DE2359787A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Halbleiterbauelement

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DE2359787A1 DE2359787A DE2359787A DE2359787A1 DE 2359787 A1 DE2359787 A1 DE 2359787A1 DE 2359787 A DE2359787 A DE 2359787A DE 2359787 A DE2359787 A DE 2359787A DE 2359787 A1 DE2359787 A1 DE 2359787A1
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Description

Halbleiterbauelement : .
Aktiver Bestandteil aller Halbleiterbauelemente ist ein Halbleiterkörper, in dem durch technologische Prozesse, wie beispielsweise Diffusion, Strukturen erzeugt werden, die die für den jeweiligen Verwendungszweck erforder-. liehen Eigenschaften hervorrufene Solche Strukturen sind ZoB. ein oder mehrere pn-Übergänge, bestimmte Konzentrationsverläufe von Dotierungsstoffen usw. Zu den Strukturen der Systeme müssen elektrische Ströme zu- und abgeführt und die entstehende Verlustwärme aus dem System weggeleitet werden. In der Mehrzahl der Fälle müssen die Halbleiterkörper sehr dünn sein, meist Dicken von nur einem oder wenigen Zehntel Millimetern haben. Wegen der Empfindlichkeit solcher dünner Halbleiterscheiben gegen Bruch bedürfen sie, insbesondere, wenn ihr Durchmesser größer als etwa die zehnfache Dicke ist, einer Stütze durch eine Trägerplatte. Diese dient neben der Wärmeableitung auch als Elektrode, doh. als elektrischer Kontakt. Solche Elektroden können auf einer oder mehreren Oberflächen des Halbleiterkörpers angebracht sein. Pur die Zwecke der Leitung von Elektrizität und Wärme sollte die Leitfähigkeit dafür hoch sein.
Wegen der guten Leitfähigkeit empfiehlt sich als Material für die Elektroden Silber,· wegen des niedrigeren Preises
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das fast ebenso gute Kupfer. Jedoch stört die große thermische Ausdehnung dieser Metalle, die etwa siebenmal, größer ist als die von Silizium.
Zwei miteinander verbundene Materialien verschiedener thermischer Ausdehnung erleiden Formänderungen, wenn sie Temperatüränderungen ausgesetzt werden. Dieser-Effekt wird in den Bimetallanordnungen zur Temperaturanzeige, zum Betätigen von Kontakten, Ventilen usw. ausgenutzt. In Halbleiterbauelementen stört er dadurch, daß der Halbleiterkörper brechen kann, wenn die durch die Formänderung erzeugten Biegespannungen die Festigkeit des Halbleitermaterials überschreiten. Daher werden solche Metalle gewählt, deren Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten klein sind. Molybdän oder Wolfram sind solche Metalle. Die thermische Ausdehnung dieser beiden Metalle ist aber noch immer doppelt so groß wie die des Siliziums0 Deshalb kommt es, namentlich bei großen Abmessungen, doho wenn die Durchmesser oder Seitenlängen der runden bzw«, eckigen Halbleiterkörper mehr als zehnmal größer sind als ihre Dicke, bei Temperaturänderungen doch noch zu Durchbiegungen, die den Bruch des Halbleiterkörpers verursachen können,, Dasselbe geschieht auch bei Halbleiterbauelementen, die Halbleiterkörper aus anderen Halbleitermaterialien enthalten, weil sich für diese meist keine Materialien für die Elektroden finden lassen, die in der thermischen Ausdehnung eng genug an die der Halbleitermaterialien angepaßt sind»
Es sind nun legierungen bekannt, namentlich aus den Metallen Eisen, Nickel, Cobalt und Chrom, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient sich zwischen dem des Eisens und herunter bis 3.10 durch Wahl der Legierungsanteile
