DE868354C

DE868354C - Verfahren zur Herstellung von Halbleitern fuer Dioden oder Verstaerker

Info

Publication number: DE868354C
Application number: DET4456A
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Dipl Dehmelt; Johannes Dr-Ing Malsch
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1951-06-20
Filing date: 1951-06-20
Publication date: 1953-02-23

Description

Es ist bekannt daßgewisse Halbleiter sich zur Herstellung von, Gleichrichfferdioden, beispielsweise als Detektoren für den Empfang von drahtlosen Signalen, Rundfunksendungen u. dgl., eignen. Ebenso ist in jüngster Zeit festgestellt' worden, daD solche Halbleiter bei Anbriugung von drei Elek-' troden als Verstärker benutzt werden können. Als geeignete Halbleiter für beide Zwecke sind Kupferoxydul, Silicium u. a., neuerdings vor allem Germanium, biejkanntgeworden. Jedoch hat es- sich gezeigt, daß sowohl die kristallinische Form wie auch die Verunreinigungen( bzw. fremden Komponenten dieser Substanzen vorn größter Wichtigkeit sind; dabei auch die MethadIen der Erschmelzung, Reinigurng, des chemischen Prozesses und der rrnechanischen und elektrischen Behandlung bei der Herstellung der einzelnen Halbleiterstücke.
Gemäß der Erfindung wird ein .für den Aufbau von Dioden und Verstärkern besonders gut geeigneter Halbleiter dadurch gewonnan, ,daß folgerndes Verfahren angewendet wird: In der vorzugsweise elektrischen Schmelze des Halbleiterstoffes, die sich im Vakuum oder besser noch in einem neutralen, vorzugsweise mit etwas Sauerstoff versetzten, Schutzgas befindet, wird ein Temperaturanstieg von nur kurzer, etwa einige Sekunden langer Dauer, dann eine, gleichbleibende Temperatur kurz oberhalb des Schmelzpunktes von längerer Dauer, etwa von einigen Minuten., und dann ein Rückgang unter die Schmelztemperatur vorgenommen.
Als besondersvorteilhaft hat sich-erwiesien,-dieses Verfahren in solcher Weise anzuwenden, dalß die für Dioden oder Verstärker dienernden Halbleiterteile in -der Form, in der sie verwendiet werden sollen, unimittelbar gewonnen werden. Zu .diesem Zweck werden die einzelnen Halbleiterteile erfindungsgemäß vorzugsweise aus Pulver in einem ver° hältnismäßig kurzen. Vorgang hoher Temperatur durchKapillaritätsikräfte zu einem klein@enTropfen, etwa kugelförmiger Gestalt, zusammengeschmolzen.
Ein, Ausführunigsbieispiel für .die erfindungsgemäße Gewinnung solcher Halbleiterteile wind im-, folgernden. an Hanid ,der Abbilidung beschrieben. Als Vorrichtung für die Herstellung dient zweckmäßig ein, Biarren z aus Spektralkohle oder anderem gesäubertem Kohlenstoff, welcher für jeden herzustellenden Halbleiter, also jeden Schmelztropfen, eine kleine Pfanne enthält. Eine größere Anzahl solcher Pfannen.2 kann in einem Stück vereinigt und das Ganze elektrisch durch Stromfluß erhitzt werden. Die Barren müssen sich für einem Behälter unter Vakuum oder besser unter bestimmten Gasen befinden. Als Gas, eignet sich besonders ein neutrales Schutzgas, welches eine kleine M.engeSauerstoff enthält, wie z.13: elektrolytisch erzeugtet Wasserstoff. Jedoch kann der Sauerstoff statt durch Beimengung zum Schutzgas auch so hinzugefügt werden, daß dem betreffenden gereinigten Pulver, beispielsweise Germaniumpulver, eine kleine Menge eines Germaniumoxydes beigemischt wird, Durch das gemeinsame Schmelzen tritt dann, die gewünschte Verteilung des Sauerstoffes ein. Der Temperaturanstieg beim Schmelzen z. B. des eben genannten Germaniumpulvers soll nur wenige Sekunden dauern., dann soll einige Minuten, lang eine Temperatur wenige Grade über dem Schmelzpunkt aufrechterhalten bleiben, und alsbald soll der elektrische Strom abgeschaltet und, das Kügelchen im Schutzgas erkaltet werden. Dieses sofortige Erkalten kann auch vorteilhaft durch eine Art von Tempern- bei langsam -abnehmender Temperatur unterhalb -des Schmelzpunktes in dem genannten Schutzgas mit Sauerstoff ers;°tzt werden.

Claims

PATEN TAN SPR Ü CHF: z. Verfahren zur Herstellung von Halbleitern für Dioden oder Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vorzugsweise elektrischen Schmelze, welche sich im Vakuum oder in einem vorzugsweise mit etwas Sauerstoff versetzten Schutzgas befindet, ein Temperaturanstieg von wenigen Sekunden Dauer, dann eine gleichblieib,ende Temperaturkurz obethial:b -des S chmelzpunktes von einiger, Minuten Dauer und dann ein Rückgang unter die Sch.mielztemperatur vorgenommen wind.
2. Verfahren niachAnsiprueh t, gekennzeichnet durch eine auf die Schmelze folgende Temperüng in sauerstoffhaltigem Schutzgas.
3. Verfahren, nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeiohnet,@daß dem dieSchmelze bildenden Pulver der gereinigten Hal'bleitergrundsubstan.-zen, wie Silicium .oder Germanium, eine kleine Menge eines Oxydes derselben Substanz zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch r oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ,das die Schmelze bildende Pulver aus Silicium und Germanium gemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3 oder 4., dadurch gekennzeichnet, daß kleine gut gereinigte Pulvermengen der Halbleitergrundsubstanzen, insibesondereSilicium oderGermanium, zu Kugeln bzw. Tropfen geformt werden.
6. Verfahren ,nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Schmelzen kleinerer Mengen: von Pulver in kleinen Pfannen aus gut gereinigtem Kohlenstoff, wie z. B. Spektralkohle.