NO152483B - Kokekar av rustfritt staal for alle typer oppvarmingskilder - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår aktive haLvleder-elementer, så som transistorer, og er særlig rettet mot drift-basis-effekttransistorer av den legerte/diffunderte type og er særlig beregnet for koblings-formål. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for fremstilling av slike halvleder-elementer.

Det finnes et stort antall industrielle anvendelser for effekttransistorér som er karakterisert ved sin evne til å koble inn og ut store strommer med stor hastighet og ved hoye drifts- eller transientspenninger» For å kunne tåle disse spenninger må kollektor/ eraitter-gj ennombruddsspenningen (bVCEr) for transistoren være forholdsvis hoy, og for noen anvendelser er det nodvendig med BVCER hoyere enn 150 volt. Et typisk eksempel på en slik anvendelse er i et tenningssystem for biler, i hvilket en effekttransistor vil drives av signaler fra strdmbryter-punkter for lav strom for å koble meget sterke og skarpe strømpulser inn i primærviklingen på en tennings* spole. Strdmbryter-punktene har ingen tendens til tæring og br en*, ning slik som det vanligvis er tilfelle, da de sterke strompulser ved det transistoriserte tenningssystem blir fort gjennom transistor, en og ikke over strombryter-punktene. Når disse pulser stiger og faller raskt til eller fra en spissverdi, fremkommer det en hoy spenning over en sekundærvikling som tenner tennpluggen. Når gnisten springer over gnistgapet i tennpluggen, blir det indusert en reversespenning i primærspolen, og denne kan måles over transistorens klemmer. Reversespenningen som induseres i primærviklingen er mange ganger storre enn.den regulære driftsspenning som tilfores primærsiden fra bilbatteriet, og denne spenning vil odelegge en transistor med en lav gjennombruddsspenning BVqER for reversespenningen over kollektor/emitter. I en anvendelse av denne art er det onskelig, skjont ikke av vesentlig betydning, å ha en hurtig koblingstran-sistor, da en raskere endring fra et stromnivå i primærviklingen til et meget forskjellig nivå medforer en kraftigere og skarpere utlad-ning over gnistgapet på tennpluggen, hvorved brennstoffet blir mer effektivt antent; hvilket imidlertid medforer at denne mer onskelige gnist gir en hoyere reversespenning på primærsiden, slik at det kreves en hoyere BVCER for en hurtigere transistor i denne anvendelse.

En annen anvendelse som krever en temmelig hoy BVcER' men med en overordentlig hurtig strdmkoblingshastighet er når en kraft* transistor anvendes for å drive eller koble strom til de horisontale avboyningsviklinger i et fjernsynsror gjennom en utgangstransformator. Den bolgeform for strommen som tilfores de horisontale avboyningsviklinger er sagtann-formet og stiger med en tilnærmet konstant hastighet til en spissverdi, hvorunder elektronstrålen beveges over skjermen på fjernsyns- eller billedroret, bg så faller strommen brått til en nesten lik, men motsatt verdi. Denne fullstendige strom-reversering forer elektronstrålen tilbake til den motsatte side av roret og må utfores under et meget kort intervall betegnet som slukke-intervallet, hvorunder den tilbakegående elektronstråle blir gjort usynelig. Falltider fra et stromnivå til et annet over inntil 10 ampere må i visse tilfeller ligge under et mikrosekund, og en slik onskelig egenskap har hittil ikke vært mulig i typiske krafttran-

sistorer på halvleder-teknikkens nåværende stadium.

Da koblingshastigheten for en transistor i stor utstrek-ning avhenger av hvor raskt en elektrisk ladning kan beveges gjennom basisområdet i en innretning fra emitter til kollektor, og av hvor raskt en lagret elektrisk ladning kan fjernes fra basisområdet såvel som fra de kapasitive overgangsskikt, kan koblingshastigheten for transistoren forbedres ved å optimalisere egenskapene for basisområdet i transistoren og ved å redusere størrelsene av innretningens motstands- og kapasitetskonstanter. I krafttransistoren er det vanskelig å redusere storrelsen, og derfor også kapasiteten i over-gangs skikt ene, fordi store overgangsskikt-arealer er nodvendige for å tillate de storre stromstyrker ved anvendelser hvor slike innretninger kreves.