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verändern laßt» Solche Legierungen sind unter den Bezeichnungen Pernico, Väconj Vacovit usw. tatsachlich als Elektroden für Halbleiterkörper verwendet worden. Sie besitzen jedoch zwei iTachteile. Erstens ist ihre Wärmeleitfähigkeit etwa dreißig mal sehlechter als die von Silber und noch immer zehn mal sehlechter als die von Silizium* Zweitens hängt die thermische Ausdehnung nicht linear von der Temperatur aby d*h. der Koeffizient der thermischen Ausdehnung ist nicht konstant<, Er ist auch nicht nur wenig temperaturabhängig wie bei Wolfram und. Molybdänj sondern die Kurve, die den Zusammenhang beider darstellt, enthält Knicke, .die" "um: so" ausgeprägter und bei um so niedrigerer Temperatur liegen, je niedriger der durch die Wahl der Legierungszusainmensetzung eingestellte Ausdehnungskoeffizient istβ So ist bekannt, daß die Legierung mit dem Hamen Invar, deren Ausdehnungskoeffizient bei 2O0C. etwa gleich dem von Quarz ist, schon über 30 C stark zunimmt. Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Halbleiterkörpern und Trägerplatten sollten jedoch nicht nur im Betriebstemperaturbereich, der für Bauelemente aus Silizium unter 25O0G liegt, miteinander über einstimmen* sondern auch im ganzen Temperaturbereich, der bei der technologischen Ausführung der Verbindung beider durchlaufen· wird» Das können z.B. beim Weichlöten 350 K, beim Hartlöten 500 K, bei der Legierungstechnologie 800 K sein, für die Diffusionstechnologie noch mehr*
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem zwei Hauptflachen aufweisenden-Halbleiterkörper, mit dem Halbleiterkörper strom- und wärmeleitend verbundenen Züführungselektröden und mit mindestens einer scheibenförmigen Elektrode, die mit mindestens
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einer der Hauptflächen des Halbleiterkörpers mechanisch verbunden ist und als Trägerplatte dient.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein solches Halbleiterbauelement so weiterzubilden, daß ein guter mechanischer Schutz des Halbleiterkörpers gewährleistet ist, Biegekräfte ausgeschlossen sind und eine gute thermische und elektrische Verbindung des Halbleiterkörpers mit den Zuführungselektroden erhalten wird.
Pie Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus dem jeweiligen Halbleitergrundmaterial wie der Halbleiterkörper besteht. Es ist zwar bereits beschrieben worden, einen Halbleiterkörper mit einem Stützring aus dem gleichen Halbleitermaterial zu verbinden. Dieser Ring, dient jedoch nicht als Elektrodeo Bei integrierten Schaltkreisen besteht das Substrat im allgemeinen aus dein gleichen Halbleitermaterial wie der elektrisch aktive Teil. Als Elektrode wird es jedoch nicht verwendet.
I1Ur die Punktion der Elektrode als mechanisches Stützelement für den dünnen Halbleiterkörper ist diese Verwendung ideal, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten so gut wie völlig gleich sind. Die mechanische Festigkeit kann durch die Wahl größerer Dicke, etwa mehr als die dreifache Dicke des Halbleiterkörpers, genügend groß gemacht werden·
Aber auch Wärmeableitung ist gut, weil die Wärmeleitfähigkeit der Halbleiter groß ist. Pur sie gilt nicht die im Wiedemann-Pranzschen Gesetz ausgesprochene Proportionalität von thermischer und elektrischer Leit-
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fähigkeit. So ist die thermische Leitfähigkeit von Silicium fast gleich der von Molybdän oder Wolfram und immerhin 1/3 der von Kupfer, die von Diamant sogar größer. Dies beruht auf der guten Übertragung der Wärme schwingungen durch das Kristallgitter der Halbleiter, so daß die im Vergleich zu Metallen geringe Trägerkonzentration zwar die elektrische Leitfähigkeit beschränkt, jedoch nicht zu einer kleinen Wärmeleitfähigkeit führt.
