DEP0052042DA - Verfahren zum Herstellen von Trockengleichrichtern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von TrockengleichrichternInfo
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Description
Es sind bisher lediglich Germanium-Gleichrichter mit Spitzenelektroden bekanntgeworden, die nur zum Gleichrichten sehr kleiner Ströme, d.h. von Strömen, die wesentlich kleiner sind als 1 Amp., verwendet werden können. Die Herstellung von Germanium-Gleichrichtern mit flächenhaften Gegenelektroden zum Gleichrichten grösserer Ströme stiess bisher auf Schwierigkeiten. Langwierige Versuche zeigten, dass auch mit hochschmelzenden Halbleitern, beispielsweise Germanium, Silizium oder Siliziumkarbid, Gleichrichter mit flächenhafter Gegenelektrode hergestellt werden können, wenn das die Gegenelektrode bildende Metall bzw. eine Metalllegierung im flüssigen Zustand mit einem Spritzdruck von mehr als 3 atü auf die Halbleiterelektrode aufgespritzt wird. Auf diese Weise wird anscheinend erreicht, dass das Metall der Gegenelektrode auf der ganzen Fläche, oder wenigstens auf einem sehr grossen Teil derselben, mit dem Halbleiter einen guten Kontakt bildet. Die Voraussetzung für die Bildung eines solchen Kontaktes ist erfahrungsgemäss die Ausbildung einer chemischen Zwischenschicht zwischen dem Metall der Gegenelektrode und dem Halbleiter. Unter einer Zwischenschicht wird dabei verstanden, dass die beiden Stoffe im Endzustand nicht direkt aneinander angrenzen, sondern dass sich zwischen ihnen eine Schicht ausbildet, in der die Substanzen der benachbarten Teile miteinander, gegebenenfalls unter Beteiligung der Bestandteile der Luft, also insbesondere des Sauerstoffes und Stickstoffes und des zum Spritzen verwendeten Gases, in Wechselwirkung miteinander getreten sind. Tritt diese Wechselwirkung nicht ein, so entsteht zwischen der aufgespritzten Gegenelektrode und der Halbleiteroberfläche nur an wenigen Stellen ein für das Zustandekommen der Gleichrichterwirkung ausreichender Kontakt, weil es nur dort zu der erwähnten Zwischenschichtbildung kommt.
Die Zwischenschichtbildung wird wesentlich erleichtert, und gefördert, wenn der Halbleiter während des Aufspritzens auf einer hohen, möglichst dicht unter dem Schmelzpunkt des aufzuspritzenden Metalls liegenden Temperatur gehalten wird.
Bei Germanium-Gleichrichtern hat sich die Verwendung von Silber oder Silberlegierungen als Gegenelektrode bewährt. Besonders geeignet erscheinen Silber-Siliziumlegierungen mit einem Siliziumgehalt von 3 bis 7%, vorzugsweise von 5%.
Zur Herstellung von Siliziumkarbid-Gleichrichtern empfiehlt sich das Aufspritzen von Titan als Gegenelektrode. Der Siliziumkarbid-Halbleiter wird während des Aufspritzens, vorzugsweise von Titan, zweckmässig auf einer Temperatur von mindestens 1500°C gehalten.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen von Trockengleichrichtern mit hochschmelzendem Halbleiter mit flächenhafter Gegenelektrode, insbesondere Germanium-, Silizium- oder Siliziumkarbid-Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges Metall oder eine Metall-Legierung in flüssigem Zustand mit einem Druck von mehr als 3 atü auf die Halbleiteroberfläche aufgespritzt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter während des Aufspritzens auf einer hohen, möglichst dicht unter dem Schmelzpunkt des aufzuspritzenden Metalls liegenden Temperatur gehalten wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, insbesondere zur Herstellung von Germanium-Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass Silber oder eine Silberlegierung als Gegenelektrode aufgespritzt wird.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, insbesondere zur Herstellung von Siliziumkarbid-Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass Titan als Gegenelektrode aufgespritzt wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4 zur Herstellung von Siliziumkarbid-Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter während des Aufspritzens, vorzugsweise von Titan, auf einer Temperatur von mindestens 1500°C gehalten wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufspritzen der Gegenelektrode eine Silber-Siliziumlegierung mit einem Siliziumgehalt von etwa 3 - 7%, vorzugsweise 5%, verwendet wird.
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