DE912724C - Verfahren zur Herstellung von Transistoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Transistoren Transistoren bestehen bekanntlich aus einem Halbleiterstoff mit einer flächenhaften Elektrode, welcher zwei Spitzenelektroden gegenüberstehen. Der Abstand der beiden auf die Halbleiterfläche aufgesetzten Spitzen ist außerordentlich klein und beträgt beispielsweise o,o5 mm. Die sich durch diese Anordnung ergebenden baulichen Schwierigkeiten sowie die Ausbildung der zum Aufbau benötigten Teile dürfen mindestens zum Teil als gelöst angesehen werden.
• Nun ist jedoch ein derartiges Element nach dem mechanischen Zusammenbau noch nicht betriebsfähig, sondern muß durch eine elektrische Vorbehandlung erst aktiv gestaltet werden. Diese Aktivierung besteht üblicherweise in einer sogenannten Formierung der auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzten Spitzenelektroden. Diese wird durch eine Stromüberlastung der Spitzen mit Hilfe einer äußeren Spannungsquelle hervorgerufen. Diese Vorbehandlung ist verhältnismäßig diffizil und muß mit großer Erfahrung durchgeführt werden, weil sonst bei zu starker Belastung die beabsichtigte Wirkungsweise nicht erzielt wird. Es liegt auf der Hand, daß infolge dieser Vorbehandlung ein verhältnismäßig großer Teil der aufgebauten Elemente beschädigt wi rd und als Ausfäl.l gewertet werden muß.
• Um nun einerseits den Ausschuß an sich und die Schwierigkeiten bei der Formierung, die nur durch geübtes Personal durchgeführt werden kann, zu vermeiden, wird entsprechend der Erfindung ein neuartiger Weg zum Aufbau derartiger Transistoren vorgeschlagen. Erfindungsgemäß wird zwischen den beiden Spitzenelektroden, die auf der Halbleiterschicht aufgesetzt sind, mittels eines Stromstoßes zunächst eine an sich unerwünschte, durch Veränderung der Halbleiteroberfläche entstandene gut leitende Verbindung hergestellt und danach eine der beiden Spitzenelektroden abgehoben und am Rande des gut leitenden Verbindungsweges wieder aufgesetzt. Zunächst ergibt sich durch dieses Verfahren der Vorteil, daß die Stromvorbelastung der Spitzenelektroden nicht mit übergroßer Vorsicht vorgenommen zu werden braucht, vielmehr wird bewußt eine Überlastung vorgenommen, wodurch in erster Folge das Bauelement unbrauchbar gestaltet wird. Die Ausführung dieses Verfahrensschrittes kann daher, da die Bemessung des Stromstoßes im Belieben des Fachmannes liegt, mit Leichtigkeit durch ungeübtes Personal vorgenommen werden. Es ist dann ledig lieh erforderlich, die eine der beiden überlasteten Spitzen von der Halbleiteroberfläche abzuheben und nochmals nun so aufzusetzen, daß die Spitze möglichst am Rande des zwischen den beiden Spitzen entstandenen leitenden Weges, der sich durch eine Umwandlung der Halbleiteroberfläche bei der Stromüberlastung ausgebildet hat, aufgesetzt wird. In diesem Augenblick ist der Transistor bereits betriebsbereit und zeigt in gleichbleibender Güte ausgezeichnete Werte.
• Die Erklärung für diesen Vorgang ist offenbar darin zu suchen, daß für die Wirkung der Spitzenelektroden eine in gewissem Umfange erforderliche Umwandlung der Halbleiteroberfläche notwendig ist und daß weiterhin die eine der beiden Spitzen die Grenzlinie zwischen umgewandelter und nicht umgewandelter Oberfläche berühren muß. Nach dem bisherigen Verfahren dehnt man durch genaue Beobachtung des Formierungsvorganges die Umwandlung der Oberflächenschicht des Halbleiters um die eine Elektrodenspitze herum meist stetig so weit aus, bis das leitende Gebiet um den Fußpunkt dieser Elektrode mit ihrem Rande gerade die zweite Elektrode berührt.