I en typisk PNP-transistor med legerings-overgangsskikt blir hulltransport over basis oppnådd ved hjelp av forholdsvis lang-som diffusjon. I drift-basis-transistoren eller den dif funderte transistor blir disse minoritets-strombærere fort over basisområdet av et sterkt elektrisk felt som folge av den spesielle fordeling av forurensningsmateriale på grunn av den faststoff-diffusjonsprosess 8om anvendes for dannelse av den diffunderte basis. Forurensningsfordelingen er slik at konsentrasjonen av forurensning av N-typen er meget hoyere nær emitteren enn nær kollektoren, og som folge av dette eksisterer det et elektrisk felt med en slik polaritet at strommen av strombærere av N-typen, d.v.s. elektroner, fra områder med hoy konsentrasjon av forurensninger av N-typen til områder med lav forurensningskonsentrasjon blir motvirket.

Et slikt felt vil selvsagt befordre bevegelsen av null-el ler minoritets-strombærernes bevegelse da disse har motsatt elektrisk polaritet. Når således normal driftsforspenning blir på-trykket transistoren, vil hull som injiseres fra emitteren i basisområdet hurtig fores gjennom basis ved hjelp av dette felt.

Som ved de fleste koblingsanvendelser er en meget liten transporttid for minoritetsbærere over basisområdet onskelig. Derfor er det også onskelig å gjore basisområdet så tynt som mulig med bibehold av andre onskelige egenskaper for innretningen, og særlig det krav at basismotstanden i transistoren skal holdes på en lav verdi.

En av de mest nyttige metoder for fremstilling av en meget tynn diffundert basis er ved hjelp av faststoff-diffusjon fra et legert emitterområde som inneholder både N- og P-forurensninger, av hvilke den forurensning som danner emitteren foreligger i overskudd. For PNP-transistoren blir N-forurensningen valgt slik at den har en hoy diffusjonshastighet, slik at under en oppvarmningssyklus etter legeringen vil denne hurtig trenge inn i den opprinnelige skive av germanium av P-typen i kort avstand forbi den grense som dannes av skiven og det rekrystalliserte emitterområde. Fordi dette område som er transistorens basis, dannes til en tykkelse uavhengig av en hvilken som helst forutgående behandling av skiven, er det mulig å oppnå overordentlig små basistykkelser. Elektrisk forbindelse mellom den metalliske basiskontakt i transistoren og det aktive området eller spredningsområdet i basisen skyldes et diffundert område som også dannes i det vesentlige langs overflaten av transistoren sam-tidig som basisområdet under blir diffundert. Dette forurensede basisområde (rb') er aldri tykkere enn det aktive område i basisen, og det har derfor en hoy foliemptstand.

Den forurensede basismotstand kan reduseres i betydelig grad ved anvendelse av et separat diffusjonstrinn for å gjore dette område tykkere, og dette blir ofte gjort, men når det gjelder effekttransistorer kan den oppnåelige reduksjon bare bli stor nok til å muliggjore en moderat optimalisering av innretningen. Reduksjonen av motstanden i basis ved diffusjon er i hoy grad begrenset da selv ved temmelig dyp diffusjon mesteparten av forurensningen konsen-treres nær overflaten av skiven, og da den spesifikke motstand av det underliggende basismaterialet i gjennomsnitt er temmelig hoy, er dette bidrag til en lavere basismotstand ikke særlig stort.

Mens en lav basismotstand er én generelt onskelig egenskap ved disse innretninger, er dette spesielt tilfelle ved effekt-koblingstransistorer, da flere viktige parametere ved innretningene blir forbedret som resultat av en lav basismotstand. Blant disse parametere som vedrorer effekt- og koblingsforhold og som blir betydelig forbedret i forhold til en ellers ekvivalent transistor ved senkning av basismotstanden og uten ellers å endre transistorens basis, er spenningsfallet over emitter- og kollektor-overgangsskiktene i innretningen når denne er i metning eller i fullt innkoblet tilstand, hvilket spenningsfall blir senket. Når dette spenningsfall er lavt, blir det forbrukt lite effekt i transistoren, og denne er mindre tilboyelig til å oppvarmes under drift og derved mer effektiv. Videre blir innretningens transkonduktans forbedret ved.å senke foasis-motstanden slik at en gitt endring i basisspenningen frembringer en storre endring i kollektorstrom i umettet tilstand, og koblingshastigheten for transistoren blir oket.

