DE960655C - Kristalltriode oder -polyode - Google Patents
Kristalltriode oder -polyodeInfo
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
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Description
AUSGEGEBEN AM 28. MÄRZ 1957
S 30582 VIII c 121 g
Kristalltrioden oder -polyoden, sogenannte Transistoren,
weisen, wenn sie mit Spitzenkontakten ausgerüstet sind und beispielsweise in der Form
des sogenannten Α-Transistors aufgebaut sind, verschiedene Nachteile auf. Es ist fertigungstechnisch
verhältnismäßig schwierig, zwei oder noch mehr Spitzenelektroden in einem gegenseitigen Abstand
von ungefähr 0,05 mm auf einer bestimmten Fläche des Halbleiters anzuordnen und die einmal festgelegten
Abstände und Druckverhältnisse, unter denen die Spitzen aufliegen, beizubehalten. Man
kann deswegen häufig Instabilitäten derartiger Transistoren beobachten, außerdem zeigt sich aber
auch, daß inbesondere die Kollektorelektrode empfindlich gegenüber Einwirkungen von Atmosphärilien
auf die umgebende Halbleiteroberfläche ist.
Es gibt nun auch eine andere Art von Transistoren, die sogenannten Flächentransistoren, bei
denen die geschilderten Nachteile nicht auftreten; diese sind jedoch zur Zeit in größerem Umfange
noch nicht herstellbar, da es äußerst schwierig ist, die p- oder n-Übergangszone einwandfrei herzustellen
und zu kontaktieren.
Es ist ferner bekannt, die Vorteile beider Ausführungsarten miteinander zu verknüpfen. Zu
diesem Zweck sind die Basis- und Kollektorelek-
trode als sperrschichtfreie Flächenkontakte an einen Halbleiter mit p-n-Übergang und die Emitterelektrode
bzw. -elektroden als Spitzenkontakt in der Nähe der p-n-Übergangszone ausgebildet.
Für die Wirkungsweise dieses Transistors ist es gleichgültig, ob die Emitterelektrode auf den p-leitenden
oder den η-leitenden Teil des Halbleiters aufgesetzt wird; es ist in jedem Falle nur die richtige
Vorspannung zu beachten. Die Emitterelektrode muß immer in Flußrichtung vorgespannt sein.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kristalltriode oder -poiyode, bei der die Basis- und Kollektorelektroden
als sperrschichtfreie Flächenkontakte an einem Halbleiter mit p-n-Übergang, der sich
über den ganzen Querschnitt des Halbleiters zwischen Basis- und Kollektor elektrode erstreckt, und
die Emitterelektrode als ein- oder mehrfache. Spitze
in der Nähe der p-n-Übergangszone an der Halbleiteroberfläche ausgebildet sind.
Gemäß der Erfindung läßt sich bei diesen Kristallpolyoden eine besonders gute Steuerwirkung
dadurch erzielen, daß die p-n-Übergangsfläche schräg zur Flußrichtung zwischen Basis- und Kollektorelektrode
verläuft bei einer Emitteranordnung an einer solchen Stelle der Halbleiteroberfläche, an
der die n- und p-Teile des Halbleiters keilförmig aneinanderstoßen. Halbleiteranordnungen gemäß
der Erfindung weisen gegenüber den bisher bekannten Anordnungen erheblich größere Stromverstärkungen
auf. Die Herstellung derartiger Halbleiter bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Für den Aufbau
der Polyoden gemäß der Erfindung bedient man sich beispielsweise des Germaniums oder Siliziums
als Halbleiter. Die Schrägstellung der p-n-Übergangsfläche ist als solche an sich bereits für eine
Photodiode bekannt, um die auf die Oberfläche einfallende Strahlung wirksam auszunutzen. In
der deutschen Patentschrift 812 091 ist ebenfalls eine schräg gestellte p-n-Übergangsfläche beschrieben.
Der dort behandelte Verstärker ist jedoch mit einer den p- und η-Bereich gemeinsam überdeckenden
Basis ausgestattet, wodurch sich eine andere Wirkungsweise der Anordnung ergibt als bei der
Triode gemäß der Erfindung, bei der die Basis nur an einen der beiden Bereiche entgegengesetzten
Leitungstypus angeschlossen ist.
Um eine möglichst große Steuerwirkung zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Fläche des p-n-Überganges
nicht zu groß zu gestalten. Es zeigte sich, daß Anordnungen mit Flächen des p-n-Überganges
bis zu ι mm2 brauchbar sind.
Die Anordnung gemäß der Erfindung läßt insbesondere wegen der Vergrößerung der Steuerfläche
auch die Möglichkeit zu, mehrere Emitterelektroden anzubringen. Diese können im Falle
einer Triode sämtlich parallel geschaltet sein oder aber auch in einer entsprechenden Schaltung nach
Art einer Mischgitterröhre Verwendung finden. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein,
die verschiedenen Emitterelektroden längs des p-n-Übergangs gleichmäßig zu verteilen und sie
gegebenenfalls auch auf den verschiedenen Leitfähigkeitsteilen des Halbleiters anzubringen.
Es zeigte sich weiterhin, daß der Abstand der Emitterelektroden vom p-n-Übergang nicht so
kritisch ist wie bei der bekannten A-Transistorenausführung. Es wurden brauchbare Ergebnisse mit
Abständen von 20 ... 200 μ erzielt.
