhf uhr klemmen 14 Verwendeten Verbindungsmittel β Bin kleiner Bogen aus Metall 17 auf deia BMsverbindungsstansteil 16 dient der elektrischen Verbindung der beiden Basiskontakte ο .Figo 1 ^ is an enlarged section of an improved alloy-diffused power transistor 11 o from the active element 12 9 of a mounting base 13? Durchführkleinmen 14 and compounds 15 and c? 6 swischen the terminals and the active element existing transistor naeli assembly by welding a steel cap 19 onto the Kupfermontierbasis 15 tightly closed, as in this :. Illustrates made of cut * form metals dance "stüek @ the cjhf for making an electrical connection between the emitter and the both base contacts of the active element and the major clock terminals 14 used connecting means β Bin small sheet metal 17 is used on Deia BMsverbindungsstansteil 16 of the electric Connection of the two basic contacts ο.

Das aktive Element 12 des"Transistors gemäß Figo 2 und 3 wird aus einer lacmokristallen KatritJse aus 12 "bis 20 ohm-=cm..paleitenäem {fformar.iT.im eines Durchmessers von 6"S64 mm und einer Dicke von O917 mm hergestellte Dieses JBlement wird in einem späteren forgang in die Ausfübrungsform gemäß Pigo 1 eingelötet oder eingeschmolzen und zwar unter Verwendung der hochwertigen Bleilegierungen des Kollektor kontaktes 22 c, Sr.;i tt er kontakt s .23 sowie der beiden Basiskontakte 24 und 25» liin äußerer Basisbereich~2.6 geringen elektrischen Wider= stände sorgt für einen elektrischen Pfad geringen Widerstands awi= sehen den Basiskontakten 24 und 25 und dem aktiven Basisbereich 27οThe active element 12 'in accordance with Figo 2 and 3, the transistor of a lacmokristallen KatritJse from 12 "to 20 of the ohmic = cm..paleitenäem {fformar.iT.im a diameter of 6" S 64 mm and a thickness of 9 O 17 This element made in mm will be soldered or melted down in a later process in the design according to Pig o 1 using the high-quality lead alloys of the collector contact 22 c, Sr. liin the outer base area ~ 2.6 low electrical resistance = ensures a low resistance electrical path awi = see the base contacts 24 and 25 and the active base area 27ο

Der JSr.,itter aus p--leitendera Material wird du-rch Legierung eines entspreahend dotierten sowohl, p«= als auch n«=leitendes MaterialThe JSr., Itter made of p- conductivea material is thru-rch alloy of a correspondingly doped both "p" = and n "= conductive material

(Metallkoatakt 23) enthaltenden Metalls mit Germanium zur guBg einer p-leitenden Germaniumschicht 29 sowie durch anschließend® Auediffundierimg des n-leitenden Materials zur Bildung einer Basis hergestellte Der Kollektor 30 bildet einen größeren Seil eines Kristallteils des aktiven Elements» -Der Kollektorkontakt 22 wird durch Legierung eines Metalls mit dem Kollektor hergestellt9 der einen p=leitenden Rekristallisations-Bereich 31 dargestellte(Metallkoatakt 23) containing metal with germanium for guBg a p-conducting germanium layer 29 as well as by then Auediffundierimg the n-conducting material to form a base Alloy of a metal is produced with the collector 9 which shows a p = conductive recrystallization region 31