Foreliggende oppfinnelse angår folgelig et aktivt halvleder-element omfattende et halvleder-legeme av én ledningsevnetype, et dopet eller forurenset basisområde på den ene side av legemet med en emittersone i dette område, en basiskontaktanordning legert till det forurensede basisområde, og en kollektorkontakt legert på dent motsatte side av legemet, hvilket forurensede basisområde har motsatt ledningsevnetype av legemet og har en legert emitterelektrode méd et aktivt basisområde diffundert ut fra emitterelektroden imi i basisområdet. Det nye og særegne ved halvleder-elementet ifolge oppfinnelsen er at det forurensede basisområde omfatter et legert gjendannelsesskikt på den nevnte ene side av legemet, og at den legerte emitterelektrode har et gjendannelsesparti av den nevnte ene led-, ningsevnetype som er fort gjennom gjendannelsesskiktet og danner emittersonen i legemet, og hvor det aktive basisområde har den nevnte motsatte ledningsevnetype og strekker seg inn i gjendannelsesskiktet og inn i hoveddelen av materialet i legemet under gj endannelses-partiet av emitterelektroden.

Dette halvledér-element har en vesentlig lavere forurenset basismotstand enn det som tidligere hår vært mulig, og oppviser også korte stigetider og falltider og er særlig velegnet for effektkob-lings-anvendelser. Elementet kan utformes slik at det får en hoyere kollektorgjennombruddsspenning og lavere metningsspenning enn konvensjonelle legerte/diffunderte transistorer. Fig. 1 er et delvis oppskåret riss av en utfdrelsesform for denne oppfinnelse, en effekttrahsistor hvis aktive element har en overordentlig lav forurenset basismotstand skjont spredningsområdet i basisen er dannet ved diffusjonsprosesser etter legering; Fig. 2 er et isometrisk riss av et ferdig aktivt element for transistoren, hvor det er vist en konstruksjon med ringformet emitter og dobbeltbasis; Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom fig. 2 etter linjen 3-3 for å vise den indre struktur i det aktive element i transistoren;

.Fig..4 er et isometrisk riss som viser resultatet av det forste hovedbehandlingstrinn ved fremstilling,av det- aktive element

for transistoren utfra en germaniumskive, hvor det er formet et legerings områd em ed motsatt ledningsevnetype over overflaten av ger-man iums kiven; Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom fig. 4, etter linjen 5-5 for å vise det metall som brukes for legeringen og det legerte område av rekrystallisert germanium; Fig. 6 er et annet tverrsnitt som viser det gjendannede germanium, men etter etseprosessen under hvilken det metall som brukes for legeringen for å forme dette gjendannelsesområde er etset bort; og Fig. 7 er et tverrsnitt gjennom det aktive element i transistoren under legeringsprosessen for emitteren forut for basisdif-f visjonen. Fig. 1 er et forstørret delvis oppskåret riss av en forbedret effekttransistor 11 av den legerte/diffunderte type. Transistoren består av det aktive element 12, en underplate 13, gjennom-føringer 14 og tilkoblinger 15 og 16 fra gjennomføringene til det aktive element, og transistoren er etter montasjen forseglet ved på- sveising av en stålkapsel 19 på underplaten 13 av kobber. Som vist på fig. 1 er det anordnet metalldeler som koblingsmiddel for å danne elektrisk forbindelse mellom emltteren og de to basiskontakter på det aktive element og gjennomføringene 14. En liten bue av metall 17 på basistilkoblingsdelen 16 bevirker elektrisk forbindelse mellom de to basiskontakter på innretningen.

