DE861282C - Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden

Info

Publication number
DE861282C
DE861282C DEN4582A DEN0004582A DE861282C DE 861282 C DE861282 C DE 861282C DE N4582 A DEN4582 A DE N4582A DE N0004582 A DEN0004582 A DE N0004582A DE 861282 C DE861282 C DE 861282C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
point electrode
point
production
crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEN4582A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Coenraad Van Vessem
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Application granted granted Critical
Publication of DE861282C publication Critical patent/DE861282C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/24—Alloying of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, with a semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

Bekannt sind Elektrodensysteme, welche aus einer halbleitenden Elektrode bestehen, der eine Punktelektrode aufgedrückt ist. Solche Systeme können in Gleichrichterschaltungen verwendet werden und sind unter dem Namen Kristalldioden bekannt.
Die Herstellung dieser Dioden erfolgt im allgemeinen auf folgende Weise: Nachdem ein geeignetes Stück Halbleiter, z. B. ein Stück Germanium oder Silicium, auf eine Metallbasis aufgelötet ist, wird eine Punktelektrode auf die freie Oberfläche des Halbleiters auf- ■ gedrückt. Die Elektrode und die Basis sind zu diesem Zweck meist in einem Isolierhalter, z. B. einem Keramikröhrchen, angebracht. Nach dem Andrücken der Elektrode wird letztere durch Schrauben, Löten oder Schweißen fixiert.
Obwohl das System sodann bereits gleichrichtende Eigenschaften besitzt, wird es meist vor der Inbetriebsetzung zunächst noch einer elektrischen Behandlung unterworfen. Diese Bearbeitung, gewöhnlich als Formierung bezeichnet, besteht meistens darin, daß die Diode' in der Vorwärtsrichtung während kurzer Zeit, z. B. ι Sekunde, von einem Strom durchflossen wird, der den Betriebsstrom in wesentlichem Maße übersteigt. Diese Behandlung bewirkt eine Besserung der Kennlinie des Systems und insbesondere eine Abnähme des Rückstroms. Sie ergibt auch eine stabilere Kennlinie, so daß während des Betriebes geringere Änderungen auftreten. Diese elektrische Behandlung wurde daher angewendet, nachdem die Elektroden in ihrer endgültigen Lage fixiert waren.
Es ist im allgemeinen schwer, die Dioden in der Weise herzustellen, daß sie sowohl einen niedrigen Widerstand in der Vorwärtsrichtung als auch einen hohen Widerstand in der Sperrichtung besitzen. Die Erfindung, welche sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden bezieht, die aus einer halbleitenden Elektrode bestehen, der eine Punktelektrode aufgedrückt ist, wobei das System nach der Anbringung der Punktelektrode auf der halbleitenden ίο Elektrode von einem elektrischen Strom durchflossen wird, weist das Kennzeichen auf, daß der Druck der Punktelektrode nach dieser elektrischen Behandlung weiter erhöht wird.
Um diesen Druck schließlich nicht übermäßig zu steigern, soll er während der Formierbehandlung niedriger als bisher üblich gewählt werden.
Durch dieses Verfahren werden die obenerwähnten Nachteile vermieden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Kristallao diode selbst. Nach der Erfindung besteht die Punktelektrode aus einem geraden zugespitzten Draht, dessen Stärke weniger als 0,3 mm und dessen Länge weniger als 10 mm beträgt.
Es wurden früher bei solchen Systemen starre Elektroden, z. B. in Form eines Graphitstiftes und auch in Form eines Kristalls, verwendet. Bei den Systemen, welche nachher vielfach in der Praxis verwendet wurden, bestand die Elektrode immer aus einem sehr dünnen und nachgiebigen Draht.
Die Elektrode der durch die Erfindung angegebenen Form ermöglicht eine Steigerung des Drucks auf einen höheren Wert, jedoch nicht auf einen so hohen Wert, daß das System beschädigt wird, denn die Stärke kann derart gewählt werden, daß der Draht knickt, bevor der Druck zu hoch wird.
Die Erfindung und die mit ihr erzielten Vorteile werden an Hand eines Ausführungsbeispiels und einiger Ergebnisse von Proben näher erläutert.
Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch eine Kristalldiode, bei der das Verfahren nach der Erfindung verwendbar ist;
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine solche Diode mit einer Punktelektrode, welche sich bei Verwendung der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