Wegen der geringeren elektrischen Leitfähigkeit der Halbleiter gegenüber der der Metalle empfiehlt es sieh die Dimensionierung hinsichtlich Dicke, der durch Dotierung zu erzeugenden Leitfähigkeit und der Art der Kontakte an den Endflächen der Elektroden so vorzunehmen, daß ihre Verwendung insgesamt eine Verbesserung der Halbleiterbauelemente bringtο Die Leitfähigkeit ist dabei dem Verwendungszweck anzupassen,, Das sei an zwei sehr gegensätzlich gewählten Beispielen demonstriert. So genügen für Lumineszenzdioden, deren Betriebsstrom etwa TOyuA beträgt, bereits Elektroden mit sehr hohem spezifischen und auch absolutem Widerstand, der noch höher sein kann, wenn die Speisespannung, die zur Verfügung steht, ein Vielfaches, zoBe das Hundertfache der Betriebsspannung der Lumineszenzdiode ist» Hier ist schön reinstes Silicium verwendbar mit einem spezifischen Widerstand von etwa 10 Ohm „ cm. Andererseits ergibt eine Betrachtung, daß auch für Leistungshalbleiterbauelemente, bei denen es auf hohen Wirkungsgrad ankommt, die Verwendung von Elektroden aus Silizium vorteilhaft ist· .
Eine Gleichrichterdiode hat z.B·^ bei einer Stromdichte von etwa 100 A/cm einen Spannungsabfall von etwa 1 V. Das ergibt bei einer Sperrspannung von. 1000 V einen Wirkungsgrad von 99,9 $>m Dieser sinkt bei einer Erhöhung des ..-;;.
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Spannungsabfalles auf das Doppelte, auf 2 V, nur auf 99,8 #. Wenn die Elektrode gleichzeitig elektrischer Kpntakt und mechanische Stützscheibe sein soll, die für große Dioden etwa 3 mm dick sein muß, kann sie aus Silizium mit einem spezifischen Widerstand von 0,03 Ohm 0 cm bestehen, wenn der Spannungsabfall bei 100 A/cm 1 V betragen darf. Herstellbar ist aber noch Silizium mit 0,00t Ohm em„ Wie man sieht, ist hierbei die Verminderung des Wirkungsgrades "vernaehlässigbar, da der Spannungsabfall der Trägerplatte nur 0,03 V beträgt. Diese beiden, nach geringster und größter Strombelästbarkeit entgegengesetzt gewählten Beispiele haben gezeigt, daß je nach Verwendungszweck Silizium aus dem Bereich des technologisch herstellbaren spezifischen Widerstandes von 0,001 · bis 100 000 0hm „ cm als Elektroden für die Halbleiterkörper von Halbleiterbauelementen aus dem gleichen Material verwendet werden kanzu
Ähnlich verläuft die Betrachtung bei Bauelementen aus anderen Halbleitermaterialien. Das Halbleitermaterial, aus dem die Elektroden bestehen, kann mono- oder polykristallin sein»
Die Elektrode und der Halbleiterkörper können stoffschlüssig miteinander verbunden seine Beispielsweise Verfahren zur Herstellung einer solchen stoffschlüssigen Verbindung sind Verkleben, Weichlöten, Hartlöten, Legieren und Diffundieren«
Zum Verkleben können troekenbare, schmelzbare oder durch Temperatureinwirkungen oder durch chemische Substanzen, sogenannte Härter, härtende Klebstoffe verwendet werden, beispielsweise Epoxyharze, die zum Zwecke der Leit-
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fähigkeitserhöhung mit einer Metalldispersion, z.B* aus Silberpartikeln versetzt sein können.