Det aktive element 12 i den på fig. 2 og 3 viste transistor er laget av en monokrystallinsk skive av germanium av P-typen med spesifikk motstand 12 - 20 ohm/cm og med dimensjoner 6,6 mm i diameter og 18/100 mm i tykkelse. Dette element blir loddet eller sveiset inn i den anordning som er vist på fig. 1 i et senere mon-terings trinn ved å anvende som en form for loddetinn de legeringer med hoyt blyinnhold som brukes i kollektorkontakten 22, emitterkon-takten 23 og de to basiskontakter 24 og 25. Et basisområde 26 med lav forurensningsmotstand danner en elektrisk stroravei med lav motstand mellom basiskontaktene 24 og 25 og det aktive basisområde 27.

Emitterområdet med materiale av P-typen dannes ved legering av et passende dopet metall inneholdende både P- og N-forurensning (metallkontakten 23) inn i germanium for å danne et gjendannelsesområde 29 av germanium av P-typen og deretter utdiffundering av N-forurensningen for å danne et basisområde. Kollektorområdet 30 utgjor en stor del av et krystallparti i det aktive element. Kollektorkontakten 22 blir laget ved å legere et metall til kollektorområdet, hvorved det dannes et gjendannelsesområde 31 av P-typen.

Basisområdet med lav spesifikk motstand i transistoren blir dannet i en legeringsprosess. På fig. 4 og i tverrsnitts-figuren på fig. 5 er en skive 32 av halvleder-materiale av P-typen vist etter en legeringsprosess under hvilken den ovre overflaten er blitt legert med en skive av bly 33 som er 0,28 mm tykk, har samme diameter som skiven og inneholder omkring 27. antimon. Denne legering blir utfort på en slik måte at den trenger inn i skiven noe mindre enn den forutsatte inntrengning av emitteren. 1 den foreliggende ut-forelsesform for oppfinnelsen er denne inntrengning omkring 25/1000 mm. Dette legeringstrinn frembringer et sterkt dopet legert gjendannelsesområde 35 som skal anvendes for å forbinde det aktive basisområde 27 med området ved basiskontaktene 24 og 25.

Etter legeringen av basisskiktet blir alt gjenvær-ende bly og antimon fjernet, for å etterlate utelukkende det rekrystallisert e antimon-dopede germaniumskikt. Disse materialer blir lett etset bort fra germaniumet ved anvendelse av et kjemisk etse-middel bestående av en volumdel 1007. eddiksyre og en volumdel 30% hydrogenperoksyd. Denne etsing angriper det antimon-dopede bly meget sterkt, men etterlater germaniumet i det vesentligste uberort. Fig. 6 viser skiven etter at bly-antimon er etset bort og bare gjendannelsesområdet med germanium N+ tilbake.

Det henvises igjen til figurene 2 og 3 hvor den metalliske kollektorkontakt 22 som er legert til bunnen av germaniumskiven er 4,75 mm i diameter og omkring 0,28 mm tykk og består av gallium-dopet bly (0,27. Ga). Under denne 1 egeringsoperasjon er legerings temperaturen noe hoyere enn temperaturen under det etterfølg-ende diffusjonstrinn som brukes for å danne det aktive basisområde 27 i transistoren. Legering ved denne hoyere temperatur forer gjendannelsesområdet 31 ved kollektorkontakten dypt nok til at intet antimon som måtte oppldses i kollektorlegeringen i et etterfølgende behandlingstrinn, kan diffundere inn i området ved grenseskiktet i nevneverdig grad for derved å avstedkomme en uønsket struktur. Hvis kollektorkontakten ble legert etter legerlngs-diffusjons-prosessen, ville kollektorsiden av skiven ha et diffundert N-skikt frembrakt av antimondamp fra dette diffusjonstrinn. Dette skikt ville måtte etses flaøirt: forut for kollektorlegeringen. Når imidlertid kolléktoren le-geres forut for diffusjonsprosessen,dannes N-skiktet på germanium-tsmerx laten på kollektorsiden, men fjernes lett ved hjelp åv konven-sjonell elektrolytisk etsing etter sammenstilling. Innretningens '-(emitter blir legert i neste prosesstrinn.