Die 'Transistortoasis vom geringem elektrischen Widerstand wird durch ©in Legiermgsverfahren gebildet» In Figo 4 und der Querschnittsansicht gemäß Fig» 5 ist eine Matrize 32 aus p==leitendem Halbleitermaterial nach dem Itegierungsve-rfahren veranschaulicht 9 in dem die obere Oberfläche mit einer Bleischeibe einer -^icke won Oj 28 mm desselben .Durchmessers wie die Matrize mit einem Antimon= gehalt "von etwa. 2SQ $ legiert wurde» Dieses Legieren wird so ausgeführt s daß die Legierung etwas weniger tief in die Matrize ein«= dringt als vorher der Emittero Im vorliegenden Aiisführungsleispiel dringt sie etwa O828 mm ein0 Dieser Legierungsschritt erzeugt eine stark dotiert© Legier-Rekristallisationsschicht 55» die'der Yerbindung der aktiven Basis 27 mit den Basiskontakten 24 und 25 diento The 'Transistortoasis from low electrical resistance is formed by © in Legiermgsverfahren "In Figo 4 and the cross-sectional view of FIG» 5 is a die 32 illustrates p == type semiconductor material according to the Itegierungsve-rfahren 9 in which the upper surface with a lead disc of a -. was ^ icke won Oj 28 mm same .Durchmessers as the template content with an antimony = "alloyed about 2 S Q $" This alloying is designed so s that the alloy into the die a "= penetrates less deeply than before the emitter o In the present Aiisführungsleispiel penetrates them about 8 O 28 mm an a heavily doped © allo-Rekristallisationsschicht 55 »die'der Yerbindung the active base 27 with the base contacts 24 and 25 serves o 0 This alloying step produces

Hach der Legierung der Basisschicht wird das verbleibende Blei und Antimon entfernt9 so daß nur noeh eine rekristallisierte mit Antimon dotiert© Germaniumschicht zurückbleibte-Diese Materialien lassen sieb leicht von dem Germanium durch Verwendung eines ehemischen A'tSEiittels aus 100 folumprosent Essigsäure und 3Ö- folumpro·= sent Wassers toff peroxyd entfernen,, Mese Ätae greift das mit Antimon dotierte Blei stark ans läßt jedoolr das G-ermanium im wesentlichen unberührt ο Figo β zeigt die Matrize p nachdem das Bleianti·=· ■■ mon weggeätzt ?/urde und nur die η-leitende öermaniumsehicht übrig blieb» . ~~ -'_ After the alloy of the base layer, the remaining lead and antimony are removed 9 so that only a recrystallized germanium layer doped with antimony remained - these materials can be easily removed from the germanium by using a former acidic agent made of 100 folum-proof acetic acid and 30- folumpro. = sent water toff peroxide remove ,, Mese Ätae attacks the antimony doped lead strongly to s can jedoolr the G ermanium essentially unaffected ο Figo β shows the die p after the lead anti · = · ■■ mon etched away? / urde and only the η-leading Öermanium view remained ». ~~ -'_

Der an den Boden der Germaniummatrize legierte Metallkollektorkontakt 22 hat einen Durchmesser τοπ 4974 mm und eine Dicke fön etwa O328 mm und bee'teht aus mit Sallimn dotiertem Blei (0«2 9έThe alloyed at the bottom of the Germaniummatrize metal collector contact 22 has a diameter τοπ 4 9 74 mm and a thickness of about fön O 3 and 28 mm bee'teht doped with Sallimn lead (0 «2 9έ

Bei diesem Lsgierungsvorgang ist die Legiertenperatur etwas höher als die Temperatur der nachfolgenden sur Bildung der aktiven Transistorbasis 27 verwendeten Diffusionsstu£eo Das legieren bei die= ser höheren Semperatur bringt den Bekristallisations·= .Bereich 31 des Kollektorkontakts tief, genug-» so daß kein Antimon9 -das sieh in der Itellektorlegierung in einem nachfolgenden Arbeitsgang lösen kamij, in merklichen Mengen in- den Bereieh der ßrensfläeh® hinein&iffun&ieren und somit eine unerwünschte Struktur bilden kann0 War© der Kollektorkontakt nach der Legierdiffusi'on legiert worden* hätte di@ Itollektorseite der Matrize eine diffundiert® durch Aatinaondampf aus diesem .!Diffusionsschritt entstandene n~ leitende Schichte Diese Schicht hätte vor der -Kollektorlegiertang weggeätst werden müsseno Da der Kollektor vor der Diffusion legiert wurde 9 Mldet sieh, die Gleitende Schicht jedoch auf. der Germaniumoberfläcae der -Kollektorseite aus und läßt'sich leicht durch übliche elektroljtisclie Ätzmittel nach der Montage entfernen^,In this Lsgierungsvorgang the Legiertenperatur is slightly higher than the temperature of the subsequent sur formation of the active transistor base 27 Diffusionsstu used £ e o The alloy in the = ser higher Semperatur brings the Bekristallisations · = .Bereich 31 of the collector contact deep enough- "so that no Antimony 9 -that can be dissolved in the subsequent work step, in noticeable quantities in the area of the sensor surface and can thus form an undesirable structure 0 If the collector contact was alloyed after the alloy diffusion * would have been on the collector side The matrix has an n-conductive layer that has been diffused® by aatinaon vapor from this diffusion step. This layer should have been removed before the collector alloy. the germanium surface on the collector side and can be easily removed after installation with the usual electrolytic etchant.