Zur Herstellung der Verbindung durch Weichlöten-können blei- und/oder zinnhaltige Lote verwendet werden. Die Halbleiterflächen, -sowohl vom Halbleiterkörper als auch, der Elektrode können dabei durch chemische oder elektrolytische Metallisierungen, zo 33O mit Nickel und/oder Gold lötfähig gemacht werden«. Diese Metallisierung kann die Halbleiteroberfläche auch für die Verbindung mit Hartlöten unter Verwendung von Loten auf der Basis von bzw«, Kupfer, Silber und Zink geeignet machen. Die Verbindung durch Legieren kann mit Hilfe von Materialien bewirkt werden, die mit Halbleitermaterialien,-insbesondere eutektische Schmelzen bilden, die durch Erhitzen der Halbleiter zusammen mit diesen Materialien erzeugt werden und die beim Abkühlen an das zum feil wieder ausgeschiedene Halbleitermaterial ankristallisieren, beispielsweise mit Aluminium, Silber bzw. Gold an Silizium. ,
Die Diffusionsverbindung kann hergestellt werden, indem das Halbleitermaterial z. B. im Hochvakuum durch Erhitzen und/oder Bombardierung mit Elektroden oder Ionen inerter Stoffe, wie z.B. von Edelgasen, von Oberflächenschichten befreit wird, die die Diffusion des Halbleitermateriales, wie z.B, Silizium, hemmen, die Halbleiter dann im Hochvakuum aufeinandergelegt und auf Diffusionstemperatur, das ist für Silizium der Bereich zwischen etwa 1000 K und Schmelztemperatur, erhitzt werden«. Es kann auch ein Fremdstoff, wie z.Bo Silber, nach der Befreiung des Siliziums von Oberflächenschichten auf dessen Oberfläche gebracht und beide Siliziumteile durch Diffusion verbunden werden. In diesem Falle liegt die Diffusionstemperatur unterhalb des Schmelzpunktes der eutektischen Sllber-
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Siliziumverbindung. Als Fremdstoff zur Diffusionsverbindung kann auch Germanium zur Verbindung von Siliziumteilen verwendet werden. Auch, in diesem Falle braucht die Diffusionstemperatur nur unterhalb des Schmelzpunktes der G-ermaniuiD-Silizium-Legierung gewählt zu werden.
Die Anordnung aus Halbleiterkörper und Elektroden wird zur weiteren mechanischen Halterung, Stromzuleitung und Wärmeableitung mit weiteren Anschlußteilen von Fassungen und/oder Kühlkörpern verbunden. Auch diese Verbindung kann .wieder stoffschlüssig sein, wenn die Elektroden so dick sind, daß die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Anschlußkörper keine unzulässig hohen Spannungen im Halbleiterkörper erzeugen.
Eine besonders vorteilhafte Verbindung mit weiteren Anschlußkörpern wird jedoch hergestellt, wenn keine stoffschlüssige, sondern'kraftschlüssige Verbindungen in Form von aufeinanderliegender, durch Federn zusammengedrückten Oberflächen vorgesehen werden» die bei unterschiedlicher Wärmedehnung aufeinander gleiten können. Geringer Übergangswiderstand solcher Druckkontakte für Strom und/oder Wärmefluß kann in bekannter Weise durch Verwendung von geläppten bzw. polierten Oberflächen erreicht werden.
Wesentlich für das Funktionieren von Halbleiterbauelementen ist nicht nur geringer thermischer und genügend geringer elektrischer Widerstand des Materiales der Trägerplatten, sondern auch genügend kleiner Übergangswiderstand für Strom und/oder Wärme an den Übergangsflächen der Elektroden sowohl zum Halbleiterkörper, als auch zu den äußeren Anschlußkörpern. Bei den erwähnten Druckkontakten kann z.B. eine Elektrode aus Silizium mit
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ihrer "blanken Oberfläche gegen einen metallischen Anschlußkörper, z.B. aus silberplattiertem Kupfer, gedrückt-werden. Eine dünne .Oxydschicht auf dem Silizium verhindert dabei den elektrischen Kontakt nicht, da sie von den.Elektroden wegen des quantenmechanischen Tunneleffektes durchquert werden kann. Durch entsprechende Verarbeitung, Erhitzen nur im Hochvakuum bzw. in inerter Atmosphäre und Einschließen der fertigen Anordnung in eine hermetisch dichte Kapsel ebenfalls im Hochvakuum oder in inerter Atmosphäre, kann die Oxydschicht so dünn gehalten werden, daß der Tunneleffekt zur Wirkung-"kommt.