Den legerte ring-emitterkbntakt'23 hår dimensjoner 3,95 mm ^itre diameter, 2,25 mm indre diameter og 0,28 mm tykkelse, og leger-Aaagsmetallet er en blylegering inneholdende 0,87. gallium og 1,27. •antimon. Legeringstemperaturene er omkring 800°C, og den anvendte anengde legering er slik at ved denne temperatur trenger emitterlege-rlaxgen fullstendig gjennom basisskiktet. Denne tilstand er vist på iflg. 7, på hvilken grenseflaten 37 mellom germaniumet og oppldsningen 38 av germanium/bly/antimon/gallium er vist under det gjendannede basisområde 35 med forurensning. Temperaturen blir så redusert hoe Æoar å frembringe en liten legerings-gj endannelse tidlig tinder arbeids-tarinnet slik at mindre temperaturvariasjoner ikke vil bevirke at legerings fronten fores frem og odelegger det tynne basisskikt som er dlffundert ut av gjendannelsesområdet. På grunn av den dobbelte dop-img av emitterlegeringen vil gjendannelsesområdet være meget sterkt -av ?P-typen da segregasjonskoeffisienten for .gallium er meget storre enn for antimon. Gjendannelsesområdet vil imidlertid også være dopet med antimon i en grad som bestemmes av dettes konsentrasjon i legeringen og segregasjonskoeffisienten for antimon i legeringssystem-et,. Da antimon har en diffusjonskonstant som ligger en stdrrelses-(oxdien hoyere enn for gallium, diffunderer antimon hurtig ut fra gjjcendannelsesområdet og danner således et basisskikt som eksempel-røLs ær omkring 6 mikron tykt. Dette lag diffunderer selvsagt inn i

<qg :blir forbundet med det forholdsvis tykke legerte basisskikt. Dif-iusjonssyklusen bestemmer basistykkelsen av det aktive område i den spesielle innretning som her beskrives; og syklusen varer omkring en ttime ved omkring 800°C, men med en temperatur som alltid er lavere «eim 1 eg er ings t emp er atur en for kolléktoren.

Under legerings/diffusjonsprosessen har gallium og antimon en tendens til å fordeles over hele overflaten av strukturen, og vil selvsagt fore til dannelsen.av et meget tynt skikt av P-typen og et tykkere skikt av N-typen. Det - er på grunn av denne galllumvandring at basiskontaktens legering må utsettes til et avsluttende prosess-, trinn. Da spor av gallium i basislegeringen; vil medføre en.uønsket struktur i basiskontakten, blir det anvendt en svak kjemisk.etsing for å fjerne P-skiktet for legeringen av basiskontakten.

Basiskontakten blir ganske enkelt legert ved omkring

600°C til basisskiktet etter en svak etsing for å fjerne det nevnte P-skikt. I denne innretning har den ytre basiskontakt omkring samme ytre diameter som germaniumskiven, og begge basiskontakter er ad-skilt fra emitteren med omkring 0,38 mm. Begge kontakter består av 0,28 mm tykt bly dopet med 27. antimon. Således er alle kontakter på denne innretning i det vesentligste laget av bly.

Etter at det aktive element i transistoren er fullfort blir det montert i en halvferdig innretning som består av den anordning som er vist på fig. 1, uten kapseldelen. Den blir så etset og vasket.

Etsing av transistoren for å rense overgangsskiktene kan utfores ved hjelp av elektrolytisk etsing eller kjemisk etsing, skjont elektrolytisk etsing er den foretrukne metode.

Kollektoretsingsprosessen fjerner en ganske vesentlig mengde germanium slik at i slike tilfeller hvor det er onskelig å holde basis- og emittermotstanden så lav som mulig er det onskelig å maskere av overflaten av basisområdet i innretningen med voks, slik at basisen ikke blir etset under kollektoretsingsprosessen. Deretter fjernes voksen fra basisområdet, og dette etses så svakt for å rense emitterbasis-overgangsskiktet i transistoren. Innretningen blir så vasket grundig i avionisert vann og blir så torket og innkapslet.