Der Emitter dieser Vorrichtung wird im nächsten Arbeitsgang legierto Sr hat eimern ringförmig legiertes, Smitterkontakt 23 mit einem äuße-*. ren Durchmesser von 2»»9β mms einen Innendurchmesser von 2^26 mm sowie einer Dicke von O928 fflms wobei dieses Legierungsmetall eine 'Bleilegierung aus 0s8 °J» Gallium und 1B2 i> Antimon ist» Die Legie= rmigstemperaturen betragen etwa 800. C und die Menge der verwendeten Legierung ist derart„ daß die Emitterlegierung bei dieser Temperatur vollständig in die Basisschicht eindringte Dieser Zustand ist in der Figo ? veranschaulicht? in der die 2wischenflache 37 des ßermaniuias gegenüber der G-ermanium^Blei^Antiiaoii-G-alliimlösung 58 unterhalb der äußeren Basisschicht 55 .dargestellt ist«, Die ''üeraperatur wird dann etwas herabgesetzt$, so daß die Legierungsrekristallisation©« schicht isu einem kleinen Teil schon frühzeitig· in dem Herstellung®= proseß entsteht 9 damit geringe Temperatureetoankungesi die Legier·= grenjse nicht voranschieben und die dünne aus. der RekriBtallisationsschicht hei-auadiffundierte BasisschicM 'nicht zerstört wird0-Wegen der Doppeldotierung der Emitterlegierung ist die Hekristallisations=> schicht stark p~leiteads da in der Legierung der ÜJrennungskoeffizientThe emitter of this device is alloyed in the next step. Sr has buckets of ring-shaped alloyed, smitter contact 23 with an outer *. A diameter of 2 »» 9β mm s an inside diameter of 2 ^ 26 mm and a thickness of 0 9 28 fflm s where this alloy metal is a lead alloy made from 0 s 8 ° J » gallium and 1 B 2 i> antimony» the alloy = rmigstemperaturen be about 800 C and the amount of the alloy used is such 'that the emitter alloy at this temperature completely penetrates into the base layer e this state is shown in Figo? illustrated? in which the intermediate surface 37 of the manual opposite the G-ermanium ^ lead ^ Antiiaoii-G-alliim solution 58 is shown below the outer base layer 55 ", the" excess temperature is then slightly reduced, so that the alloy recrystallization © "layer is small part at an early stage · in the production® = proseß 9 so low temperature toankungesi the alloy · = grenjse do not push forward and the thin one out. the RekriBtallisationsschicht hei-auadiffundierte BasisschicM 'is not destroyed is 0 -Because the dual doping the emitter alloy, the Hekristallisations => layer heavily p ~ leitead s as in the alloy of ÜJrennungskoeffizient

in eine® tos eier KenssesitrafioE der legierung k@@ffisi©nt®n des Antimona
Da die Diffusioaskonstant©
als di® ö@s ©allium Ii@gt8
in a® tos egg KenssesitrafioE of the alloy k @@ ffisi © nt®n des Antimona
Since the diffusion constant ©
als di® ö @ s © allium Ii @ gt 8

diffundiert in öl© relativdiffuses in oil © relatively

sich mit di@s©re Der Biffueiongsjkliashimself with di @ s © r e The Biffueiongsjklias

aktiven B©raioSs©s in der sp®si@ll©n hier ©r "beträgt ©twa 1 St 0 bei etwa 800®69 w©Tb@i stets niedriger als di® Koile&torlagierteaperatmr istoactive offices in the sp®si @ ll © n hier © r "is © twa 1 St 0 at around 800®6 9 w © Tb @ i always lower than di® Koile & torlagierteaperatmr isto