Eine übliche Bauart der Diode, auf welche sich die Erfindung bezieht, besteht aus einem Isolierhalter 1, z. B. einem Keramikröhrchen, welches an den Enden bei 2 metallisiert ist. In einem Ende ist eine Kupferschraube 3 gelötet, auf deren Kopf ein Stückchen Germanium 4, gleichfalls durch Löten, befestigt ist. In das andere Ende des Röhrchens 1 ist eine zweite Schraube 5 eingeführt, welche eine Punktelektrode, z. B. einen zugespitzten Wolframdraht 6, trägt. Durch Anbringung eines Z-förmigen Knickesy ist dieser Draht nachgiebig gemacht. Wenn die Elektrode die richtige Lage hat, wird auch die Schraube 5 festgelötet.
Mit einem solchen System wurden sodann einige Versuche angestellt, wobei mehrere Versuche jeweils an einem einzigen Stückchen Germanium durchgeführt wurden, dessen Gleichmäßigkeit vorher festgesetzt wurde. Auf diese Weise wurden Ungenauigkeiten infolge der Unterschiede zwischen verschiedenen Germaniumkristallen ausgeschlossen.
Bei Versuch I wurde die Punktelektrode auf die übliche Weise eingestellt, fixiert und das System formiert.
Bei Versuch II wurde an einer anderen Stelle des Germaniums eine Punktelektrode einem besonders leichten Druck unterworfen und formiert.
Bei Versuch III war dieselbe Elektrode weiter angedrückt und fixiert.
Bei sämtlichen Versuchen wurde der Vorwärtsstrom Iv bei einer Spannung von 1 V und der Rückstrom It bei Spannungen von 10 bzw. 50 V gemessen.
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenstellen :
Behandlung Iv (mA)
bei + iV		 h (μ A)
bei— 10V		 It (μ A)
bei—50 V
Versuch I
Versuch II ....
Versuch III....		 10,5
3
10,4		 25
6
8		 1000
69
75
In diesem Falle ist bei Versuch III der Druck auf die Punktelektrode so weit erhöht, daß derselbe Vorwärtsstrom wie bei Versuch I erhalten wurde. Man sieht dann, daß der Rückstrom viel niedriger geblieben ist und während des Andrückens kaum zunahm, während der Vorwärtsstrom wesentlich anwuchs.
Bei einem anderen Kristall waren die Ergebnisse:
Behandlung h (mA)
bei + iV		 h (μ A)
bei —10 V		 I1 (.μ A)
bei — 50 V
Versuch I
Versuch II ....
Versuch III 		12,0
7>7
I7.2		 46
6
7		 2250
212
216
Die obenstehenden Tabellen wurden mit einer Diode aufgenommen, welche mit einer normalen Punktelektrode, d. h. einer Elektrode in Form eines Drahtes versehen war, der durch Anbringung eines Z-förmigen Knickes nachgiebig gemacht war. Das Material dieses Drahtes war aber so starr, daß das Eindrücken des Trägers der Punktelektrode zu einer wesentlichen Erhöhung des Kontaktdrucks führte. Der Draht bestand in diesem Falle aus Wolfram mit 0,75 % Thoriumoxyd.
Da aber eine durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellte Kristalldiode besonders gute Ergebnisse bei hohem Druck auf die Elektrode liefert, wurden außerdem Versuche mit solchen Dioden (s. Fig. 2) mit starren Punktelektroden, nämlich mit Elektroden aus einem geraden Draht 8 des gleichen Materials und mit einer Länge von 6 mm durchgeführt.
Hierbei wurden gefunden:
Behandlung
Versuch I ..,
Versuch II .,
Versuch III.,
bei +IV
6
30
It (μ A) bei —10 V
IO
7 6
bei — 50 V
100
94 58
Hierbei wurde daher ein mehr als siebenfach höherer Vorwärtsstrom erreicht, während der Rückstrom auf
etwas mehr als die Hälfte des Rückstroms beschränkt blieb, der bei einem in bekannter Weise hergestellten System auftritt.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    i. Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden, welche aus einer halbleitenden Elektrode bestehen, der eine Punktelektrode aufgedrückt ist, wobei das System nach der Anbringung der Punktelektrode auf der halbleitenden Elektrode von einem elektrischen Strom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Punktelektrode nach dieser elektrischen Behandlung weiter gesteigert wird.
  2. 2. Kristalldiode, welche nach dem Verfahren des Anspruchs 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktelektrode aus einem geraden, zugespitzten Draht besteht, dessen Stärke weniger als 0,2 mm und dessen Länge weniger als 10 mm beträgt.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    1 5587 12.52
DEN4582A 1950-10-25 1951-10-21 Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden Expired DE861282C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL703879X 1950-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE861282C true DE861282C (de) 1952-12-29