Statt dessen können die Elektroden aber auch mit Kontaktschichten versehen werden, die bei Berührung mit Klebstoffen, Weich- oder Hartloten, Legierungsschichten oder auch angedrückten metallischen Anschlußkörpern geringe elektrische und/oder thermische Übergangswiderstände ergeben. Die Kontaktschichten können als injizierende Halbleiterschichten gleichrichtende, oder als Metall-Halbleiterkontakte nicht gleichrichtende Leitungseigenschaften· haben. Beide können auch, Z0B0 in einer anlegierten Schicht eutektischer Zusammensetzung hintereinander angeordnet werdeno Gleichrichtende leitende Kontaktschichten können in Vorwärtsrichtung oder, wenn die Dotierung so hoch ist, daß der Zenerdurchbruch schon bei sehr kleinen Spannungen einsetzt, in Eückwärtsrichtung gepolt sein. Eine Kontaktoberfläche auf einer Elektrode aus Z0B. Silizium kann z.B. aus auflegierten Aluminiumschiehten bestehen, die vorher aufgebracht worden sind. Das Aufbringen kann durch Auflegen, Aufplattieren, Aufdampfen, chemisches oder elektro·^ lytisches Abscheiden geschehen. Die Legierungsschichten können auch aus Silber oder Gold bestehen. Ein weiteres Beispiel einer Kontaktschicht sind chemisch oder elektro—■
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lytiseh abgeschiedene Nickelschichten, auch aus einer Schichtenfolge von z.B. eingebrannter NickeIschicht, nur abgeschiedener Hickelsehicht, abgeschiedener Goldschicht bestehend.
Der Erläuterung des Vorstehenden dienen die Abbildungen. Pig. 1 zeigt einen Halbleiterkörper 1, der mit einer Elektrode 2 verbunden ist, deren thermische Ausdehnung etwas größer ist als die des Halbleiterkörpers Beispiele sind Silizium für den Halbleiterkörper 1 und Molybdän für die Elektrode 2. Nach der zur Herstellung der Verbindung angewandten Temperaturbehandlung wird durch die stärkere Zusammenziehung des Molybdäns eine Krümmung erzeugt, wobei gleichzeitig im Halbleiterkörper.1 Druck- und Biegespannungen aufgebaut werden, die ihn gefährden können.
Fig. 2 zeigt dagegen einen Halbleiterkörper 1, der mit einer Elektrode 3 aus gleichem Material verbunden ist. Wegen der identischen thermischen Ausdehnung beider ist keine Durchbiegung zu beobachten.
Zeigt Pig. 2 nur, wie die nachteilige Krümmung durch die Lösung nach der Erfindung vermieden wird,, gibt I1Ig. 3 Einzelheiten einer beispielsweiseh Anordnung nach der Erfindung wieder. In I1Ig. 3 sind zwei Elektroden 3 und 4, nach der Erfindung ebenfalls aus Silizium mit dem Halbleiterkörper 1 verbunden durch die Verbindungen 5 und Als Beispiel "ist die Elektrode 3 mit polaren, die Elektrode 4 mit nichtpolaren Kontakten versehen. Die Elektrode 3 enthält Legierungskontakte, z.B. 7 aus Aluminium-Silizium-Eutektikum und 10 aus Silber-Silizium-Eutektikum. Unter diesen Kontakten liegen die ebenso hoch oder noch
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höher als die Elektrode 3 dotierten Rekristallisationsschichten 8 und 9» die mit Aluminium p-dotiert bzw. mit dem Aritimongehalt des Silbers stark η-dotiert sind. Der Strom fließt hierbei vom. Halbleiterkörper der Elektrode 3 in Vorwärtsrichtung, von 3 nach T in~Rückwärtsrichtung ο Ist die Elektrode 3 n-r leitend-, so ist die Zenerspannung des Übergangs 8 - 3, ist die Elektrode 3 p-leitend, die des Übergangs 9 - 3 für die Rückwärtsspannung maßgebend." : :
Die Verbindung5 ist eine Legierungsverbinäung mit dem' Halbleiterkörper 1 über das beiderseits anlegierte AIuminium-Silizium-Eutektikum. Die obere Elektrode 4 ist mit eingebraniiten Nickelkontakten ii und 12 versehen«, Die Verbindung 6 ist hier beispielsweise eine V/eiehlotverbindung mit Blei-Zinn-lot.; :
Im Beispiel nach Fig.. 3 sind verschiedenartige Kontakte gezeichnet, obwohl auch einheitliche Kontakte verwendet werden können. In der Anordnung nach Fig. 3 wird z. B. zuerst an der noch losen Elektrode 3der Silber-Silizium-Kontakte 9 - 10 bei Temperaturen von." etwa 800 bis 900° C hergestellt, sodann werden der .Halbleiterkörper 1 'und die Elektrode 3 bei Temperaturen von etwa 650 bis 15O0O über verbunden, wobei zugleich die Kontakte 7 - 8 entstehen. Ebenfalls an der losen Elektrode 4- werden zuerst Nickelschichten chemisch abgeschieden, die bei etwa 7000G eingebrannt und danach durch weitere chemisch abgeschiedene Metallschichten aus Nickel und Gold verstärkt werden können. Die Verbindung 6 mit der vorbereiteten Anordnung aus Halbleiterkörper 1 und Elektrode 3 wird dann bei Temperaturen von etwa 300 C mit Blei-Zinn-Lot durch Y/eichlöten hergestellt.