Während ies Legigrdiffusionsverfahresis suehtsn ©alliu® nad Antimon sieh ub®¥ di© gesamt© Qi&erfläela® ü®r "StrÄtus· zu verteilen unä führen siar Bildung @ia@r auS©r®äentlish dünn©a ρ·=·1©1^©ηο®η Sefeiebt raid einer dickeren &=1@ it enden S@f2i©fet0 Ämfgruai isr ©alliiamviaEä©- rung maß di© Basiskontaktl@gierung auf di© l"@tat© Stuf@; ves'sclio'beaDuring this Legigrdiffusionsverfahresis suehtsn © alliu® nad antimony see ub® ¥ di © total © Qi & erfläela® ü®r "StrÄtus · to distribute and lead to formation @ ia @ r out © r®äentlish thin © a ρ · = · 1 © 1 ^ © ηο®η Sefeieben raid a thicker & = 1 @ it ends S @ f2i © fet 0 Ämfgruai isr © alliiamviaEä © - rung measure di © basic contact l @ gation on di © l "@ tat © Stuf @ ; ves'sclio'bea

VU W ·ΐ!ι Vä VMT U C> ^#<Qi %JJUä dtic^3 e£*.b/i!>EAä W fJitftJL· *&t Üär εϋιίίΔ SJi ΰΰ> aSa (fk^Ca^ Ca/ e!b SS* C^3 1Ui* Pj β!β **» JL %ΓΛ&&^& S£j> ij?]&£r%« <Ujiucil Vs^ *IL VV ΜίΙ^αία^^ IL£ V^ WVU W · ΐ! Ι Vä VMT U C> ^ # <Qi% JJUä dtic ^ 3 e £ * .b / i!> EAä W fJitftJL · * & t Üär εϋιίίΔ SJi ΰΰ> aSa (fk ^ Ca ^ Ca / e! B SS * C ^ 3 1 Ui * Pj β! Β ** »JL% ΓΛ && ^ & S £ j> ij?] & £ r%« <Ujiucil Vs ^ * IL VV ΜίΙ ^ αία ^^ IL £ V ^ W

Struktur in d®a Basiskontakt herror^nfeag wirö eiia© !©iaht© ©faemi= sehe Ätstiag vorgenommen^ um di® p-l©it®ad© Sehieht Vor d©!5 Basiskontaktl©gi©rung zu entf@rn@ne "Structure in d®a basic contact herror ^ nfeag wirö eiia ©! © iaht © © faemi = see Ätstiag made ^ um di® pl © it®ad © Look before d ©! 5 Basiskontaktl © gi © tion to N @ rn @ n e "

Bi© Basiskontakt© \!v©rd©xi einfach Tj®i .©twa 600 Ό as die Basis'schieht l@giertp aa©b:ä.©ia di© o"bea ©K^ähat® p^l©it@ad© §©hi©ht dureh ein© leichte It sung ©ntf@:rat wird* B@r äußer© Basiskoatakt w@ist hier et«=· wa d@n gleichen AuSeadurehmösser- wi© di® fermaai^amatris© auf wiä Bi © basic contact © \ ! v © rd © xi simply Tj®i. © twa 600 Ό as the base is done l @ giertp aa © b: ä. © ia di © o "bea © K ^ ähat® p ^ l © it @ ad © § © hi © ht dureh a © slight it sung © ntf @: rat will * B @ r outside © Basiskoatakt w @ is here et «= · wa d @ n the same outdoor area- wi © di® fermaai ^ amatris © on wiä

,28 am MeIe5, äae mit 2 ^ Antimon dotiert ist. Folglieh sint all© Kontakt® is, 28 am MeIe 5 , äae is doped with 2 ^ antimony. Follow sint all © Kontakt® is