Ved innkapslingstrinnene blir det aktive transistor-element endelig innkapslet og hermetisk forseglet i en kapsling som blir grundig utgåsset og fylt med gass. Når det gjelder den her beskrevne transistor, er det fordelaktig å anvende torr nitrogen og ikke torr luft for å fylle det område av transistoren som er omsluttet av kaps-elen. Torr nitrogen har en tilbøyelighet til å redusere lekkasje og oke gjennombruddsspenningen for kollektor/basis-overgangsskiktet på grunn av at når hoymotstandssiden av overgangsskiktet er av P-typen, er virkningen av luft (oksygen) på overflatetUstandene slik at de befordrer dannelsen av kanaler eller inversjonsskikt som forringer innretningen. Dette fullforer fremstillingen av transistoren forså-vidt angår sammenstillingsprosessene. Innretningen blir gitt en avsluttende prove for å tilsikre at den tilfredsstiller de nodvendige elektriske og mekaniske spesifikasjoner, og dette fullforer fremstillingen av transistoren.

De viktigste fordeler med denne fremgangsmåte er anvendelsen av det legerte basisskikt istedenfor et diffundert skikt. Et diffundert skikt er vanlig for å avstedkomme et forbindelses-basisskikt mellom det aktive basisområde og basiskontaktene» Som tidligere påpekt er dette diffunderte skikt i noen innretninger i beste fall ikke sterkere dopet enn det aktive basisskikt under emitteren. I tilfelle av en slik innretning med tynn basis, vil dette fore til forholdsvis hoy motstand mellom emitter og basis, d.v.s. en hoy foliemotstand. Også risikoen for overetsing av basisskiktet når emitter/basis-overgangsskiktet renses, er meget stor. For å unngå disse problemer kan et separat diffundert skikt anbringes forut for legeringen/diffusjonen og brukt på samme måte som det legerte skikt. Denne fremgangsmåte medforer store forbedringer da et tykkere skikt kan anvendes, hvilket reduserer basis/emittermotstanden og også til-later en rimelig grad av emitteretsing. Anvendelsen av det legerte skikt i henhold til denne oppfinnelse er imidlertid en avgjort for-bedring i forhold til bruk av diffunderte skikt.

Anvendelsen av det legerte skikt har tre fordeler sammenlignet med et diffundert skikt ved dannelsen av det forurensede basisområde. (1) Forurensningsfordelingen i det legerte skikt er mer homogen istedenfor å være av en gradvis natur; og derfor er foliemotstanden meget lavere for en gitt skikttykkelse. (2) Legeringstrinnet er meget raskere og billigere enn diffusjonstrinnet.

(3) Det kan frembringes forholdsvis tykke skikt på en

rask og bekvem måte.

Det prosesstrinn under hvilket kollektorkontakten blir legert for emitterlegeringen og for diffusjonstrinnet forenkler fremstillingen av innretningen. Hvis dette ikke ble gjort, ville legeringen av kollektorkontakten måtte skje etter fjernelsen av et N-skikt som ble dannet under diffunderingen. Dette betyr at et ekstra trinn såvel som en ekstra variabel storrelse med hensyn til inn-foringsdybden av kollektorkontakten er blitt eliminert.

Legerings- og loddeprosesser kan utfores med bly eller med andre metaller på en slik måte at den endelige struktur ikke trenger å ha noe metall med smeltepunkt under 300°C, og dette betyr selvsagt at innretningen kan utgasses eller formes ved en forholdsvis hoy temperatur, hvilket gjor transistoren mer stabil under drift ved hoye temperaturer.

Typiske egenskaper ved innretninger fremstilt i henhold til denne oppfinnelse er som folger:

I ovenstående tabell er: Vgg basis/emitter-spenning (like-

strom), VCES er kollektor/emltter-spenning med basis kortsluttet til emitter, VCE er kollektor/emitter-spenning (likestrom), BVCEQ er gjennombruddsspenning med reversert forspenning mellom kollektor og emitter og med basis åpen, ICE0 er kollektor-reststrom med basis åpen, lg er basisstrom (likestrom), og I^ er kollektorstrom (like-

strom) .