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In Fig» 4- ist schemätisch ein Halbleiterbauelement dar- , gestellti In dein eine Halbleiteranordnung nach Fig* 3 . ' verwendet·ist« Die Sarstellung betrifft eine Gleichrichterctiöüe für, hohe Strorae von IOD A oder mehr» ,. , Figo 4 soll ein Beispiel geben für die weiteren Kontakte, . die wärme- und stroadürchlässig sein sollen, einer Halblei terahordnung,nach-Abb. 3 mit äußeren Anschlußkörpern, hier innerhalb einer hermetisch dichten Fassung mit Schraubgewinde 1^3^-4 ist die Halbleiteranordnung nach , 3?ig. 3j das'!Cell 13 ein Ansehlußkörper aus Kupfer in Form eines Bödenkörnersmit. Schraubgewinde zum Einschrauben in einen Kühlkörper. Das Teil. 14 ist eine Silberplattierutig des iCupferkb'rpers 13* Zwischen 3 und 14 besteht eine gute ström- und wärmeleitende Verbindung durch einen Druckkontaktj für den die 9?ellerfedern 16 die. druckkraft lieferno
Die Druckkontaktflachen sind durch Läppen für. einen flächenhaften Kontakt durch Drück vorbereitet. Der Druckkontakt hat den Vorteil, daß die Teile 3 und 13 Wärmedehnungen frei ausführen und dabei aufeinander gleiten können, ohne Spannungen zu übertragen. Deswegen braucht die Elektrode 3 nur so dick zu sein, daß der Halbleiterkörper 1 bei der Handhabung vor dem Zusammenbau und-durch den Druck des Druckkontaktes nicht zerbricht. Die Dicke der ^Elektrode 3 müßte wesentlich größer sein, wenn die Teile 3 und 13 stöffschlüssig miteinander verbunden und dadurch mechanische Spannungen durch Wärmedehnungen von 13 auf 3 übertragen werden könnten. Dies bedeutet eine Verminderung des Wärmewiderstandes, damit die Möglichkeit der Erhöhung der Verlustwärmemenge und höhere Strombelastbarkeit und weiterhin den Vorteil praktisch unbeschränkter Widerständsfähigkeit
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- 13 -- ■ ---"'Z/-..-'" .'■■'■ -\ '- "■--■■■ gegen Ermüdung durch Teinperaturwechselteanspruchüngen. '
Auf die Oberseite der Elektrode 4 ist ein Stempel 23 aufgesetzt, der eine- Bilberplattierung 15 trägt. Die · Verbindung ist ebenfalls eine Druckkontaktverbindung mit einer von den Federn 16 gelieferten Druckkraft. Das Gehäuse wird durch, eine Kappe versehlossenj die aus einem Metallring 19 aus Vaeon, einem Kerämikzylinder aus Aluminiümoxyd, einem Metalldeckel 21 wieder aus-Vacon und einem Abschlußstuck'22 aus· Kupfer besteht. Die Verbindungen der Kapselteile sind sämtlich durch Hartlöten hergestellt, wofür der Keramikzylinder an den Lötflachen mit Mo-Mn-Ni metallisiert worden ist. Der Bodenkörper 15ist mit einem hart aufgelöteten Stahlring' 18 versehen, auf den der Plansch des Teiles 14 der Kappe mit elektrischer Widerstandsringbuckelschweißung befestigt wird, wodurch gleichzeitig die Federn 16, die sich gegen einWiderlager 25 im Keramikring der Kappe legen, gespannt werden. Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf das gebrachte Leschränkt. So kann die Passung des Halbleiterbauelementes .Scheibenförm zur beldseitigen Wärmeabfuhr haben. Es können auch die anderen erwähnten Technologien zur Verbindung von Halbleiterkörpdern, Trägerplatten und Anschlußkörpern verwendet werden. Der Durchmesser der Elektroden ist zweckmäßigerweise mindestens gleich dem des Halbleiterkörpers gewählte ■ :■·■■■"■■ ---.- .'■-.-:'■ '