STaohdem das aktive fransistorelement gebildet ist9 wird es in eine halbfertige Vorrichtung gemäß Figo -1 ohne den Kappenteil e D©saaoh wird es geaast und gewaschen»After the active transistor element is formed 9 it is put into a semi-finished device according to Figo -1 without the cap part e D © saaoh it is geaasted and washed »

Das Atsen des Transistors zur Reinigwag der LeitfäMgkeitsübergänge läßt sich durch elektrolytische oder ehemische Ä-tsraig bewirkenρ wobei die elektrolytisehe Ätzung das bevorzugte ?erfahren ist» Durch das Koliektorät'zverfahren wird eine 'beträchtliche Menge an Germanium entfernt t, so daß in Fällen „ in denen der Baisis·=» und Emitterwiderstand so niedrig wie möglich gehalten werden solls die Oberfläche des Basisbereichs der Vorrichtung vorzugsweise mit Wachs abzudecken ist», so daß die Basis Vtfährenä des Kollektorätzverfahrens nicht mitgeätzt wird* Anschließend ent-= ferni man das Wachs von dem Basisbereich und ätst zur Reinigung des Emitter-Basisübergangs des ^transistors,,- Anschließend wird er in entionisiertem Wasser gründlioh gewaschen9 dann getrocknet uiaö mit einem Gehäuse verseheneThe etching of the transistor to clean the conductivity transitions can be brought about by electrolytic or former etching, whereby electrolytic etching is the preferred one the base and emitter resistance should be kept as low as possible s the surface of the base area of the device should preferably be covered with wax, so that the base of the collector etching process is not etched at the same time. The wax is then removed from the base area and ätst to clean the emitter-base junction of the ^ transistor ,, - it is then washed thoroughly in deionized water 9 then dried and provided with a housing

Während der Einkapselung wird das aktive fransistorelement schließlich in ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse eingebracht$ das gründlich ausgebrannt und Msaterfüllt wurde» 33ei diesem '-transistor ist es von Jorteilj trockenen Stickstoff anstelle von trookener Luft zum füllen zu verwenden,= Sroekener Stickstoff vermindert einDuring the encapsulation, the active fransistorelement finally introduced into a hermetically sealed housing, the $ thoroughly burnt out and was Msaterfüllt "33ei this' transistor, it is dry Jorteilj of nitrogen instead of air to fill trookener to use a reduced nitrogen = Sroekener

■*■„ -■ * ■ "-

Lecken und erhöht die Durehbruchspannung am Kollektorbasisübergang9 weil bei JSijiwirkung von Luft (Sauerstoff) auf die Oberfläche die Bildung von Degrai&ierkanälen ©der Inversions schiebt en begünstigt ¥/enn die hochohmigere Seite des Übergangs p-leitend ^,ste Damit ist die Herstellung des Sransistors,, .insoweit die Montageverfahren betroffen sixids abgeschlossen» Br wird 'noch ein letztes Mal zur Sicherheit» daß die not?/endigen elektrischen und mechanischen Bedingungen, erfüllt sinds überprüft?Leakage and increases the breakdown voltage at the collector base junction 9 because when air (oxygen) acts on the surface, the formation of degraing channels © the inversion is favored if the higher resistance side of the junction is p-conductive. , .insoweit the assembly process sixid affected s "concluded Br is' one last time for safety" that not? / terminate electrical and mechanical conditions are met s checks?

Der bedeutenste Torteil liegt in der Verwendung der legierten Basissehicht anstelle einer diffundierten Schioht0 Mit einer diffundierten Schicht wird üblicherweise eine Verbindung zwischen der aktives. Basisregion vmä dem BssLskontakt hergestellte Wi® obeaThe most significant Torteil lies in the use of the alloyed Basissehicht instead of a diffused Schioht 0 With a diffused layer is usually a connection between the active. Base region of the Wi® obea produced in accordance with the BssL contact