• Im erfindungsgemäßen Falle vermeidet man die Schwierigkeit, bei fest eingestellten Elektroden die Umwandlung der Oberflächenschicht des Halbleiters gerade derart vorzunehmen, daß sich die beschriebenen Anordnungsverhältnisse ergeben, und schafft statt dessen ein umgewandeltes Oberflächengebiet bestimmter Größe, löst die eine Elektrode aus dem Innern des leitenden Gebietes und setzt sie auf den unter dem Mikroskop deutlich erkennbaren Rand dieses Gebietes auf.
• Nicht nur daß durch diese erfindungsgemäße Verfahrensart eine wesentliche Vereinfachung bei der Aktivierung des Transistors gegeben ist, es stellen sich im weiteren noch andere Vorteile heraus. So ist es beispielsweise bei dem ersten Aufsetzen der beiden Elektroden vor der Strombehandlung nicht erforderlich, den bislang nur mit großen Schwierigkeiten einzuhaltenden geringen Abstand von beispielsweise 0,05 mm vorzusehen, es genügt durchaus, die Elektroden auch in größerem Abstand aufzusetzen und durch eine entsprechend bemessene Stromstoßbehandlung das erwünschte leitende Gebiet zu schaffen. Auch hat sich weiterhin gezeigt, daß bei dem zweiten Aufsetzen der einen Spitzenelektrode der sonst erforderliche geringe Abstand nicht mehr benötigt wird. Es erweckt gleichsam den Anschein, als ob die erste. nicht wieder abgehobene Spitzenelektrode durch die leitende Oberflächenschicht auf dem Halbleiter verlängert wird, so daß es durchaus genügt, die zweite Elektrode irgendwo am Rande dieses leitenden Gebietes, d. h. also auch in größerem Abstand, als bisher erforderlich, aufzusetzen. Es ist auch einleuchtend, daß es weit einfacher ist, eine Elektrode in bestimmtem geringem Abstand von einer Grenzlinie aufzusetzen, als diesen gleichen geringen Abstand zwischen zwei Spitzenelektroden einzustellen.
• Wie bereits erwähnt, lassen sich die beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte unter dem Mikroskop eindeutig verfolgen. Nach der Stromstoßbehandlung, nach welcher zwischen den beiden Spitzen praktisch ein Kurzschluß besteht, ist unter dein Mikroskop deutlich eine Art Funkenkanal zwischen den beiden Spitzen erkennbar, der häufig farbige Ränder aufweist, so daß es besonders einfach ist, nach dem Abheben der einen Elektrode diese mit einfachsten Mitteln in jeder gewünschten Entfernung von dem Rande des Funkenkanals aufzusetzen.
• Als besonders vorteilhaft für die primäre Stromstoßbelastung hat sich eine Kondensatorentladung gezeigt, womit auch gleichzeitig dem Fachmann ein einfaches Mittel in die Hand gegeben ist, mehr oder weniger große Gebiete der Halbleiteroberfläche entsprechend umzuwandeln, indem er verschiedene Kapazitäten und/oder verschieden hohe Ladespannungen wählt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit überraschend gutem Erfolg bei allen Arten von Transistoren zur Anwendung gekommen und ist ebenfalls für Fototransistoren usw. anwendbar.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:. i. Verfahren zur Herstellung von Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden auf der Halbleiterschicht aufgesetzten Spitzenelektroden mittels eines Stromstoßes zunächst eine an sich unerwünschte, durch Veränderung der Halbleiteroberfläche entstandene gut leitende Verbindung hergestellt wird und daß danach eine der Elektroden abgehoben und am Rande des gut leitenden Verbindungsweges wieder aufgesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromstoß durch eine Kondensatorentladung hervorgerufen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spitzenelektroden vor der Stoßbelastung in größerem als üblicherweise erforderlichen Abstand auf die Halbleiteroberfläche aufgesetzt werden. q.. Verfahren nach .Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Stoßbehandlung abgehobene Spitzenelektrode in größerem Abstand von der zweiten Spitzenelektrode, als üblicherweise erforderlich, am Rande des gut leitenden Verbindungsweges aufgesetzt wird.