17 Patentansprüche · -■"--■ ?
4 Figuren " " . ' -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    /Ί . ^Halbleiterbauelement mit einem zwei Hauptflächen aufweisenden Halbleiterkörper, mit dem Halbleiterkörper strom- und wärmeleitend verbundenen Zuführungselektroden und mit mindestens einer scheibenförmigen Elektrode, die mit mindestens einer der Hauptflächen des Halbleiterkörpers mechanisch verbunden ist und als Trägerplatte dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3, 4) aus dem gleichen Halbleitergrundmaterial wie der Halbleiterkörper (1) besteht.
    2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichne t, daß die Elektrode (3, 4) aus polykristallinem Halbleitermaterial besteht.
    3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichne t, daß die Elektrode (3, 4) aus monokristallinem Halbleitermaterial besteht.
    4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2 oder 3» d a durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Elektrode mindestens gleich dem des Halbleiterkörpers ist.
    5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode durch Weichlöten mit dem Halbleiterkörper verbunden ist.
    6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche i bis 4,
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    d a d u r c h. g e k *© n'n· ζ e■ .i v-lb.'n e t* daß die Elektrode durch. Verkleben mit einem le it fähigen Lack mit dem Halbleiterkörper verbunden ist*
    7» Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 - 4» d ä d u r C; Ii g e k e η η ζ e 1' c -M η e t,' daß die Elektrode durch Änlegier'en mit dem Halbleiterkörper verbunden ist* -"'-..'.." "'-""' .".-'. .--'■■
    8i Halbleiterbauelement nacH einem der Ansprüche T/- 4·» d ä ,d u r G h. g e -k en ή' ze i ύ h ii e t^ daß die Elektrode durch Diffusiön mit deni kälbleiterkß'rper "verbünden ist.
    9* . Hälbieiterbauelement nab'h'einem der Ansprüche 5 -δ'* dadurch g e k e■'.ή η ζ e i c h η e t^ daß die Elektrode auf ihrer dem Halbleiterkörper zugekehrten Seite mit einer gleichrichtenden Eqhtäktflache ver-, isehen ist. ....
    10. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 5' -■ 8j d a d u r c h ge k e η η ζ e i c h ή e t, daß die Elektrode mit einer nicht gleichrichtenden'Kontaktflache versehen ist.
    11. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 ■-* 10, dadurch g e k e η η ζ e i e h η e t, daß- die Elektrode mit der Zuführungsel-ektrode durch Loten, Legieren oder durch Diffusion verbunden ist». .- '
    12. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h ii e t^ daß die Elektrode an der Euführtingselektröde nur unter " Druck anliegt,
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    13. Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode auf dez^ der Zuführungselektrode zugekehrten Seite mit einer Kontaktfläche versehen ist.
    14. Halbleiterbauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche bedeckende Schichten so dünn sind, daß Tunneleffekt auftritt.
    15. Verwendung der Elektroden nach einem der Ansprüche
    1 bis 14 für Haibleitorkörper mit einem J/urchmesoer größer als 10 mal der Dicke des. Halbleiterkörpers.
    16. Verwendung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1-15 aus hochohmiges Halbleitermaterial für Liminn dioden.
    17. Verwendung einer Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aus niederoimigem Halbleitermaterial für Leistungshalbleiterbauslemente <,
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