©rwätatD ist diese diffundierte SeMcMt 'bei einigem im besten Fall© nicht stärker dotiert als die aktive Basi®seh±cht unter dem Emitter 0 Im PaXIe eiaar derartig äümnen Baals führt dies &n einem verhältnismäßig hohen Äitter~Basis=Widerstanci9 doho einem .hohen Schichtwiderstandο Me Gefahr einer übermäßigen Itsung der Bas^ehiofot t>eim Eeinigen des Emit;fee2?«=Bas±s=>Übergangs ist ebenfalls durchaus gegeben«, Um dies©v-Probleme %n lösen,, kann eine gesonderte diffundierte Schießt vor der Begierdiffusios. aufgebracht und in ähnlicher-Weise für die legierte-Schicht verwendet werde.no Dies bringt eine erhebliche ?erbesserung mit si@hö da dickere Schichten verwendet werden könnenB wodurch der Basis·= Jßniitter«=flde3?stand vermindert und-eine angemessen® Itzmng-des JEniitters ermöglicht wird ο Die Verwendung der legierten Schicht der Erfindung ist jeöoeö ein© entscheidende Verbesserung gegen= über der Verwendung einer diffundierten Schichte© D rwätat this diffused SeMcMt 'is not heavily doped with a little at best © as the active Basi®seh ± CHT under the emitter 0 In PaXIe eiaar such äümnen Baal this results in a relatively high n & Äitter ~ base = Widerstanci 9 Doho a. high sheet resistance o Me risk of excessive itsung der Bas ^ ehiofot t> eim Eeinigen des Emit; fee2? «= Bas ± s => transition is also given«, In order to solve this © v problems % n , a separate diffused shoot can diffused before desire. applied and used in a similar way for the alloyed layer. no This brings a considerable improvement with si @ h ö because thicker layers can be used B which reduces the base and -a reasonable® The use of the alloyed layer of the invention is a decisive improvement over the use of a diffused layer

33ie TerwsMung dar legierten Sohiciit hat. gegenüber der Verwendung einer diffundierten Schicht .bei "der Bildung der äußeren Basis)= region drei Vorteiles33ie TerwsMung has alloyed Sohiciit. versus use a diffused layer. during "the formation of the outer base) = region three advantages

1 ο Die Verteilung - des Dotiermaterials in der legierten1 ο The distribution - of the doping material in the alloyed

Schicht ist annähernd homogen anstatt abgestuft? aus •diesem ß-runde ist der Schichtwiderstand für ein© bestimmte Dieke' ¥iel niedrigereLayer is approximately homogeneous instead of graduated? out • This ß-round is the sheet resistance for a © certain thieves are much lower

2 ο Bar legierschritt ist raselier mid billiger als d@r2 ο Bar alloy step is raselier mid cheaper than d @ r

Biffundierschritto Diffusion step or similar

3 ο Verhältnismäßig diolce Schießten lassen sieh rasch unfi 3 ο Relatively diolce shootings let you quickly unfi

einfsoh herstellen0 just make it 0

Infolge der Legierung des Kollektorkontakts vor der Legier-Diffusionsstufe vereinfacht, sieh das Herstellungsverfahren<, War® dies nicht der falls müßte die während der Diffusion ersä©«gt® n«=leitende Schicht vor der ICollektorlcontaktlegierung entferntAs a result of the alloy of the collector contact before the allo-diffusion step simplifies the manufacturing process, 'War® not see this is the case, s would have the conductive during diffusion ersä © «GT® n" = layer before ICollektorlcontaktlegierung removed

werdend Dies bedeutet„ daß eis. sus&tzlicher Arbeitsgang sowie eine sueätslione fariäble für die Tiefe« in de' öe^ICollektorkostakt angeordnet wird9 umgangen sind«becoming This means “that ice. additional operation as well as a sueätslione fariäble for the depth " in de 'öe ^ ICollektorkostakt is arranged 9 are bypassed"