Die Herstellung des Halbleiters mit p-n-Übergang kann in einer der bekannten oder vorgeschlagenen
Arten erfolgen; beispielsweise ist es sinnvoll, auf ein kurzes Stäbchen aus einem Halbleiter mit
bestimmtem Leitfähigkeitstyp einen weiteren Teil mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp aufwachsen
oder ankristallisieren zu lassen und die Enden des Stäbchens mit sperrschichtfreien Kontakten zu versehen,
so wie man normalerweise einen Flächenrichtleiter herstellt.
In der Zeichnung sind an Hand von zwei Figuren schematische Beispiele der Verstärkerelemente
gemäß der Erfindung wiedergegeben.
In der Fig. 1 ist gezeigt, wie die p-n-Übergangszone,
mit m bezeichnet, schräg zur Fluß richtung zwischen Basis- und Kollektorelektrode verläuft.
Infolge des keilförmigen Aneinanderstoßens des n- und p-Teiles ist durch die Emitterelektrode r eine
größere Steuerwirkung zu erreichen. Der umgekehrte Fall liegt bei der Fig. 2 vor, bei welcher
die Emitterelektrode j auf dem p-leitenden, keilförmigen
Teil des Halbleiters aufliegt, bei dem die p-n-Übergangszone ί ebenfalls schräg zur Flußrichtung
zwischen Basis- und Emitterelektrode verläuft.
Transistoren der Art gemäß der Erfindung zeigten einen gewünschten hochohmigen Ausgang, vollkommene
Stabilität in Schaltungen und etwa 2ofache Leistungsverstärkung, die über einen Bereich
von 5 bis 50 Volt Kollektorspannung nahezu konstant ist.
Claims (8)
1. Kristalltriode oder -poiyode, bei der die
Basis- und Kollektorelektroden als sperrschichtfreie Flächenkontakte an einem Halbleiter mit
p-n-Übergang, der sich über den ganzen Querschnitt des Halbleiters zwischen Basis- und
Kollektorelektrode erstreckt, und die Emitterelektrode als ein- oder mehrfache Spitze in der
Nähe der p-n-Übergangszone an der Halbleiteroberfläche ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die p-n-Übergangsfläche schräg zur Flußrichtung zwischen Basis- und Kollektorelektrode
verläuft bei einer Emitteranordnung an einer solchen Stelle der Halbleiteroberfläche,
an der die n- und p-Teile des Halbleiters keilförmig aneinanderstoßen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die p-n-Übergangsfläche konkav zum Kollektor gekrümmt ist.
3. Kristalltriode oder -poiyode nach An- lao
spruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterelektrode auf dem p-leitenden Teil
des Halbleiters mit negativer Vorspannung aufgesetzt ist.
4. Kristalltriode oder -poiyode nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Emitterelektrode auf dem η-leitenden Teil des Halbleiters mit positiver Vorspannung aufgesetzt
ist.
5. Kristalltriode oder -polyode nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fläche des p-n-Überganges die Größenordnung bis ι qmm besitzt.
6. Kristalltriode oder -polyode nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet,
daß die Emitterelektrode aus mehreren, gegebenenfalls aus parallel geschalteten, unter Umständen
längs des p-n-Überganges gleichmäßig verteilten Spitzen besteht.
7. Kristalltriode oder -polyode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Emitterelektrode bzw. der Elektroden vom p-n-Übergang an der Halbleiteroberfläche
20 ... 200 μ beträgt.
8. Kristalltriode oder -polyode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halbleiter mit p-n-Übergang Stäbchenform besitzt.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 502 488, 2 588 254;
deutsche Patentschriften Nr. 836826, 812 091.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
©609 650/394 9.56 (609 845 3. 57)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES30582A DE960655C (de) | 1952-10-10 | 1952-10-10 | Kristalltriode oder -polyode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES30582A DE960655C (de) | 1952-10-10 | 1952-10-10 | Kristalltriode oder -polyode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE960655C true DE960655C (de) | 1957-03-28 |
Family
ID=7480205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES30582A Expired DE960655C (de) | 1952-10-10 | 1952-10-10 | Kristalltriode oder -polyode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE960655C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1211336B (de) * | 1960-02-12 | 1966-02-24 | Shindengen Electric Mfg | Halbleitergleichrichter mit zwei Schichten von verschiedenem spezifischem Widerstand |
US3250968A (en) * | 1961-08-17 | 1966-05-10 | Philips Corp | Semiconductor device, network, and integrated circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US2502488A (en) * | 1948-09-24 | 1950-04-04 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor amplifier |
DE812091C (de) * | 1949-06-09 | 1951-08-27 | Western Electric Co | Verstaerker aus einem Halbleiterkoerper |
US2588254A (en) * | 1950-05-09 | 1952-03-04 | Purdue Research Foundation | Photoelectric and thermoelectric device utilizing semiconducting material |
DE836826C (de) * | 1949-10-11 | 1952-04-17 | Western Electric Co | Halbleiter-UEbertragungsvorrichtung |
-
1952
- 1952-10-10 DE DES30582A patent/DE960655C/de not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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