Driftsfordelene ved denne transistor i forhold til konven-

sjonelle legerte/diffunderte transistorer er mange. Da basismot-

stand en er redusert, er metningsspenningstallene mellom basis og emitter, d.v.s. vbe(sAT)»°& mel-1-om kollektor og emitter, vcE(SAT)»

betydelig lavere. Stlgetid og falltider for innretningen anvendt som bryter eller koblingsorgan er kortere, særlig når drivkilden for innretningen tilnærmet er en kilde med konstant spenning slik som tilfelle er i de fleste effektkoblingskretser. Innretningens trans-

konduktans, som er endringen av kollektorstrom i forhold til en liten endring av basisspenning, blir forbedret og er meget hoyere i inn-

retninger fremstilt i henhold til denne oppfinnelse. Da den forurens-

ede basismotstand i innretningen er overordentlig lav, kan kollektor-

motstanden gjores hoy nok til at en gjennombruddsspenning (bvcer^

hoyere enn 150 volt blir oppnådd, mens det fremdeles bibeholdes for-

bedrede verdier for seriemotstanden for denne transistor og den der-

med nær beslektede parameter vce(sAT) sammenlignet med konvensjonelle legerte/diffunderte transistortyper.

Claims (5)

1. Aktivt halvleder-element omfattende et halvleder-legeme av én ledningsevnetype, et dopet eller forurenset basisområde på den ene side av legemet med en emittersone i dette område, en basis-kon-taktanordning (24, 25) legert til det forurensede basisområde, og en kollektorkontakt (22) legert på den motsatte side av legemet, hvilket

forurensede basisområde har motsatt ledningsevnetype av legemet og har en legert emitter-elektrode (23) med et aktivt basisområde diffundert ut fra emitter-elektroden inn i basisområdet, karakterisert ved at det forurensede basisområde omfatter et legert gjendannelsesskikt (26, 35) på den nevnte ene side av legemet (30), og at den legerte emitter-elektrode (23) har et gjendannelsesparti (29) av den nevnte ene ledningsevnetype, som er fort gjennom gjendannelsesskiktet og danner emittersonen i legemet, og hvor det aktive basisområde (27) har den nevnte motsatte ledningsevnetype og strekker seg inn i gjendannelsesskiktet og inn i hoveddelen av materialet i legemet under gjendannelsespartiet av emitter-elektroden.

2. Aktivt halvleder-element ifolge krav 1, karakterisert ved at for nedsettelse av basismotstanden for halvleder-elementet omfatter det legerte gjendannelsesskikt (26, 35) et materiale med lavere spesifikk motstand enn det diffunderte, aktive basisområde (27).

3. Aktivt halvleder-element ifolge krav 2, karakterisert ved at halvleder-legemet (30) består av germanium med en gallium-forurensning fremherskende i gjendannelsespartiet (29) av den legerte emitter-elektrode (23) og en antimonforurensning fremherskende i det aktive basisområde (27) og også i det forurensede basisområde (26).

4. Aktivt halvleder-element ifolge krav 3, karakterisert ved at gjendannelsesskiktet (26, 35) og gjendannelsespartiet (29) av emitter-elektroden (23) i tillegg til de nevnte forurensninger omfatter bly legert med germaniumet i legemet (30).

5. Fremgangsmåte for fremstilling av det aktive halvleder-element ifolge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at et metall inneholdende forurensninger blir legert med en halvleder-skive på den ene side av denne for å danne et tynt legert gjendannelsesskikt på denne skive i hvilket forurensningsmateriale av en ledningsevnetype dominerer, påsmeltning eller -sveising av et forurensningselement inneholdende både donor- og akseptor-forurensningsmaterialer på gjendannelsesskiktet for å danne en legert emitter-elektrode omfattende et gjendannelsesparti som strekker seg gjennom gjendannelsesskiktet, hvor forurensningsmateri-alet i elementet med motsatt ledningsevnetype av den som dominerer i gjendannelsesskiktet, har en hoyere segregasjonskoeffisient og en lavere diffusjonskonstant enn det annet forurensningsmateriale i elementet, slik at gjendannelsespartiet ved emitter-elektroden har den motsatte ledningsevnetype, diffundering av forurensninger fra gjendannelsespartiet inn i gjendannelsesskiktet og inn i materialet i halvleder-skiven like ved gjendannelsespartiet under gjendannelsesskiktet for der å danne et tynt diffundert, aktivt basisområde i hvilket det annet forurensningsmateriale dominerer og som går over i gjendannelsesskiktet.