Die Legier- und lötverfahren lasse*! sieh mit Blei oder anderen Metallen derart ausführen^ daß die endgültige Struktur kein Metall mit einen Schmelzpunkt unter SOO0G au enthalten brauehto .'Dies bedeutet $ daß die Yorrichtung bei einer verhältnismäßig hohen Semp-eratur ausgebrannt werden kanng so daß c?er Transistor gegenüber höheren Tenperaturen stabiler istο ■The alloying and soldering processes leave *! perform check with lead or other metals such ^ that the final structure of any metal with a melting point below 0 SOO G au contain brauehto .'Dies means that the $ Yorrichtung can be burned-erature Semp-at a relatively high g such that c? er transistor is more stable compared to higher temperatures ο ■

typische Eigenschaften der gemäß vorliegender iSrfindung hergestellten forrichtung sind die folgendeng Typical properties of the device produced according to the present invention are the following

1CiSS' 1 CiSS '

j^3fJ^QMogsJMiM^r^^^gTO^^sjpamiag,j ^ 3fJ ^ QMogsJMiM ^ r ^^^ gTO ^^ sjpamiag,

:ic β 1OA . ■ ' ': i c β 10A. ■ ''

>£» β 1Α> £ »β 1Α

7BJB(SAI) 7 BJB (SAI)

beiat

J> gjLJ> gjL

(Abschalten) s 3 V über 3 Ohm angelegt(Switch off) s 3 V applied via 3 ohms

Anstiegszeit 2γ0 MikrosekoRise time 2γ0 microseconds Abfallseit I9O Mifcrosek«,Waste since I 9 O Mifcrosek «,

Speielaerseit 59 -0 Kikroseko Speielaerseit 5 9 -0 Kikroseko

Xurss chlußstromverstärkung inXurss closing current gain in

(I„«1OA(I "" 1OA

bei C G at C G

Grensfrsauens bei KleinsignalstromverstärkungLimits roughness in the case of small-signal current amplification

bei C υ 120 IC at C υ 120 IC

lsi obiger Tabelle ist ¥w7» die Basis^Ümitter-Spannung (©!eich·=In the table above, ¥ w7 »is the base ^ transmitter voltage (©! eich · =

JIMSJIMS

spanaung)8 Tn,,^ die K'olieMor=»Smitter=SpanniiBgp wobei die Basis mit dem Emitter kurzgeschlossen. istP ?«« die Kollektor=»Emitter=· Spannung (Gleichspannung) 9Wq33Q öie Durohbruchspannung in Sperrichtimg bei offener Basis9 ^ggQ Kollektorsperrstrom bei offener Basis 9 I™ ä@s? Baaisetrom (ßlelchsteom) 8 und In Kollektorstrom (Gleichstrom)«spanaung) 8 T n ,, ^ die K'olieMor = »Smitter = SpanniiBgp whereby the base is short-circuited with the emitter. is P ? «« the collector = »emitter = · voltage (direct voltage) 9 Wq 33 Q öie Durohbruch Voltage in Sperrrichtimg with open base 9 ^ ggQ Collector reverse current with open base 9 I ™ ä @ s? Baaisetrom (ßlelchsteom) 8 and I n collector current (direct current) «

Me betrieblichen Yorteile dieses fransisto^s gegenüber bekannten legiert<=d.iffundierten Transistoren sind zahlreich o Da der Basis'widerstand vermindert wurde 0 sind die Sättigungespan= nungsabfälle zwischen Basis-Emitter f«w<raAmi^ und dem Kollektor«= Emitter ^nmt<&*m\ beträchtlich geringere Die Anstiegs= und Ab= fallsseiten beim Sehalterbetrieb sind kürzer9 besonders» wenn näherungsweise mit einer IConstantspamrangsepaelle gespeist wirdB was in den meisten Leistungssöhaltkreisen der lall ist« Die Steil= also die- Veränderung dss Kollektorstroms mit der BasiaspannuagjMe operating Yorteile this fransisto ^ s over known alloyed <= d.iffundierten transistors are numerous o Since the Basis'widerstand was reduced Sättigungespan = 0, the voltage drops are between base-emitter f "w <^ ra Ami and the collector" = ^ emitter nmt <& * m \ considerably lower The rise and fall sides in Sehalter operation are shorter 9 especially "if it is approximately fed with an IConstantspamrangsepaelle B which is the lall in most power levels" The steep = so the change in the collector current with the Basiaspannuagj