Family

ID=19812014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN4582A Expired DE861282C (de) 1950-10-25 1951-10-21 Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE861282C (de)
FR (1) FR1042015A (de)
GB (1) GB703879A (de)
NL (2) NL156842B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1040131B (de) * 1953-10-02 1958-10-02 Int Standard Electric Corp Verfahren zum Formieren von elektrischen Halbleiteranordnungen mit einer mit Fremdstoff versehenen Nadelelektrode
DE1083937B (de) * 1956-04-19 1960-06-23 Intermetall Verfahren zur Herstellung von p-n-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern durch Legieren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1040131B (de) * 1953-10-02 1958-10-02 Int Standard Electric Corp Verfahren zum Formieren von elektrischen Halbleiteranordnungen mit einer mit Fremdstoff versehenen Nadelelektrode
DE1083937B (de) * 1956-04-19 1960-06-23 Intermetall Verfahren zur Herstellung von p-n-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern durch Legieren

Also Published As

Publication number Publication date
GB703879A (en) 1954-02-10
FR1042015A (fr) 1953-10-28
NL156842B (nl) 1900-01-01
NL79448C (de) 1900-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1439922A1 (de) Halbleitergeraet mit vier aufeinanderfolgenden Zonen
DE1049189B (de) Anwendung eines elektrolytischen Verfahrens zur Erzeugung eines spannungsfreien Schnitts in einem Halbleiter
EP0003609A2 (de) Hochspannungsfester Optokoppler
DE861282C (de) Verfahren zur Herstellung von Kristalldioden
DD205294A5 (de) Verfahren zur herstellung einer drahtverbindung
DE1615102A1 (de) Elektroerosive Bearbeitungselektrode
DE965703C (de) Elektrischer Widerstand
DE2508140B2 (de) Überspannungsableiter
DE720754C (de) Kathodenstrahlroehre
DE1765032C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur elektroerosiven Bearbeitung eines Metallwerkstückes
DE935447C (de) Halbleiterelement in Form eines Zylinders
DE1261252C2 (de) Elektronisches, bistabiles sperrschichtfreies Halbleiterschaltelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1954443C3 (de) Halbleiterbauelement mit einem Schottky-Übergang und Verfahren zu seiner Herstellung
DE807639C (de) Roehrenfassung fuer mit Kontaktstiften versehene elektrische Entladungsroehren
DE1665873C3 (de) Abstandhalter für Hochspannungsfreileitungen
DE497961C (de) Drahtziehform mit verlaengertem Einlaufteil
AT231007B (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes
DE965882C (de) Gasentladungsroehre mit kalter Kathode
DE925306C (de) Nadelelektrode fuer Kristalloden
DE976063C (de) Einrichtung zur Formierung von Halbleiteranordnungen, insbesondere von Kristalldioden oder Transistoren
DE636408C (de) Gluehkoerper fuer mittelbar oder unmittelbar geheizte Kathoden
DE854785C (de) Gewebe fuer Druckschablonen
AT221587B (de) Halbleiterelektrodensystem mit einem Halbleiterkörper und wenigstens einer aluminiumenthaltenden Elektrode auf diesem Körper
DE916084C (de) Elektrisch steuerbarer Halbleitergleichrichter
DE820322C (de) Elektrische Entladungsroehre mit einem gebuendelten Elektronenstrom