Ist besser* und. viel holier bei ö©ia _®rfiaötangsgeaäß hergestellten Vorrichtungen© Da der ämSere Bas i©«=Widerstand der Yorriehtimg
außerordentlich niedrig ist9 kann, der elektrische Widerstand des Kollektors so hoch sein9 daß ein© IKarchbruchspannuag (ΒΤ^^ρ) voa über 150 ? erhalten wird und maa, immer noch !bessere Werte für
den Längswiderstand des vorliegenden (Eransistors. und dem damit verbundenen Parameter Yriv?eil,sp% gegenüber den bekannten legiertdiffundierten transistoren erhältο
Is better * and. Much catching up with © ia _®rfiaötangsgeaäß manufactured devices © Because the ämSere Bas i © «= resistance of the Yorriehtimg
is extremely low 9 , the electrical resistance of the collector can be so high 9 that a © IKarchbruchspannuag (ΒΤ ^^ ρ) voa over 150? is obtained and maa, still! better values for
the series resistance of the present (Eransistor. and the associated parameter Y riv ? eil , sp % compared to the known alloy-diffused transistors o

Claims (1)

'.A. O8k 306*15.2.'.A. O8 k 306 * 15.2. Schutaaaspriich©Schutaaaspriich © leistmsgsschalttransistor mit oiH©m eisMtig. mit einer schicht entgegengesetzten Leitttitgstyps überzogenen körper eines Leitungstyps,, in den won der Seite der schicht her eine Kmitterelektrode überwiegend gleichen typs uater -Bilduag eines .fi©kristtillisatioasb@^eichs "einlegiert ±3% sviisehen der und dem Halbleiterkörper eine ass den Hekristal« lisationsbereich herausdiffundiert® mit'der LegieriMgaöchioüt in ferbinäung stellende Basiszone ausgebildet ist9 wobei die LegierungsS'Chieht der Zuleitung des .Basisstroms dient,, «ad mit einem auf der gegenüberliegendeil Seite des Halbleiterkörper® angeordneten Kollektorelektrodes dadurca gekennzeichnet9 daß die Legierimgssehicht (39) . eins.tüekig. uad ohae Äireliteeehimg ausgebildet ist und daß in si© der ringförmige Emitter (29) und die ring·= .bzwο scheibenförmigen Basiskontakte (24^ 25) einlegiertpower switching transistor with oiH © m icMtig. coated with a layer opposite Leitttitgstyps body of one conductivity type ,, in the won the side of the layer a Kmitterelektrode same predominantly type uater -Bilduag a .fi © kristtillisatioasb @ ^ Oak's "alloyed ± 3% sviisehen which and the semiconductor body a ass the Hekristal" neutralization area herausdiffundiert® mit'der LegieriMgaöchioüt in ferbinäung alternate end base zone 9 is formed wherein the LegierungsS'Chieht the supply line of .Basisstroms serves ,, 'ad with a arranged on the side of the gegenüberliegendeil Halbleiterkörper® collector electrode 9 s dadurca in that the Legierimgssehicht (39) . Eins.tüekig. uad ohae Äireliteeehimg is formed and that in it the ring-shaped emitter (29) and the ring or disk-shaped base contacts (24 ^ 25) are alloyed Leistuagss'chalttransistor nach Anspruch H9 dadurch gekesmseich«=· net D daß der Halbleiterkörper (30) aus Germanium bestellt und der Rekristallisatiosasbereic-h (29) des iSmitters Blei mit Dotier= raittelKusats won Gallixsm und in geringerem Mai© Antijaom enthält und daß die Legierungsechicht (35) sowie die aktive Basiss-chicht (27) liberwiegend iait Antimon dotiertLeistuagss'chalttransistor claim H 9 characterized gekesmseich "= · net D that the semiconductor body (30) ordered from germanium and the Rekristallisatiosasbereic-h (29) of iSmitters contains lead with doping = raittelKusats won Gallixsm and to a lesser May © Antijaom and that the Alloy layer (35) and the active base layer (27) predominantly doped with antimony
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